TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Challenges in Intelligent Computing for Non destructive testing in civil engineering – today and tomorrow N2 - A large amount of data and information is collected in the field of non-destructive testing (NDT) in civil engineering. The weakly structured data are usually evaluated with regard to specific testing tasks (e.g. geometry determination, damage localization, quality assurance). While the data offers great economic potential, i.e. to support construction planning, monitoring and maintenance processes, the evaluation is manual and case-by-case and therefore too inefficient for broader applications. We present recent visions and approaches how these large amounts of data need to be handled in the future and how we aim to make the acquired knowledge accessible to our stakeholders. Building on initiatives in materials research, we stress the importance of further research in the field of semantic data integration particularly motivate why an ontology is needed for the area of NDT in civil engineering. T2 - EG-ICE 2020 CY - Online meeting DA - 01.07.2020 KW - Data analysis KW - Non destructive testing KW - Computational engineering KW - AI PY - 2020 AN - OPUS4-50971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Santandrea, A. A1 - Vignes, A. A1 - Krietsch, Arne A1 - Brunello, D. A1 - Perrin, L. A1 - Laurent, A. A1 - Dufaud, O. T1 - Evaluating the explosion severity of nanopowders: International standards versus reality N2 - The maximum explosion overpressure and the maximum rate of pressure rise, which characterize thedust explosion severity, are commonly measured in apparatuses and under specific conditions defined byinternational standards. However, those standards conditions, designed for micropowders, may not befully adapted to nanoparticles. Investigations were conducted on different nanopowders (nanocellulose,carbon black, aluminum) to illustrate their specific behaviors and highlight the potential inadequacyof the standards. The influence of the sample preparation was explored. Various testing procedureswere compared, focusing on the dust cloud turbulence and homogeneity. Dust dispersion experimentsevidenced the importance of the characterization of the dust cloud after dispersion, due to the frag-mentation of agglomerates, using metrics relevant with nanoparticles reactivity (e.g. surface diameterinstead of volume diameter). Moreover, the overdriving phenomenon (when the experimental resultsbecome dependent of the ignition energy), already identified for micropowders, can be exacerbated fornanoparticles due to their low minimum ignition energy and to the high energy used under standardconditions. It was evidenced that for highly sensitive nanopowders, pre-ignition phenomenon can occur.Finally, during severe explosions and due to a too long opening delay of the ‘fast acting valve’, the flamecan go back to the dust container. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.04.011 VL - 138 SP - 279 EP - 291 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-50944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Aerial Robot Olfaction - A Summary and Survey from BAM Perspective N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization and gas distribution mapping. T2 - Harvard University School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)/Earth and Planetary Sciences (EPS) - Martin Group Seminar CY - Online meeting DA - 11.06.2020 KW - Mobile Robot Olfaction KW - Localization of gas sources KW - UAV KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) PY - 2020 AN - OPUS4-50916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Palis, Stephan A1 - Sträubig, Felix A1 - Voigt, Sascha A1 - Knaust, Christian T1 - Experimental investigation of the impact of water mist on high-speed non-premixed horizontal methane jet fires N2 - In this paper, the influence of a fixed water mist firefighting system on a high-speed non-premixed horizontal methane jet fire is investigated with focus on its effect on temperatures and heat load of the jet fire and on ist surroundings. Six tests are performed in which gas is released out of an orifice with a diameter of 1 mm and a release pressure of up to 186 bar. In addition to temperature and radiation measurements, the release pressure, gas mass flow rate and exhaust gas concentrations are detected to determine the heat release. Video and IRanalysis are used to evaluate the interactions between jet fire and water mist. The experiments show, that water mist reduces the temperatures inside the jet fire flow field and its radiative heat flux. It can lower the Risk of ignition of adjacent surfaces and materials, as temperatures fall below autoignition temperatures of common materials like plastics. Although water mist does not extinguish the fire, it has an impact on the energy release by reducing combustion efficiency due to heat exchange with the water mist and oxygen displacement. KW - Fixed firefighting system KW - Jet fire KW - Water mist KW - Fire test KW - Methane KW - Supersonic flow PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2020.103005 VL - 114 SP - 103005 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50963 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin A1 - Mund, M. T1 - Bewertung des Feuerwiderstandes von Stahlkonstruktionen mit reaktiven Brandschutzsystemen unter Berücksichtigung des Alterungsverhaltens N2 - Vorstellung des Arbeitsstands im Projekt 20470N (BAM Vh 7350). T2 - 98. Sitzung des Arbeitsausschusses Brandschutz CY - Hamburg, Germany DA - 09.11.2018 KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Dauerhaftigkeit KW - Brandschutz KW - Stahl PY - 2018 AN - OPUS4-49793 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Monitoring of bridges with coda waves - first steps towards an imaging strategy N2 - Monitoring of concrete structures is of utmost importance in maintenance and preservation of infrastructure. As a part of the DFG research group CoDA (Concrete Damage Assessment by Coda Waves), the works within this PhD project aim for identification of damage sensitive parameters extracted from ultrasonic measurements obtained with embedded sensors, the determination of environmental (reversible) influences on the signal and the localisation of damaged areas. The main technique used for the detection of changes in the monitored material is the so-called Coda Wave Interferometry (CWI). It uses the later part of the ultrasonic recording for the detection of small changes in the sensed area and the calculation of a relative velocity change. Using this technique we can show that we are able to detect changes in concrete temperature with ultrasound measurements. This enables temperature correction for ultrasound monitoring with embedded sensors. The crucial point for imaging and localisation with coda waves is the calculation of the so-called sensitivity kernels. We propose the application of numerical wave simulations for the kernel calculations instead of the commonly used diffusivity equation. Using finite-difference wave modelling code from our DFG project partners we are able to calculate those Kernels and first results are shown in this presentation. The major task for the second year will be the development and implementation of the inversion algorithm as well as the preparation of validation experiments. T2 - Doktorandenseminar BAM Abt. 8 CY - Berlin, Germany DA - 30.03.2020 KW - Ultrasound KW - Non-destructive testing KW - Numerical modelling KW - Structural health monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-50624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Wosniok, Aleksander ED - Werneck, M.M. ED - da Silva Barros Allil, R.C T1 - POF Sensors for Structural Health Monitoring N2 - The ever more ambitious strategic goals of meeting the requirements in ensuring technical safety and security of civil structures have resulted in flourishing development of innovative structural health monitoring (SHM) technologies for early damage diagnosis and prognosis. At the same time, implementing SHM systems provides tangible economic benefits derived from lower life-cycle costs associated with reduction in the maintenance, repair and insurance expenses. Due to the large size and harsh environmental conditions common to most civil structures, the broad range of favorable physical-mechanical properties of POFs allow for customized monitoring solutions for a wide variety of applications. In addition to common SHM-related advantages of optical fibers including their electromagnetic immunity, small size, lightweight as well as spark-free and non-conductive characteristics, POFs offer better bending and fracture resistance then their glass-counterparts. Particularly, the improved robustness of POFs, their ease of handling, low Young’s Modulus and high elastic limit of 10% compared to 1% in silica glass [1] are relevant to practical applications. Depending on the composition, dopants, drawing process and geometry [2], strain measurement up to 45% [3] or even above 100% [4,5] has been demonstrated with standard POFs. Therefore, the dominant market expected for POF sensors includes monitoring of high-strain-rate deformations in earthwork structures, crack detection in concrete and masonry structures [6] or overstressing in high-rise steel structures exposed to moisture, corrosion, leakage, fatigue, vibration, fire, overflow, earthquake and intentional damage. For fracture monitoring within concrete structures, the sensory usage of POFs becomes especially favorable since the extremely alkaline environment of concrete mixtures is well known to be corrosive to standard silica glass optical fibers (GOFs) [1,7]. Most of advanced distributed sensing techniques are commonly based on Rayleigh backscatter reflectometry using commercially available multimode (MM) POFs. Such typical MM POFs range from a step-index (SI) poly(methyl methacrylate) (PMMA) POF having a core diameter of 1 mm to a low-loss graded-index (GI) perfluorinated (PF) POF based on poly(perfluorobutenyl-vinylether) also known as CYTOP [8] with a 50 µm core diameter. The relatively low optical attenuation value of 30 dB/km at 1.3 µm [9,10] makes PFGI POFs also interesting for distributed Brillouin sensing [11-14]. Compared to GOFs, PFGI POFs offer better potential for temperature measurement and have comparably low theoretical attenuation limit [15]. Therefore, POF-based distributed Brillouin sensing is expected to play an important role in the future of SHM, especially at high-strain ranges. The significance of the Brillouin measurment technique can be also enhanced by further development of the single-mode (SM) POFs which are still subject of research and are used for coherent detection techniques [6]. Furthermore, SM PMMA POFs have been characterized in a Mach-Zehnder interferometer setup for strain values up to 15.8% [16,17]. The current development of SM perfluorinated and microstructured POFs (mPOFs) represents an immense promise for quasi-distributed dynamic measurement at high strain levels based on fiber Bragg grating (FBG) technology. While SM mPOFs with optical losses of about 1 dB/m can be fabricated [6], the SM PF POFs presented by Zhou et al. feature low attenuation of even less than 0.2 dB/m in the wavelength range of 1.41 µm to 1.55 µm [18]. At the same time, the SM PF POFs have the potential for improved thermal stability compared to their PMMA counterparts [19]. This whole chapter provides a comprehensive overview on current POF-based sensing principles and SHM technologies, highlighting their diverse applications in civil engineering structures. In the application-related context, close attention is paid to the development of smart sensor-based geotextiles and geogrids. Such geosynthetics-integrated distributed POF sensors have proven to be a promising solution for two- or even tree-dimensional monitoring of critical high mechanical deformations in both geotechnical and masonry structures. Moreover, geosynthetics in the form of nonwoven geotextiles as well as polymer-based geogrids used as carrier materials for POF sensors enable optimized load transfer from the monitored structure to the measuring fiber without losing their original functionality. In other words, smart geosynthetics provide a cost-efficient dual solution for, on the one hand, well-established increase of structure stability and decrease of erosion effects, on the other hand, early-warning and detection capabilities in the prevention and elimination of potential hazards and lasting damages. KW - Plastic Optical Fiber Sensor KW - OTDR KW - Brillouin Sensing KW - Interferometric Sensor KW - FBG KW - Long Period Grating KW - Smart Geosynthetics PY - 2020 SN - 978-1-13829-853-8 SP - 267 EP - 283 PB - CRC Press Taylor & Francis Group CY - Boca Raton, FL, USA AN - OPUS4-50561 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mundra, Shishir A1 - Prentice, D. P. A1 - Bernal, S. A. A1 - Provis, J. L. T1 - Modelling chloride transport in alkali-activated slags N2 - The service-life of steel-reinforced concrete structures is primarily determined by the ability of the concrete cover to resist chloride ingress. With limited literature available on the ingress of chloride into alkali-activated slags (AAS) under service conditions, it is critical that this is described by appropriate models. This paper describes an interactive software framework to relate chloride ingress into AAS with the chemistry of the concrete cover, by considering the chloride binding capacity and porosity of the binder as a function of time, based on thermodynamic calculations of the phase assemblage as a function of slag and activator composition. This provides a major step towards developing the ability to predict the ingress of chlorides in alkali-activated concretes from a sound theoretical basis, which is essential in providing confidence in the durability of these materials in essential infrastructure applications. KW - Thermodynamic calculations KW - Alkali activated cement KW - Durability KW - Diffusion KW - Chloride PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.106011 VL - 130 SP - 106011 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Multifunktionale Geokunststoffe - nachhaltige Zustandsüberwachung durch ortsaufgelöste faseroptische Sensoren N2 - Vorstellung von Entwicklungsarbeiten zum Thema sensorbasierte Geokunststoffe mit integrierten faseroptischen Sensoren. T2 - 14. Bautextilien-Symposium BAUTEX 2020 CY - Chemnitz, Germany DA - 29.01.2020 KW - Intelligente Geokunststoffe KW - Sensorbasierte Geokunststoffe KW - Faseroptischer Sensor KW - Ortsverteilter Sensor PY - 2020 AN - OPUS4-50321 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, Dejian A1 - Zhao, P. A1 - Tan, X. A1 - Huang, W. A1 - Qianc, X. T1 - Minimum explosion concentrations of coal dusts with CH4/H2/CO below the gas lower explosion limit N2 - A 20-L spherical explosion chamber was used to investigate the explosion characteristics of dust clouds in air with the presence of flammable gas which is lower than its lower explosion limit (LEL). including minimum explosion concentration (MEC) of dust. Explosion pressure (Pex) and explosion pressure rise (dp/dt)ex). Two dust samples (anthracite coal, bituminous coal) and were three flammable gases (CH4, H2 and CO) were tested. Experimental results showed that the explosion of hybrid mixtures occurs when both dust and gas concentrations are lower than the LEL/MEC of the single substances. Meanwhile. all flammable gases with different volume fractions have distinct effects on the MEC. Pex and (dp/dt)ex of the dust samples. With the increase of the flammable gas concentration. either the Pex and (dp/dt)ex increase or the MEC decreases for all the hybrid mixtures of both two dust samples. At the same concentration of coal dusts. the addition of CH4 promotes higher explosion risks than the other two flammable gases. The distribution of (dp/dt)ex is quite different with the restricted area defined by empirical formulas. These results improve our understanding of the explosion behaviour and the explosion risk of hybrid dust-gas mixtures in air. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum explosible concentration KW - Lower explosion limit KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116401 SN - 0032-5910 VL - 260 SP - UNSP 116401 PB - Elsevier Sci. Ltd. AN - OPUS4-49956 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Szypkowski, Marko ED - Bartmann, H. T1 - Taucher-Handbuch, Technik, Tauchgeräte- Bauteile und Baugruppen für Leichttauchgeräte, Kap. Flaschenventile N2 - Darstellung der Gefahren und und Hinweis auf die anzuwendenden Normen bei der Wartung bei Sauerstoffventilen im Bereich des Atemschutz KW - Atemschutz KW - Gasflaschenventil KW - Sauerstoff PY - 1993 SN - 978-3-609-75380-5 VL - 2020 SP - 51 EP - 51 PB - Storck Verlag CY - Landsberg am Lech ET - 108 AN - OPUS4-50827 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Schmidt, Martin A1 - Tan, X. A1 - Zhao, P. A1 - Huang, W. A1 - Qian, X. T1 - Minimum ignition temperature of carbonaceous dust clouds in air with CH4/H-2/CO below the gas lower explosion limit N2 - Godbert-Greenwald furnace was used to investigate the minimum ignition temperature of dust clouds (MITC) in air with the presence of flammable gas which is lower than its lower explosion limit (LEL). Three flammable gases (CH4, H2 and CO) and three carbonaceous dusts (anthracite coal, bituminous coal and sweet potato starch) were tested. Results showed that all flammable gases have distinct effects on the MITC of the dust samples and volatile matter content of dust plays an important role during the ignition process. Specifically, the MITC of anthracite coal dust decreased from 610 °C to 560 °C, 580 °C and 570 °C with 3% CH4, 3% CO and 2.5% H2, respectively. Moreover, a heterogeneous ignition mechanism model was proposed to verify the equally global ignition characteristic between hybrid anthracite coal-CxHy mixture and bituminous coal. All three gases had an ignorable effect on the MITC of starch dust considering the experimental error. The presence of CO and H2 slightly promoted the ignition of bituminous coal dust, but the addition of CH4 showed a distinct concentration effect on the MITC of bituminous coal: the MITC decreased with 1% CH4 while increased with 2% and 3% CH4. This negative-effect of flammable gases at such low concentrations on ignition temperature of bituminous coal dusts was found for the first time. Furthermore, the presence of the 2nd flammable gas had a smaller effect on the MITC of dust samples with a higher volatile content, resulted from the competition of heterogeneous and homogeneous ignition mechanisms. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116811 SN - 0016-2361 VL - 264 SP - 116811 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mietz, Jürgen A1 - Burkert, Andreas T1 - Selection and Durability of Stainless Steels for Civil Engineering N2 - Due to the large number of stainless steels with different chemical composition and different microstructure the selection of the suitable material represents a huge challenge. In order to facilitate the appropriate grade selection, in the current European standard EN 1993-1-4 a procedure is defined based on the use of a look-up table considering the key variables that influence the selection of stainless steels. The table uses descriptions that competent designers should be able to readily understand or define without prior knowledge. The output from the look-up table is used to select alloys based on a Corrosion Resistance Class (CRC) from I to V. The advantage of this approach is that the designer simply specifies the relevant CRC and does not need to consider in detail which of the many (very similar) alloys to specify. KW - Corrosion resistance KW - Stainless steel KW - Civil engineering KW - Atmospheric corrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.843 SN - 1662-9795 VL - 843 SP - 125 EP - 131 PB - Trans Tech Publications Ltd, CY - Switzerland AN - OPUS4-50831 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Grunwald, Marcel A1 - Redmer, Bernhard T1 - Crack detection in reinforced concrete N2 - Automatic segmentation of cracks using crack detection methods fails when applied on concrete with embedded reinforcements; it results in artifacts called false-detected cracks. We present a two-step approach to trace the cracks which reduces significantly detecting the false ones. In the first step, the reinforcements were found and removed from the 3D data set, and in the second step, the cracks were detected in the 3D data set free from reinforcements. To visualize and determine the structure and the degree of damages nondestructively, planar tomography as a special case of laminography was used. KW - 3D imaging KW - Laminography KW - Crack detection KW - Reinforced concrete PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2019.102190 VL - 109 SP - 102190 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-49520 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Vergiftungstod bei Motorbootreinigung N2 - Ein Praktikant atmete bei Reinigungsarbeiten Dämpfe des verwendeten Reinigungsmittels ein, fiel in Ohnmacht und verstarb. Der Meister, der den Praktikanten mit dieser Tätigkeit beauftragt hatte, wurde wegen fahrlässiger Tötung durch Verstöße gegen das Jugendarbeitsschutz- und Gefahrstoffrecht verurteilt. Dieser Aufsatz bereitet die wesentlichen Aussagen des Urteils auf – und erläutert auch die Fehler gemäß Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), die das Gericht nicht anspricht. KW - Arbeitsschutz KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen KW - Substitution PY - 2020 SN - 2698-3710 VL - 1 IS - 1 SP - 29 EP - 31 PB - Verlag C.H.BECK oHG CY - München AN - OPUS4-50455 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Gassensitive Flugroboter der BAM T1 - Aerial robot olfaction @ BAM N2 - Der Vortrag gibt Beispiele dafür, wie Drohnen sinnvoll im zivilen Bereich eingesetzt werden können. Insbesondere werden die Lokalisierung von Gasemissionsquellen und die Erstellung von Gasverteilungskarten vorgestellt. T2 - InnoTesting2020 „Innovative Ideen - neue Testmethoden” CY - Wildau, Berlin, Germany DA - 27.02.2020 KW - Mobile Robot Olfaction KW - Erstellung von Gasverteilungskarten KW - Lokalisierung von Gasemissionsquellen KW - UAV / UAS PY - 2020 AN - OPUS4-50476 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rai, Alena T1 - Volumetrische Ansprache von Grindingoberflächen N2 - Seit einigen Jahren steht die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding im Fokus der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus. Dabei wird das Ziel verfolgt, Grindingtechnologie zeitnah in das deutsche Regelwerk einzuführen und gegebenenfalls die Regelbauweise Waschbeton dadurch zu ersetzen. Im Rahmen der systematischen Erprobung konnte festgestellt werden, dass es, bedingt durch Beanspruchungen während der Nutzungsphase, zur Verbesserung bzw. Verschlechterung der relevanten Oberflächenperformances, wie z.B. Griffigkeit, Ebenheit oder Geräuschpegel kommt. Dies wird gegenwärtig mit den Texturgeometrieveränderungen in Verbindung gebracht. Vor diesem Hintergrund stellt sich zunächst die Frage, in wie weit die Grindingtextur und deren Veränderungen messtechnisch erfasst werden können und welche statistischen Kenngrößen dabei abgeleitet werden können. In diesem Zusammenhang ist eine Evaluation der dreidimensionalen messtechnischen Ansprache von Grindingoberflächen notwendig. Perspektivisch bedarf es einer Korrelationsanalyse zwischen der o.g. Texturkenngrößen mit Veränderungen der Oberflächenperformances. Dieser Beitrag zeigt, dass mithilfe eines auf Streifenlichtprojektion basierenden Messsystems, eine hochaufgelöste volumetrische Erfassung der Oberflächentopografie verschiedener Grindingtexturen sowohl im Labor als auch in situ möglich ist. Darauf aufbauend galt es, die messtechnischen Voraussetzungen zur Gewährleistung reproduzierbarer Messungen zu schaffen. Dies ermöglicht eine Dokumentation der zeitlichen Texturveränderungen infolge verschieden-artiger Beanspruchungen. Basierend auf den Ergebnissen der 3D-Texturerfassung wurden Auswerteroutinen zur quantitativen und statistischen Charakterisierung der Oberflächentextur entwickelt. Zusätzlich wurden diese angewandt, um exemplarisch die Veränderungen der Oberflächentopographie infolge klimatischer Beanspruchung quantitativ abzubilden. T2 - Workshop Grinding CY - Bergisch Gladbach, Germany DA - 28.01.2020 KW - Betonfahrbahndeckentexturen KW - Grinding KW - 3D-Texturerfassung KW - Streifenlichtprojektionssystem PY - 2020 AN - OPUS4-50449 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Zur Berechnung der Erschütterungsminderung von Eisenbahngleisen mit ein- und zweidimensionalen Modellen N2 - Eindimensionale Modelle des Gleises aus einem Schienenstützpunkt, zweidimensionale Modelle enthalten die Kraftverteilung der Schiene. Eindimensionale Modelle machen einen Fehler, weil sie eine zu große Fahrzeugmasse berücksichtigen. Man kann jedoch bei der Berechnung der Minderungswirkung von Gleiselementen eindimensionale Gleismodelle verwenden, um die Kraftübertragung des Gleises bzw. die Minderungswirkung des Gleises zu berechnen. Die Wechselwirkung mit dem Fahrzeug kann einfach mit der dynamischen Stützpunktsteifigkeit berechnet werden. Dabei muss die Stützpunktsteifigkeit mit einer charakteristischen Gleislänge multipliziert werden, die frequenz- und systemabhängig ist. T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Munich, Germany DA - 14.01.2020 KW - Richtige Fahrzeugmasse KW - Erschütterungsminderung KW - Elastische Gleiselemente KW - Rechenverfahren PY - 2020 AN - OPUS4-50268 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Explosion bei Reinigungsarbeiten mit Ethanol im Schulunterricht N2 - Für die Reinigung ihres Klassenzimmers von Klebstoffresten, Schmierereien u. ä. am Ende des Schuljahres verwendeten die Schüler einen 20 l-Blechkanister mit Lösemittel (Ethanol bzw. Spiritus für Matrizendrucker), der als leichtentzündlich gekennzeichnet war. Die Entnahme des Lösemittels durch die Schüler erfolgte durch vorsichtiges Kippen des in einem Regal stehenden Kanisters nach vorne, so dass Lösemittel auf die für die Reinigung verwendeten Papiertücher tropfte. Am 23. Juni 1997 kam es unter Bildung einer Stichflamme zur Entzündung verschütteten Ethanols und in der Folge auch zum Bersten des Behälters. In der Folge des Unfalls verstarb eine Schülerin und acht weitere Schülerinnen und Schüler wurden zum Teil schwerstverletzt. Zudem entstand infolge des Brandgeschehens erheblicher Sachschaden. Dieser Aufsatz stellt das Strafurteil gegen den verantwortlichen Lehrer vor und diskutiert die relevanten, aber im Urteil nicht benannten Anforderungen des Gefahrstoffrechts. KW - Explosion KW - Explosionsschutz KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahmen KW - Substitution PY - 2020 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2020.01.11 SN - 2365-7626 SN - 2365-7634 (eJournal) IS - 1 SP - 43 EP - 46 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-50269 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kowarik, Stefan A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Münzenberger, Sven A1 - Lämmerhirt, A. A1 - Pohl, P. A1 - Schubert, M. T1 - Fiber Optic Train Monitoring with Distributed Acoustic Sensing: Conventional and Neural Network Data Analysis N2 - Distributed acoustic sensing (DAS) over tens of kilometers of fiber optic cables is well-suited for monitoring extended railway infrastructures. As DAS produces large, noisy datasets, it is important to optimize algorithms for precise tracking of train position, speed, and the number of train cars, The purpose of this study is to compare different data analysis strategies and the resulting parameter uncertainties. We present data of an ICE 4 train of the Deutsche Bahn AG, which was recorded with a commercial DAS system. We localize the train signal in the data either along the temporal or spatial direction, and a similar velocity standard deviation of less than 5 km/h for a train moving at 160 km/h is found for both analysis methods, The data can be further enhanced by peak finding as well as faster and more flexible neural network algorithms. Then, individual noise peaks due to bogie clusters become visible and individual train cars can be counted. From the time between bogie signals, the velocity can also be determined with a lower standard deviation of 0.8 km/h, The analysis methods presented here will help to establish routines for near real-time Train tracking and train integrity analysis. KW - Artificial neural networks KW - Distributed fiber optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Train tracking PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-502872 DO - https://doi.org/10.3390/s20020450 VL - 20 IS - 2 SP - 450 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-50287 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Characteristics of train passages over slab tracks from measurements and different track-soil models - Damage detection and ground vibration reduction N2 - The train passages over intact or damaged slab tracks on different soils have been calculated by the finite-element boundary-element or the wavenumber-domain method. The influence of track and soil parameters on the distribution of the track displacements and the soil forces has been analysed. The measured and calculated displacement time histories of train passages could be used to identify track damages such as lose sleepers or a lose track plate. The time histories and spectra of the soil forces can explain the measured ground vibration reduction of slab tracks. The calculated displacement and force distributions of slab tracks on continuous soils do not fulfil the Winkler hypothesis and Winkler models should not be used for track analysis. KW - Wavenumber domain KW - Continuous soil KW - Slab track KW - Soil forces KW - Track displacements KW - Track filter KW - Vehicle–track interaction PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1177/0954409719835036 SN - 0954-4097 VL - 234 IS - 2 SP - 142 EP - 160 PB - Sage CY - London AN - OPUS4-50266 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Hauswaldt, Sebastian T1 - Kontinuumsmechanische Werkstoffmodelle zur numerischen Simulation von Stahlbauteilen im Brandfall N2 - Das nichtlineare und geschwindigkeitsabhängige Materialverhalten von Stahl wird besonders bei hohen Temperaturen sichtbar. Für Finite-Elemente-Simulationen von Stahlkonstruktionen im Brandfall sollte aus diesem Grund plastisches und geschwindigkeitsabhängiges Materialverhalten beschrieben werden. Die vorliegende Arbeit betrachtet unter diesem Aspekt bisherige Materialuntersuchungen und macht Vorschläge für dreidimensionale Materialmodelle mit entsprechenden Eigenschaften. Es werden zunächst die phänomenologischen Eigenschaften von Baustahl anhand einer Literaturrecherche analysiert, wobei verstärkt auf Untersuchungen des Materialverhaltens bei Belastungen und Aufheizprozessen, wie sie im Brandfall zu erwarten sind, geachtet wird. Die für die Bemessung von Stahlkonstruktionen gebräuchliche Spannungsbeschreibung des EC 3-1-2 wird untersucht. Es werden ihre Stärken, aber auch die zur Entwicklung einer kontinuumsmechanischen Materialformulierung fehlenden Eigenschaften, aufgezeigt. Ein nichtlinear-elastisches kontinuumsmechanisches Materialmodell der Deformationstheorie der Plastizität wird so angepasst, dass es die Spannungs-Dehnungslinien gemäß EC 3-1-2 im einachsigen Spannungszustand beschreibt. Es wird des Weiteren ein thermoelastisch-viskoplastisches Modell vorgestellt, das in der Lage ist, Kriechen und Relaxation bei Aufheiz- und Abkühlprozessen zu beschreiben. Die Struktur dieses Materialmodells wird so gewählt, dass die Parameter an hierfür geeigneten Messergebnissen leicht identifiziert werden können. Der deviatorische Anteil des Modells besteht aus einem geschwindigkeitsunabhängigen, plastischen Anteil und einem geschwindigkeitsabhängigen, viskoelastischen Anteil. Der geschwindigkeitsunabhängige, plastische Anteil wurde als Differentialgleichung auf Grundlage der so genannten endochronen Plastizitätstheorie formuliert. Die Parameter der Materialmodelle werden auf Grundlage der Messergebnisse stationärer Warmzugversuche an Baustahlproben identifiziert. Sowohl das nichtlinear-elastische EC 3-1-2-Materialmodell als auch das thermoelastisch-viskoplastische Materialmodell mit den an Baustahl angepassten Materialparametern wird numerisch für die Verwendung mit Finite-Elemente-Programmen aufbereitet und als UMAT-Subroutine für ABAQUS in der Programmiersprache FORTRAN implementiert. Hierbei wird insbesondere auf die Bereitstellung der konsistenten Tangentenoperatoren Wert gelegt, um eine effiziente numerische Berechnung bei Verwendung der Materialmodelle zu ermöglichen. Abschließend werden erste Simulationsrechnungen vorgestellt, um beispielhaft die Möglichkeiten der Anwendung der entwickelten und implementierten Materialmodelle für Simulationen von Stahlkonstruktionen im Brandfall aufzuzeigen. N2 - The non-linear and rate-dependent material behaviour of steel becomes particularly visible at high temperatures. For finite-element-simulations of steel structures in the event of fire, plastic and rate- dependent material behaviour should therefore be described. With this in mind, this thesis looks at previous material investigations and makes suggestions for three-dimensional material models with the corresponding properties. The phenomenological properties of structural steel are analysed on the basis of a literature study, whereby increased attention is paid to the material behaviour under loads and heating processes, as can be expected in the event of fire. The stress-strain-relation of the EC 3-1-2 used for the design of steel structures is examined. The advantages of this description, but also the missing properties for the development of a continuum-mechanical material formulation, are shown. A non-linear-elastic continuum mechanical material model of the deformation theory of plasticity is adapted in such a way that it describes the stress-strain curves according to EC 3-1-2 in the state of uniaxial stress. Furthermore, a thermoelastic-viscoplastic model is presented which is able to describe creep and relaxation during heating and cooling processes. The structure of this material model is chosen in such a way that the parameters can be easily identified using certain measurement results. The deviatoric part of the model consists of a rate-independent, plastic part and a rate-dependent, vis- coelastic part. The rate-independent, plastic part was formulated as a differential equation based on the endochronic theory of plasticity. The parameters of this material model are identified on the basis of the measurement results of stationary hot tensile tests on structural steel specimens. Both the non-linear-elastic EC 3-1-2 material model and the thermoelastic-viscoplastic material model with the material parameters adapted to mild steel are prepared numerically for use with finite- element-programs and implemented as UMAT-subroutines for ABAQUS in the FORTRAN code. Particular emphasis is placed on the provision of consistent tangent operators to enable efficient numerical calculation when using the material models. Finally, first finite-element-simulations are presented in order to show the possibilities of the developed and implemented material models for simulations of steel constructions in case of fire. T3 - BAM Dissertationsreihe - 167 KW - Brandschutz KW - Stahl KW - Brandverhalten KW - Finite-Elemente-Methode KW - Materialmodell KW - Eurocode 3-1-2 KW - UMAT KW - Fire prevention KW - Steel KW - Fire behaviour KW - Finite element method KW - Material model KW - Eurocode 3-1-2 KW - UMAT PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-507662 SN - 1613-4249 VL - 167 SP - i EP - 206 PB - Bundesanstalt für Materailforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-50766 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Das Prognosetool der BAM zur Emission, Transmission und Immission von Bahnerschütterungen N2 - Die gesamte Prognose wurde rechnerisch erfasst. Die Rechenverfahren sind einfach und schnell. Die Emission und die Immission verwendet Übertragungsmatrizen. Die Transmissionsrechnung beruht auf der Dispersion der Rayleighwelle. Die Verknüpfung erfolgt über die Anregungskraft auf den Boden und über die Freifeldamplitude am Gebäude. Es sind viele Eingabemöglichkeiten für Messdaten vorgesehen. Messungen können von einem Ort auf einen anderen Ort übertragen werden. T2 - 98. Sitzung des Normausschusses "Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen" CY - Online meeting DA - 07.05.2020 KW - Bahnerschütterungen KW - Prognose KW - Übertragungsmatrizen KW - Rayleighwellendispersion PY - 2020 AN - OPUS4-50748 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Goedecke, Thomas T1 - Industrial leak testing of dangerous goods packagings N2 - The Dangerous Goods Regulations currently do not include limit leakage rates orsensitivity requirements for industrial leak testing procedures that are equivalent tothe bubble test, which is the prescribed test method for design type testing ofdangerous goods packagings. During series production of such packagings, variousmethods are used, which often do not meet the requirements of the bubble test withregard to important criteria.Sensitivity, flow direction, pressure level and automatability are particularly importantfactors when selecting a suitable industrial leak testing method.The following methods are in principle both suitable and equally effective as thebubble test: pressure rise test (vacuum chamber), ultrasonic bubble leak detectionand gas detection methods (pressure technique by accumulation and vacuumchamber technique).To ensure a uniform test level during design type testing and production line leaktesting and therefore a comparable safety level as required by the Dangerous GoodsRegulations, it is necessary to include a more precise specification in these regula-tions. This requires, on the one hand, information about the sensitivity of the bubbletest and, on the other hand, the inclusion of a list of suitable, equally effective indus-trial test methods with their specific boundary conditions. T2 - 22nd IAPRI World Packaging CY - Online meeting KW - Bubble test KW - Dangerous goods packagings KW - Industrial leak testing KW - Leakproofness test KW - Series production PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-507521 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2502 SP - 1 EP - 14 PB - Wiley AN - OPUS4-50752 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kowarik, Stefan A1 - Hicke, Konstantin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Schukar, Marcus A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Lämmerhirt, A. A1 - Pohl, P. A1 - Schubert, M. ED - Cranch, G. ED - Wang, A. ED - Digonnet, M. ED - Dragic, P. T1 - Train monitoring using distributed fiber optic acoustic sensing N2 - We use distributed acoustic sensing to determine the velocity of trains from train vibration patterns using artificial neural network and conventional algorithms. The velocity uncertainty depends on track conditions, train type and velocity. T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS) CY - Meeting was canceled DA - 08.06.2020 KW - Train monitoring KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Distributed fiber optic sensing PY - 2020 SN - 978-1-55752-307-5 DO - https://doi.org/10.1364/OFS.2020.T3.25 SP - 1 EP - 4 PB - The Optical Society (Optical Society of America) CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-50758 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hu, W.-H. A1 - Xu, Z.-M. A1 - Liu, M.-Y. A1 - Tang, D.-H. A1 - Lu, W. A1 - Li, Z.-H. A1 - Teng, J. A1 - Han, X.-H. A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, R. G. T1 - Estimation of the Lateral Dynamic Displacement of High-Rise Buildings underWind Load Based on Fusion of a Remote Sensing Vibrometer and an Inclinometer N2 - This paper proposes a novel method to estimate the lateral displacement of high-rise structures under wind loads. The coefficient β(x) is firstly derived, reflecting the relation between the structural lateral dynamic displacement and the inclination angle at the height x of a structure. If the angle is small, it is the ratio between the structural fundamental mode shape and its first-order derivative without influence of external loads. Several dynamic experiments of structures are performed based on a laser remote sensing vibrometer and an inclinometer, which shows that the fundamental mode is dominated in the structural displacement response under different types of excitations. Once the coefficient β(x) is curve-fitted by measuring both the structural lateral dynamic displacement and the inclination angle synchronously, the real-time structural lateral displacement under operational conditions is estimated by multiplying the coefficient β(x) with the inclination angle. The advantage of the proposed method is that the coefficient β(x) can be identified by lateral dynamic displacement measured in high resolution by the remote sensing vibrometer, which is useful to reconstruct the displacement accurately by the inclination angle under operational conditions KW - Inclination angle KW - High-rise building KW - Lateral dynamic displacement KW - Remote sensing vibrometer PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506833 DO - https://doi.org/10.3390/rs12071120 VL - 12 IS - 7 SP - 1120 PB - MDPI CY - 4052 Basel, Schweiz AN - OPUS4-50683 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Aktueller Stand der Normung von Gasflaschenventilen N2 - Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Normung von Gasflaschenventilen vorgestellt. Dieser umfasst nationale, europäische und internationale Normen, die größtenteils im Bereich der Gefahrgutbeförderung verbindlich anzuwenden sind. T2 - 27. Jahrestreffen BAM/DIN/DVFG/IGV CY - Berlin, Germany DA - 27.02.2020 KW - ADR KW - Gasflaschenventile KW - Normung PY - 2020 AN - OPUS4-50701 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Ackermann, M. A1 - Senkel, U. T1 - Staubdichtheit von Gefahrgutsäcken und -FIBC - Überblick über Probleme in der derzeitigen Transportpraxis N2 - Gemäß den internationalen Gefahrgutvorschriften müssen Säcke und flexible Großpackmittel (Flexible Intermediate Bulk Container - FIBC) für feste Gefahrgüter staubdicht sein. In der Praxis der stichpunktartigen Kontrollen von Gefahrguttransporten durch die Autobahnpolizei Münster werden jedoch immer wieder Austritte von pulverförmigen oder körnigen Gefahrgütern aus eigentlich intakten Säcken und FIBC detektiert. Es wird ein Überblick über die im Jahr 2019 festgestellten Gefahrgutaustritte aus diesen Arten von Gefahrgutverpackungen gegeben. Darauf aufbauend wird eine systematische Einordnung hinsichtlich betroffener Bauarten und eine Diskussion möglicher Lösungsansätze vorgenommen. KW - Gefahrgutverpackungen KW - Staubdichtheit KW - Gefahrgutsäcke KW - FIBC KW - Gefahrgutkontrollen PY - 2020 SN - 2191-007 VL - 10 IS - 3 SP - 10 EP - 15 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-50717 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kurth, Lutz T1 - Flame projectors for shof effects-Investigations of thermal radiation for assessing safety distances N2 - The use of flames as part of shows is state of the art. Besides pyrotechnic flame projectors, the use of projectors that produce flames by burning various gases, liquids and dusts is significantly increasing. In this study infrared radiation in the wavelength range from 7.5 to 14 microns was measured for several systems (flame projectors) and set in relation to known human pain threshold levels. From this relation safety distances been determined for a static scenario (audience watching show) and compared with those of approved pyrotechnic articles. KW - Safety distance KW - Thermal radiation KW - Flame projector PY - 2015 SN - 1082-3999 VL - 2015 IS - 34 SP - 31 EP - 36 PB - Journal of Pyrotechnics Inc. CY - Whitewater, CO 81527 USA AN - OPUS4-50054 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schreier, Andy T1 - Distributed Brillouin sensor in polymer optical fibers utilizing BOFDA N2 - In this thesis, a distributed Brillouin sensor in perfluorinated polymer optical fibers utilizing BOFDA is presented. These commercially available polymer fibers offer beneficial characteristics for sensing applications such as higher break down strain up to 100 %, minimal bending radii below 2 mm, higher sensitivity to temperature and lower sensitivity to strain compared to their silica equivalent. The chosen wavelength of operation at 1319 nm corresponds to lower fiber propagation loss (< 37 dB/km) compared to other approaches at 1550 nm (150 - 250 dB/km). A 86 m PFGI-POF was successfully measured by BOFDA with spatial resolution of 3.4 m. The findings related to humidity influences can serve as a basis for future distributed humidity sensors not only limited to stimulated Brillouin backscattering. KW - BOFDA KW - Polymer optical fiber KW - POF KW - Brillouin sensor KW - Distributed sensor PY - 2020 SN - 978-3-7369-7146-2 SP - 1 EP - 116 PB - Cuvillier Verlag Göttingen CY - Göttingen AN - OPUS4-51041 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Longobucco, M. A1 - Stajanca, Pavol A1 - Curilla, L. A1 - Buczynski, R. A1 - Bugar, I. T1 - Applicable ultrafast all-optical switching by soliton self-trapping in high index contrast dual-core fibre N2 - The improvement potential of ultrafast all-optical switching by soliton self-trapping, using all-solid dual-core fibres with high index contrast, was analyzed numerically. The study of the femtosecond nonlinear propagation was performed based on coupled generalised nonlinear Schrödinger equations considering three fibre architectures: homogeneous cladding all-solid, photonic crystal air-glass, and photonic crystal all-solid. The structural geometries of all three architectures were optimised in order to support high-contrast switching performance in the C-band, considering pulse widths at the 100 fs level. Comparing the three structural alternatives, the lowest switching energies at common excitation parameters (1700 nm and 70 fs pulses) were predicted for the homogeneous cladding dual-core structure. Further optimization of the excitation wavelength and pulse width resulted in lower switching energies and simultaneous improvement of the switching contrasts at the combination of 1500 nm, 75 fs pulses and a fibre length of 43 mm. The spectral aspect in this optimised case expresses a broadband and uniform switching character with a span of over 200 nm and a contrast exceeding 30 dB at more frequency channels. KW - Ultrafast nonlinear propagation KW - All-optical switching KW - Dispersion tailoring of optical fibres KW - Generalised nonlinear Schrödinger equation KW - Dual-core optical fibres KW - Nonlinear directional coupler KW - Soft-glass optical fibres PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1088/1612-202X/ab63d8 VL - 17 IS - 2 SP - 025102 PB - Astro Ltd. AN - OPUS4-51042 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - Schienenprüfung mit Wirbelstrom N2 - Ausgehend von einer Machbarkeitsstudie im Jahr 1999 wurde von der BAM in Zusammenarbeit mit der DB AG und verschiedenen anderen Partnern ein Schienenprüfsystem zur Detektion und Bewertung von Schienenfehlern des Typs Head Checks entwickelt. Dieses Prüfsystem arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip. Die Firma Prüftechnik Linke & Rühe GmbH aus Magdeburg fertigt und vertreibt seit geraumer Zeit verschiedene manuelle und zuggestützte Prüfsysteme, die auf dieser Entwicklung basieren. Seit Januar 2013 wird in Deutschland der Qualitätsnachweis nach der Schienenbearbeitung mittels Wirbelstromprüfung gefordert. Im Laufe der Entwicklungsarbeiten wurden verschiedentlich benachbarte Themenfelder rund um die Prüfung auf Head Checks gestreift. Der Schwerpunkt dieses Vortrages liegt auf diesen erweiterten Möglichkeiten der magnetinduktiven Prüfung von verlegten Schienen. Hierbei wird sowohl auf die Verbesserung der Möglichkeiten des bestehenden Systems (z. B. durch Kopplung mit anderen Prüfverfahren) als auch auf mögliche Neuentwicklungen (z. B. durch Einsatz neuer Sensorik) eingegangen. Angestrebte Ziele sind z. B. die Verbesserung der Prüfaussage bei der Head Check Prüfung, Erweiterung der Prüfaussage auf andere Schienenfehlertypen oder die Bestimmung von Schieneneigenschaften wie Härte und Rauigkeit. T2 - ZfP im Eisenbahnwesen CY - Wittenberge DA - 15.03.2016 KW - Schienenprüfung KW - Wirbelstromprüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-35516 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Waßmuth, Carl-Friedrich T1 - Minimalinvasive Materialuntersuchungen an seilabgespannten Rohrmasten zur Bauwerkserhaltung T1 - Minimally invasive material tests on guyed tubular masts N2 - Abgespannte Stahlrohrmaste zur Rundfunkübertragung wurden in den 1950er- und 60er-Jahren häufig mit Paralleldrahtbündeln errichtet. Diese Seile werden seit geraumer Zeit wegen Korrosionsschäden sukzessive gegen vollverschlossene Spiralseile ausgetauscht. Infolge der damit einhergehenden Veränderung der Steifigkeiten ist mit dem Austausch oft eine Neuberechnung erforderlich. Unter Berücksichtigung der aktuellen Normen können nicht immer alle Nachweise erfüllt werden, selbst wenn das Bauwerk weitgehend noch intakt erscheint. Rohrschaftsanierungen sind extrem aufwändig und können den wirtschaftlichen Totalschaden darstellen, d. h., dem Bauwerk droht Abriss und Neubau. Für die Sanierung des 231 m hohen abgespannten Stahlrohrmastes am Standort Berlin Scholzplatz wurden minimalinvasive Materialuntersuchungen vorgenommen, basierend auf In-situ- und Labortests. In den statistischen Auswertungen konnte belegt werden, dass gegenüber den Angaben der Bauwerksdokumentation höhere Festigkeiten vorlagen. Durch präzise Lastannahmen und für das Bauwerk optimierte Seilvorspannungen konnten aufwändige Verstärkungsmaßnahmen des Rohrschaftes vermieden werden. KW - Bauwerkserhaltung KW - Mast, abgespannter KW - Rohrmast KW - Antennenträger aus Stahl KW - Seile KW - Materialuntersuchung KW - Härtemessung KW - Zugversuch KW - Brinellhärte/Zugfestigkeit KW - Zugfestigkeit/Streckgrenze PY - 2016 UR - http://dx.doi.org/10.1002/bate.201500094 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201500094 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 1 SP - 8 EP - 13 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-35522 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stroh, Julia T1 - In situ Untersuchungen von Hydratations- und Schädigungsmechanismen an Baustoffen N2 - In diesem Vortrag werden hochauflösende analytische Methoden für die Untersuchungen von zementgebundenen Baustoffen vorgestellt. Zum einen werden frühe Hydratationsprozesse in situ und mit hoher Zeitauflösung untersucht und die Einflüsse von polymeren Fließmittel und Stabilisierer auf die Erstarrungsverzögerung beobachtet. Zum anderen werden Phasenübergänge unter schädigenden Angriffen im Gefügeprofil auf µm-Skala verfolgt. Die Möglichkeit die Auswirkungen der niedrigen realen Konzentrationen von schädigenden Agenten zu identifizieren stellt ein großes Potential für die Schädigungsanalyse unter realen Bedingungen dar. Insgesamt haben die vorgestelletn analytischen Techniken ein großes Potential für die Analyse der Phasenentwicklung in zementgebundenen Baustoffen. T2 - Gemeinsamer Workshop der Sektion Angewandte Mineralogie in Umwelt & Technik und der Sektion Chemie, Physik und Kristallographie der Minerale von der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft CY - Bad Windsheim, Germany DA - 24.02.2016 KW - Portlandzement KW - Hydratation KW - Additive KW - Schädigung KW - komplexe Angriffe PY - 2016 AN - OPUS4-35469 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2009 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2009 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-354978 SP - 1 EP - 87 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35497 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Rockland, Ulrike T1 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik N2 - Seit 1981 veranstalten die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) gemeinsam die Kolloquien dieser Reihe, um die Teilnehmer über aktuelle Ergebnisse und Entwicklungen auf dem Gebiet der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik zu informieren. Die Themen dieses Berichtsbandes informieren über Explosionsschutz zur Vermeidung explosionsfähiger Lösemittel-Dampf-Luft-Gemischen in Trocknern, Zündquellensicherheit zu Gas/Luft-, Staub/Luft- und Staubschichten, Zünddurchschlagssprozesse in Wasserstoff/Luft-Gemischen, stellen Prüfmethoden und Einflussgrößen auf die gefährlichen Eigenschaften von Ammuniumnitrat und ammoniumnitrathaltigen Zubereitungen vor, berichten über Einflüsse auf Brandverhalten und -gefahren bei Schüttgutlagerung und speziellen Werkstoffen, geben Auskunft über die Schwierigkeiten bei Anwendung neuer technischer Regeln und Richtlinien auf nationaler und europäischer Ebene und liefern neue Ansätze zur probabilistischen Riskionbetrachtung für die sichere Auslegung von Treibgasspeichern. Bei dieser Jubiläumsveranstaltung haben die Teilnehmer darüber hinaus die Gelegenheit, die neuen Versuchseinrichtungen der BAM auf dem Freiversuchsgelände in Horstwalde zu besichtigen. Dieses etwa 50 km südlich von Berlin gelegene, 12 km² große Freiversuchsgelände verfügt über einen Sprengplatz von 400 m Durchmesser für Brand- und Explosionsversuche mit Sprengwirkungen bis 150 kg TNT. Mit diesem im europäischen Raum einmaligen Gelände hat die BAM Möglichkeiten, Untersuchungen an und mit Explosivstoffen und Gegenständen mit Explosivstoff sowie Gefahrstoffen und Gefahrgütern, insbesondere im großem Maßstab und mit moderner Laborausstattung durchzuführen. Zu den Versuchsanlagen gehören unter anderem Brandwallanlagen, Modellgebäude, Schwadenkammer, Sprengkammer bzw. Sprenggrube, 12-m-Fallturm, Bunkerräume, Laboratorien und ein spezieller Lagerkomplex. Neben den Prüfungen für die Zulassung von Stoffen und Gegenständen werden diese Anlagen auch für Untersuchungen bei Schadensaufklärungen sowie in Forschungsprojekten genutzt. Allen vortragenden und an der Organisation beteiligten Kolleginnen und Kollegen sei herzlich gedankt. Ihre Beiträge und Unterstützung haben wesentlich zum Gelingen dieses 10. Kolloquiums beigetragen. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 17.06.2004 KW - Gefahrstoffe KW - Brandgefahren KW - Freiversuchsgelände Horstwalde PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-356009 SP - 1 EP - 68 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35600 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Mietz, Jürgen T1 - Investigations proofing the passive layer stability of stainless steels N2 - The presented investigations have proved the principal suitability of the KorroPad method to assess the passive layer stability of stainless steels. The electrochemical mode of action could be described in detail and limitations of the applicability have been demonstrated. The influence of different surface finishes has been investigated and verified by known methods for describing corrosion resistances. As a result, the increased corrosion susceptibility of two ground surfaces has been detected, but also the corrosion resistance of further surface finishes could be confirmed. KW - Stainless steel KW - KorroPad KW - Passive layer PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201408202 VL - 1 IS - 67 SP - 84 EP - 91 PB - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-35545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2008 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2008 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-354988 SP - 1 EP - 93 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2007 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2007 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355008 SP - 1 EP - 86 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35500 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2006 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2006 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355015 SP - 1 EP - 84 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35501 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2005 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2005 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2008 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355024 SP - 1 EP - 71 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35502 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2004 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2004 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2007 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355039 SP - 1 EP - 56 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35503 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus dem Jahr 2003 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet das Jahr 2003 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2006 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355048 SP - 1 EP - 35 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - KorroPad - Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit von Oberflächen nichtrostender Stähle N2 - Mit dem KorroPad Verfahren ist es dem Anwender möglich den Zustand der Passivschicht nichtrostender Stähle auf sehr einfache und schnelle Weise einschätzen zu können. Das Verfahren eignet sich dazu, den Grad der Passivität in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen und der Zeit nachzuvollziehen. Dies ermöglicht dem Anwender und Verarbeiter von nichtrostenden Stählen, die Lagerungsbedingungen und –zeiten einer frisch bearbeiteten Stahloberfläche zu ermitteln, welche für die Ausbildung einer stabilen Passivschicht notwendig sind, bevor diese risikoarm eingesetzt werden kann. Wie die hier dargestellten Beispiele und auch weitere zahlreiche praktische Anwendungen gezeigt haben, eignet sich das KorroPad ebenfalls für die Identifikation kritischer Prozessparameter bei der Verarbeitung nichtrostender Stähle. Mit dem Verfahren lassen sich viele prozessbedingte Einflussfaktoren auf die Oberflächengüte wie auch auf den Werkstoff charakterisieren. Aufgrund der schnellen und einfachen Auswertung der Prüfergebnisse können positive wie auch negative Veränderungen hinsichtlich der Passivschichtstabilität zügig erkannt werden. Dies ermöglicht es dem Anwender schnell zu reagieren, um kritische Einflüsse zu korrigieren und um eine Optimierung von Inhouse-Prozessen durchzuführen. Weitere Einsatzgebiete sind im Bereich der Wareneingangs- und/oder Warenausgangskontrolle denkbar, überall wo es um die Frage der Passivschichtstabilität einer nichtrostenden Stahloberfläche geht. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Korrosionsschnelltest KW - nichtrostender Stahl KW - Passivschicht KW - KorroPad PY - 2016 AN - OPUS4-35570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Levee inspection - geophysics between science, standards, reliability and budgets N2 - Numerous case histories show evidence that geophysical methods are valuable tools for levee inspection and monitoring. National and international standards and recommendations recommend the use of geophysics for a variety of tasks. However, in some cases reported have been flaws missed or false indications given. Due to the larger variety in type, size and construction of levees and the even larger variety of potential tasks and targets the success of geophysical surveys still pretty much depends on the available budget and the experience and capabilities of the clients and contractors involved. It is strongly recommended that all relevant parties agree on the detailed objectives of the survey, required accuracy and reliability of the results and any follow up measures. For the most common tasks more research and practical work using techniques as POD (probability of detection), which are well established in other fields of non-destructive testing, would be of benefit. T2 - SAGEEP 2016 CY - Denver, CO, USA DA - 20.03.2016 KW - Levee KW - Geophysics KW - Inspection PY - 2016 SP - paper levees 07, 1 EP - 4 AN - OPUS4-35705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Aktueller Stand der Normung N2 - Normung, Normen zur Konformitätsbewertung ISO 9001:2015 - Auswirkung auf die ISO CASCO Toolbox Revision der ISO/IEC 17011 T2 - FB 6 Sitzung CY - Berlin, Germany DA - 11.02.2016 KW - Normung PY - 2015 AN - OPUS4-35638 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Cheng-Chieh T1 - Inverse finite element adjustment of material parameters from integrated analysis of displacement field measurement N2 - The integration of finite element method (FEM) into the least-squares adjustment presented in is further extended for a joint evaluation of an elastostatic model and displacement field measurement. For linear solids which obey the Hooke's law, the material parameters determination from measurements is being examined. T2 - 32nd Danubia-Adria Symposium on advances in experimental mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2016 KW - Integrated analysis KW - Inverse problem KW - Finite element method KW - Least-squares adjustment KW - Model and measurement based analysis PY - 2015 AN - OPUS4-35648 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Progress in using geophysical methods for foundation quality assurance and inspection N2 - Modern geophysical methods might be either directly applied to foundations or integrated into existing testing schemes to assist in quality assurance and inspections. This paper gives an overview on available ideas and some more detailed examples from the author `s work including: - Vibrator technologies to improve pile integrity testing. - Ideas from vertical seismic profiling used in multichannel pile inspection - Cross- and downhole seismics to check the diameter of jet grouting columns - Improving the parallel seismic methods for precise length measurement of piles and foundation walls  Seismic migration methods to improve ultrasonic imaging of foundation slabs  Seismological tools to monitor subtle changes in concrete constructions The author strongly believes that the cooperation between geophysics and civil engineering, which is obviously becoming stronger and stronger, will lead to a large number of innovative approaches for investigations tasks currently still unresolved. A lot of challenges and chances for science and technology are right here. T2 - SAGEEP 2016 CY - Denver, CO, USA DA - 20.03.2016 KW - Non-destructive testing KW - Piles, foundations KW - Slabs KW - Parallel seismic KW - Vibrator KW - Integrity PY - 2016 AN - OPUS4-35706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Innovative seismic and resistivity tools for determining the diameter of jet grouting columns N2 - Jet grouting is used for soil improvement, foundation support and groundwater low control all over the world. It is well accepted and subject of standardization in many countries. However, some issues with the method remain. As the grout columns are produced in the subsurface without visual control in an often inhomogeneous soil, the prediction of the column’s diameter is still a challenge. All methods applied so far have their limitations. The approach presented in this study is twofold. At Colorado School of Mines a resistivity probe has been developed, which is pushed into the fresh grout directly after production. ERT sections are measured and inverted. Given some background information is available, the diameter of the columns can be evaluated. At BAM the focus has been on post-production investigations using seismic borehole methods. After hardening of the concrete seismic waves are sent through the column downhole (sensors placed in a casing in the column’s axis, source on top) and crosshole (source and sensor in boreholes on opposite sides of the column). We have developed a scheme to evaluate the diameter of the column based on travel time measurements without calibration. As this method is eventually more time and cost intensive we assume its application mainly for test columns. These are casted and dug out for visual inspection to determine appropriate grouting parameters. Our method would replace the often very cost intensive visual inspection. Both approaches have been tested at three test columns produced at BAM’s test site at Horstwalde, Germany and on an actual constructions site. Both methods have been in good agreement with the diameters predicted by the jet grouting contractors, which were confirmed in one case by mechanical measurements. T2 - SAGEEP 2016 CY - Denver, CO, USA DA - 20.03.2016 KW - Jet grouting KW - Diameter KW - Quality assurance KW - Seismic PY - 2016 AN - OPUS4-35708 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Hoffmann, Gabi T1 - Schadensursachen an Rohrleitungen N2 - Das Gefährdungspotential von Rohrleitungen hängt primär von den Eigenschaften des durchfließenden Stoffes, den Betriebsbedingungen und den äußeren Beanspruchungen ab. Zu den Hauptschadensursachen an Rohrleitungen zählen Korrosion, Druckstöße und Kavitationsschläge, Zeitstandbeanspruchung, struktur- und fluidmechanische Schwingungen, Fremdberührungen, elektrische Fremdbeeinflussung und geologische Besonderheiten im Bereich des Rohrleitungsverlaufes. T2 - Workshop:Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen CY - Berlin DA - 01.03.2016 KW - Korrosion KW - Zeitstandbeanspruchung KW - Struktur- und fluidmechanische Schwingungen KW - Elektrische Fremdbeeinflussung PY - 2016 AN - OPUS4-35624 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Neitzel, F. ED - Nicoletto, G. ED - Pastrama, S. D. ED - Emri, I. T1 - Inverse finite element adjustment of material parameters from integrated analysis of displacement field measurement N2 - The determination of material parameters from displacement field measurement is being examined for linear elastic solid. A frequently used approach to compute material constants can be found in many studies. Even though they presented the approach in many different variations, but in the end they are essentially based on the same algorithm: Parameters are iteratively tuned until the computed results are in accordance with the measurements. The main drawback of this approach is that mainly commercial software is used that hinders us to investigate its inner evaluation process. This leads to the question, how the results from this commercial software can be trusted. On the contrary to these debatable approaches, we present a method that inverts the procedure of finite element method by using the most general model for a least-squares adjustment – the GAUSS-HELMERT Model. T2 - 32nd DANUBIA ADRIA SYMPOSIUM on Advances in Experimental Mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2015 KW - Integrated analysis KW - Inverse problem KW - Finite element method KW - Least-squares adjustment KW - Model and measurement based analysis PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785316002091 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.03.004 SN - 2214-7853 VL - 3 IS - 4 SP - 1211 EP - 1215 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-35629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Fettig, Ina A1 - Seeger, Stefan A1 - Werrel, Martin A1 - Deubel, Jan A1 - Raspe, Tina A1 - Piechotta, Christian A1 - Krüger, Simone T1 - Raumbrände - Teil 2: Versuchsaufbau und Brandspurenanalytik N2 - Der vorliegende Bericht ist der 2.Teil eines Gesamtberichtes und schildert ausführlich die im Kontext des BAM-Innovationsoffensive-Projektes „Chemische Brandspurenanalytik“ durchgeführten Untersuchungen und fasst die gewonnenen analytischen Erkenntnisse zusammen. Der gesamte Bericht gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil beinhaltet den Aufbau, die Durchführung und die brandtechnologische Auswertung der durchgeführten Raumbrandversuche, während in dem hier vorliegenden Teil die analytischen Methoden zum Nachweis des Brandbeschleunigers in den Brandrückständen vorgestellt und ausgewertet werden. Die Beurteilung von Brandspuren und daraus abgeleitet die Rekonstruktion eines Brandverlaufes beruhen auch auf der präzisen chemischen Analyse der Brandprodukte. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine innovative Methodik entwickelt, wie verfügbare Analysetechniken in geeigneter Weise kombiniert werden können, um aus festen, flüssigen und gasförmigen Brandrückständen Rückschlüsse auf den Brandverlauf ziehen zu können. Neben der Untersuchung von Proben von realen Brandorten wurden verschiedene wohnungstypische Materialien unter Laborbedingungen unterschiedlichen Brandszenarien unterworfen. Die dabei entstehenden Brandgase, Aerosole sowie der verbleibende Brandrückstand wurden durch geeignete analytische Verfahren analysiert, um mögliche Brandursachen beurteilen zu können. Der Schwerpunkt dieses Berichtes liegt in dem Nachweis von Brandbeschleunigern. Es zeigte sich, dass mittels der Kombination aus HS-SPME-GC-MS sowohl in den festen Brandrückständen, als auch in den Kondensaten Brandbeschleuniger eindeutig und verlässlich nachgewiesen werden können. Anhand von 5 verschiedenen Zimmerbrandversuchen wurde der Einfluss von Brandbeschleunigern auf den Brandverlauf experimentell untersucht. Es wurden verschiedene brandtechnologische Kennwerte, wie der Massenverlust des gesamten Brandraums, Brandraumtemperaturen, die Wärmefreisetzungen sowie die Rauchgasemissionen ermittelt und beurteilt. Die Rauchgasanalyse erfolgte im Schlot, im Brandraum sowie in der Brandraumöffnung mittels Fourier Transformierte Infrarot-FTIR-Spektroskopie. Neben diesen brandtechnologischen Untersuchungen, die im Bericht Teil 1 enthalten sind, erfolgten auch chemisch-analytische Untersuchungen nach dem Brand, mit dem Ziel, den eingesetzten Brandbeschleuniger nachzuweisen. Im Anschluss an die jeweiligen Zimmerbrandversuche wurden verschiedene Brandrückstandsproben aus dem Brandschutt, Wischproben von den Wänden und den übriggebliebenen Gegenständen genommen und mit Hilfe einer entwickelten HS-SPME-GC-MS-Methode (Headspace-Solid Phase Micro Extraction-Gas Chromatographie-Massenspekrometrie) in Hinblick eines möglichen Brandbeschleunigernachweis analysiert. KW - Raumbrände KW - Rauchgase KW - Wärmefreisetzung KW - Rauchgastemperaturen KW - Analytik PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-301257 SN - 978-3-9815944-8-5 SP - 1 EP - 190 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-30125 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Fireballs of organic peroxides – a worst case scenario? N2 - Fire and explosion hazards associated with storage and transportation of flammable materials have been a matter of great interest in the recent times. There are numerous studies on pool fires, BLEVEs and fireballs of hydrocarbon fuels, whereas BLEVEs and fireballs of organic peroxides (OP) are not investigated in detail yet. Fireball is a scenario that can occur when an OP filled drum is subjected to a surrounding fire. This presentation tries to extend the first investigations of OP BLEVEs presented on IGUS EOS Meeting 2015 in Ottawa. The following aspects are shown: Experimental investigation of a fired drum filled with 200 L DTBP; analyses of flame characteristics, e.g. temperatures, mass burning rates, SEP, thermal radiation properties and an overall comparison with DTBP pool fires; presentation of recommended safety distances. T2 - IGUS EOS Meeting 2016 CY - Basle, Switzerland DA - 11.04.2016 KW - Fire balls KW - Organic peroxides KW - Pool fire KW - DTBP PY - 2016 AN - OPUS4-36007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heitkamp, D. T1 - Bronopol – results of testing and assessment in consideration of UN TDG classification N2 - Bronopol (2-Bromo-2-nitropropane-1,3-diol) is classified since many years as a substances related to self-reactive substances according to the international regulations on the transport of dangerous goods (UN 3241, Division 4.1, Packing Group III). Based on all new test results and according to the principles of the UN Recommendations, Bronopol is not an explosive according to UN TDG (Class 1) and GHS Chapter 2.1 and is also not a self-reactive substance (SADT > 75 °C). Listing of Bronopol under 2.4.2.4.2 (UN model regulations) appears not to be justified compared to Musk Xylene, Azodicarbonamide and Isosorbid-5-mononitrate. T2 - IGUS EOS Meeting 2016 CY - Basle, Switzerland DA - 11.04.2016 KW - Bronopol KW - 2-Bromo-2-nitropropane-1,3-diol KW - Self-reactive substances KW - UN 3241 PY - 2016 AN - OPUS4-36008 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Thermal radiation impact of DTBP fireballs N2 - The burning behaviour and thermal radiation of pool fires of organic peroxides (OP) have been studied by several authors in the past. It was shown that mass burning rates, flame temperatures and thus the Surface Emissive Power (SEP) of OP exceed to that of hydrocarbons considerably. These facts lead to further investigations of even dangerous worst case scenarios i.e. related to storage and transportation. A metal drum containing 200 l of DTBP (Di-tert-butyl peroxide) is investigated under a surrounding wood fire. Due to a higher heat flux to the substance, the mass burning rate reaches multiples of an equivalent pool fire and results in several fireballs. The analyses of thermographic camera images and radiometer measurements show higher flame lengths, higher temperatures and therefore increased thermal radiation compared to OP pool fires. The resulting greater safety distances for a DTBP fireball event are discussed. T2 - New Trends in Research of Energetic Materials (NTREM) CY - Pardubice, Poland DA - 20.04.2016 KW - Organic peroxide KW - Pool fire KW - Fireball KW - Thermal radiation KW - Safety distance PY - 2016 AN - OPUS4-36009 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Claro, Maria T1 - Predictive methods for determining the decomposition properties of hazardous substances: from development to experimental verification N2 - SAF€RA ERANET – Coordination of European Research on Industrial Safety towards Smart and Sustainable Growth, in 2014 launched a joint call on “Innovating in safety and safe innovations”. The HAZPRED project “Predictive methods for determining the decomposition properties of hazardous substances: from development to experimental verification” was selected in this initiative. Main goal is the development and use of predictive methods to determine hazardous physico-chemical properties of various energetic materials (e.g. organic peroxides and self-reactive substances), e. g. thermal stability (self-accelerating decomposition temperature - SADT), explosive power (Trauzl test), heating under confinement (Koenen test), mechanical sensitiveness (impact or friction), etc. The project is based on a co-operation with INERIS (France), VSB-TUO (Czech Republic), BAM and chemical industry. T2 - SAF€RA-HAZPRED Meeting CY - Wuppertal, Germany DA - 16.12.2015 KW - SAF€RA KW - Hazardous substances KW - SADT PY - 2015 AN - OPUS4-36011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Timme, Sebastian T1 - Structural integrity of CFRP in fire N2 - Fire stabilty of carbon fiber reinforced polymer shell structurres in intermediate-scale (500 x 500 mm²). Specimen is exposed to fully developed fire and loaded with static compressive force. Time to failure of CFRP is measured. T2 - Working group seminar 7.5 (Schartel) CY - Plockhorst, Germany DA - 13.03.2016 KW - Carbon fiber reinforced polymer KW - Fire stability KW - Intermediate-scale KW - Shell structure KW - Structural integrity PY - 2016 AN - OPUS4-36069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Dichtheitsprüfung unter Verwendung von Prüfgasen N2 - Ziel einer Dichtheitsprüfung ist es entweder, mit einem quantitativen Prüfverfahren integrale Leckageraten zu messen, oder mittels eines lokalisierenden Verfahrens den genauen Leckageort aufzuspüren. In einigen Fällen kann das Betriebsmedium gleichzeitig das Prüfmedium sein, wenn geeignete Sensorik zu Verfügung steht. In anderen Fällen kann dies aus unterschiedlichen Gründen nicht möglich sein. Daher ersetzt man bei der Verwendung von Prüfgasverfahren das Betriebsmedium durch ein spezifisch nachweisbares Prüfgas. Für die Interpretation eines quantitativen Messergebnisses ist es notwendig, die Ist-Leckagerate mit einer zuvor berechneten Grenzleckagerate (maximal zulässige Leckagerate) zu vergleichen. Entspricht das für die Dichtheitsprüfung verwendete Prüfgas nicht dem Betriebsmedium, so ist hierfür eine Umrechnung von Leckageraten notwendig. Es wird ein Überblick über für die Dichtheitsprüfung gängige Prüfgase, deren Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile gegeben. Die grundlegenden Prinzipien bei der Umrechnung von Leckageraten (Druckumrechnung; Temperaturumrechnung; Umrechnung der Gasart bzw. des Mediums) werden vorgestellt. T2 - 45. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 16. März 2016 KW - Dichtheit KW - Dichtheitsprüfung KW - Prüfgase KW - Dichtheitsprüfverfahren PY - 2016 SN - 978-3-9816286-7-8 SP - 223 EP - 237 AN - OPUS4-36151 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Dichtheitsprüfung unter Verwendung von Prüfgasen N2 - Ziel einer Dichtheitsprüfung ist es entweder, mit einem quantitativen Prüfverfahren integrale Leckageraten zu messen, oder mittels eines lokalisierenden Verfahrens den genauen Leckageort aufzuspüren. In einigen Fällen kann das Betriebsmedium gleichzeitig das Prüfmedium sein, wenn geeignete Sensorik zu Verfügung steht. In anderen Fällen kann dies aus unterschiedlichen Gründen nicht möglich sein. Daher ersetzt man bei der Verwendung von Prüfgasverfahren das Betriebsmedium durch ein spezifisch nachweisbares Prüfgas. Für die Interpretation eines quantitativen Messergebnisses ist es notwendig, die Ist-Leckagerate mit einer zuvor berechneten Grenzleckagerate (maximal zulässige Leckagerate) zu vergleichen. Entspricht das für die Dichtheitsprüfung verwendete Prüfgas nicht dem Betriebsmedium, so ist hierfür eine Umrechnung von Leckageraten notwendig. Es wird ein Überblick über für die Dichtheitsprüfung gängige Prüfgase, deren Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile gegeben. Die grundlegenden Prinzipien bei der Umrechnung von Leckageraten (Druckumrechnung; Temperaturumrechnung; Umrechnung der Gasart bzw. des Mediums) werden vorgestellt. T2 - 45. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 16.03.2016 KW - Dichtheit KW - Dichtheitsprüfung KW - Prüfgase KW - Dichtheitsprüfverfahren PY - 2016 AN - OPUS4-36134 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eckert, Katrin T1 - Gefahrgut-Schnellinfo der Datenbank GEFAHRGUT N2 - Präsentation der Gefahrgut-Schnellinfo der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 7. Gefahrgut-Infomarkt CY - Mühldorf am Inn, Germany DA - 10.05.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgut PY - 2016 AN - OPUS4-36213 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eckert, Katrin T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 7. Gefahrgut-Infomarkt CY - Mühldorf am Inn, Germany DA - 10.05.2016 KW - Gefahrgut KW - Datenbank GEFAHRGUT PY - 2016 AN - OPUS4-36214 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Wolf, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Kurzinfo N2 - Präsentation der Kurzinfo der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 17. Stuttgarter Gefahrguttag CY - IHK Stuttgart, Germany DA - 22.10.2015 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Kurzinfo KW - Informationssystem PY - 2015 AN - OPUS4-36211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Wolf, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 17. Stuttgarter Gefahrguttag CY - IHK Stuttgart, Germany DA - 22.10.2015 KW - Informationssystem KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-36212 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Farag, Zeinab Ramadan A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Krüger, Simone A1 - Hidde, Gundula A1 - Moustapha, M. E. T1 - Adhesion promotion of thick polyphosphate-poly(allylamine) films onto polyolefin substrates by plasma polymers N2 - The adhesion of thick poly(allylamine)-polyphosphate layers (1 µm) deposited by the wet-chemical layer-by-layer technique (LbL) onto polyethylene or polystyrene (each 100 µm) was very low. To promote the adhesion of these LbL layers the polyolefin substrates were oxidized at the surface by short exposure to the oxygen plasma (2 or 5 s) and subsequently coated with an interlayer of plasma-deposited poly(allylamine) or poly(allyl alcohol) (100 nm). The plasma polymer interlayers have improved strongly the adhesion between polyolefin substrates and polyphosphate coatings. Such phosphate coatings are interesting for life sciences (nucleotide formation) but also for fire retardancy in combination with N-rich compounds such as melamine. The intention was to prefer chemical and hydrogen bonds for adhesion promoting because of their high binding energy. Therefore, the introduced oxygen-containing groups at the polyolefin surface could interact with the OH or NH2 groups of the adhesion-promoting plasma polymer interlayer. These groups were also able to interact strongly with the poly(allylamine)-polyphosphate topcoating. The coated polyolefins were investigated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy in Attenuated Total Reflectance mode (FTIR-ATR), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Thermo-Gravimetric Analyses (TGA) and Atomic Force Spectroscopy (AFM) and 90° peel test. KW - Plasma-polymerized poly(allylamine) KW - Adhesion KW - Layer-by-layer deposition KW - Plasma polymerization PY - 2016 UR - http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01694243.2015.1095626 DO - https://doi.org/10.1080/01694243.2015.1095626 SN - 1648-4142 VL - 30 IS - 3 SP - 231 EP - 246 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-35885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sen, X. T1 - 2015 Tianjin explosions N2 - In 2015 a series of explosions occurred at a container storage station at the Port of Tianjin, China, on Wednesday, 12 August 2015, that killed over one hundred people and injured hundreds of firemen and others. The first two explosions happened within 30 seconds of each other at the facility. The second explosion was larger and involved the detonation of about 800 tons of ammonium nitrate. The cause of the explosions was not known at first, but an investigation of the Chinese authorities concluded in February 2016 that an overheated container of dry nitrocellulose was the cause of the initial explosion. Colleagues of the Nanjing University of Science and Technology and BAM worked together to analyze the reasons and the process of that incident based on knowledge about the properties of the involved substances, particularly ammonium nitrate and nitrocellulose, and potential mechanism of initiation and propagation. T2 - 16th Chief Inspectors of Explosives Conference CY - Bern, Switzerland DA - 18.04.2016 KW - Tianjin KW - Nitrocellulose KW - Ammonium nitrate PY - 2016 AN - OPUS4-35901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Smailos, E. A1 - Stichel, Wolfgang A1 - Köster, R. T1 - Korrosionsuntersuchungen und mechanische Prüfungen an metallischen Werkstoffen zur Auslegung von Behältern für verglaste, hochradioaktive Abfälle als Barriere im Endlager N2 - Zur Ermittlung geeigneter Materialien für die Auslegung von HAW-Behältern als Barriere im Endlager wurden selektierende Korrosionsuntersuchungen und mechanische Prüfungen an verschiedenen metallischen Werkstoffen durchgeführt. Neben den Cr-Ni-Stählen, die entsprechend dem bisherigen Konzept als Kokillenwerkstoff vorgesehen sind, wurden drei Nickelbasislegierungen und ein Baustahl sowie die Werkstoffe Ti 99,8 – Pd und der Stahl X 1Cr MoTi 182 (ELA-Ferrit) untersucht. Da im Rahmen von Störfallbetrachtungen für ein Endlager im Salinar als potentielles Korrosionsmedium Salzlösungen betrachtet werden, erfolgten die Korrosionsprüfungen unter selektierenden Bedingungen in einer quinären Salzlösung bei 170°C und 1 bar. Die mechanischen Prüfungen zeigten, daß die Nickelbasislegierungen und die meisten Cr-Ni-Stähle durch Schweißen bzw. Wärmebehandlung geringe Änderungen ihrer mechanischen Eigenschaften erfahren. Damit wurde belegt, daß diese Materialien als Kokillenwerkstoff geeignet sind. Eine Barrierenfunktion kann von den Cr-Ni-Stählen wegen ihrer hohen Anfälligkeit gegen lokale Korrosionsangriff, insbesondere gegen Spannungsrißkorrosion (SpRK) nicht übernommen werden. Die Werkstoffe Inconel 625, Incoloy 825, ELA-Ferrit und Ti-Pd waren gegen SpRK beständig, jedoch sind diese Materialien gegen Lochkorrosion anfällig. Eine hohe Beständigkeit gegen lokale Korrosionsangriffe zeigten die Werkstoffe Hastelloy C4 und der Feinkornbaustahl. Der Werkstoff Hastelloy C4 zeigte nach einer Versuchszeit von 432 Tagen einen gleichmäßigen Korrosionsabtrag von weniger als 0,03 mm/a. Die Abtragungsrate bei dem Baustahl 1.0566 betrug weniger als 0,25 mm/a für den Ausgangswerkstoff und weniger als 0,5 mm/a für den wärmebehandelten Werkstoff. Die vorliegenden Ergebnisse der selektierenden Untersuchungen zeigten, daß beispielsweise mit Hastelloy C4 die Auslegung des HAW-Behälters als Barriere realisierbar ist und damit unter Beibehaltung des heutigen Borosilikatglases ein zusätzlicher Schutz gegen eine Mobilisierung von Radionukliden beim potentiellen Angriff von Salzlösungen erreicht werden kann. KW - Behältermaterialien KW - Mechanische Prüfungen KW - Korrosionsuntersuchungen PY - 1981 SN - 0303-4003 IS - KfK 3230 SP - 1 EP - 66 PB - Kernforschungszentrum Karlsruhe CY - Karlsruhe AN - OPUS4-35908 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Niebergall, Ute T1 - Comparison of the stress crack resistance of polyethylene grades with the test performance behaviour of packagings for the transport of dangerous goods N2 - Technically high-quality hollow articles made of polyethylene have proved many times their value as dangerous goods packagings. Design type tests according to the international regulations for the transport of dangerous goods - drop test, stacking test, hydraulic pressure test and leakproofness test must be performed for every design type and manufacturer. The properties melt flow rate (MFR), relative density (D), low temperature notched Impact strength (N.I.S.) at -30 °C, environmental stress crack resistance (FNCT) and resistance to oxidative degradation Ox by nitric acid (determined by the increase of MFR) have been selected together with the corresponding test methods and tolerances for a comparison of polyethylene grades of one design type in the procedural rule on suitability proof for alternative plastic resins used for dangerous goods packagings and intermediate bulk containers (IBCs) – EN 15507. We wanted to proof the practical relevance of this standard by comparing the relationship between the results of the FNCT and the times to failure of design types in stacking tests with wetting solution and normal butyl acetate saturated wetting solution. T2 - EUROCORR 2010 CY - Moscow, Russia DA - 13.09.2010 KW - Drop test KW - Stacking test KW - Hydraulic pressure test KW - Leakproofness test PY - 2010 AN - OPUS4-35843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Christina A1 - Scharmach, Martina A1 - Henley, S. T1 - Metalldetektor-Testversuche in Afghanistan März 2002 - Auswahl der am besten geeigneten Geräte N2 - Die ROC-Diagramme der Testergebnisse spiegeln eine große Bandbreite in der Detektorleistungsfähigkeit bzw. Zuverlässigkeit wieder sowie den starken Einfluss von unkooperativen Boden bzw. Verunreinigungen während der Einfluss von Feuchtigkeit eher gering ist. T2 - 3rd European-American Workshop on Reliability of NDE and Demining CY - Berlin, Germany DA - 11.09.2002 KW - Zuverlässigkeitsformel KW - IPPTC-Test KW - ROC-Diagramm PY - 2002 AN - OPUS4-35851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Christina A1 - Gaal, Mate A1 - Scharmach, Martina A1 - Bär, Sylke A1 - Lewis, A. A1 - Bloodworth, T. A1 - Guelle, D. A1 - Pavkovic, N. A1 - Steker, I. T1 - Metalldetektor-Tests in Oberjettenberg November 2003 - Bundeswehrteststelle WTD 52 N2 - Dieses Poster befasst sich mit Testfeldern und Kalibrierflächen, Training, Minensuche in den Testfeldern, Ausmessung der Minenanzeigen, Dateiangabe und Analyse und dem Ausgraben der gefundenen Minen T2 - ITEP-Workshop 2003 CY - Berlin, Germany DA - 16.12.2003 KW - Testfelder KW - Kalibrierflächen KW - Minensuche PY - 2003 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35853 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Numerical and experimental analysis of reactive fire protection systems applied to solid steel rods in tension N2 - The application of intumescent coatings for fire protection of steel constructions is increasing. Thanks to the relative thin thickness of the coatings, the typical visual appearance of the structures can remain essentially unchanged. In Germany, the applicability of the systems is regulated by the national as well as European technical assessments. According to the approvals, the application on steel members in tension is only allowed with limitations. Especially, the application on solid steel rods in tension is currently excluded from the approval. The paper explains the actual state of the art of the application of reactive fire protection systems applied to steel structures. Physical and technical background information are provided. Furthermore, the latest scientific results of an on-going research project funded by the German National Institute of Building Technology (DIBt) and conducted by the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) will be described. KW - Steel structure KW - Tension member KW - Fire protection KW - Reactive fire protection system PY - 2015 SN - 2040-2317 VL - 6 IS - 4 SP - 275 EP - 282 PB - Multi-Science Publishing AN - OPUS4-35962 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Konersmann, Rainer T1 - Sicherheit durch Abstand N2 - Der Schutz vor Gefahren, die Gewährleistung der Sicherheit, ist eine notwendige Voraussetzung zur wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung. Seit frühester Zeit betreiben darum Staatssysteme einen beträchtlichen Aufwand, um gegen Angreifer gewappnet zu sein und materielle Werte vor Verlusten zu schützen. In der Vergangenheit wurden dazu eindrucksvolle Bauwerke errichtet. Die mittelalterlichen Burgen und Festungsbauwerke, die auch in Deutschland in außerordentlicher Anzahl vorhanden sind, sind ein Ausdruck dieser Vorsichtsmaßnahmen. Zu einem Kontrahenten wurde dadurch ein Mindestabstand erzwungen, der nicht unbemerkt überwunden werden konnte. Mit der fortschreitenden Entwicklung von Wissenschaft und Technik verloren diese Monumente jedoch ihre Bedeutung weil sich die Angriffs- und Verteidigungsstrategien infolge der technischen Entwicklung nicht mehr in ein Gleichgewicht bringen ließen. Heutzutage, im Zeitalter der Hochtechnologien, sind Abstandsregelungen immer noch notwendig, jedoch aus anderen Gründen. KW - Sicherheitsabstände KW - Gefahrenquellen KW - Abstandsregelungen PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 5 SP - 26 EP - 30 PB - Springer-VDI CY - Düsseldorf AN - OPUS4-35992 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Identifizierung gefährlich exotherm zersetzlicher Stoffe N2 - Ausgehend von der in der TRAS 410 beschriebenen Notwendigkeit zur Veranlassung besonderer Maßnahmen beim Umgang mit deflagrations- und/oder detonationsfähigen Stoffen werden die Explosionsmechanismen für Stoffe in kondensiertem Zustand beschrieben. Reaktive organische Stoffe sind u. a. anhand ihrer Struktur insbesondere bei Vorhandensein bestimmter funktioneller Gruppen identifizierbar. Durch eine Reihe von international eingeführten Prüfmethoden lassen sich solche Stoffe z. B. hinsichtlich ihrer mehr oder weniger ausgeprägten explosiven Eigenschaften charakterisieren. Anhand konkreter Beispiele werden die Prüfergebnisse erläutert und die Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften klassifiziert. Maßnahmen zur Vermeidung kritischer Zustände bei der Herstellung und Lagerung sowie beim Transport gefährlicher Stoffe werden auch am Beispiel von Unfällen erläutert. T2 - DECHEMA-Weiterbildungskurs "Sicherheit chemischer Reaktionen" CY - Berlin, Germany DA - 14.03.2016 KW - TRAS 410 KW - Deflagrationsfähige Stoffe KW - Detonationsfähige Stoffe PY - 2016 AN - OPUS4-36308 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Realitätsnahe Prüfung und Regelsetzung für reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern N2 - Im Vortrag werden aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Prüfung und Bewertung reaktiver Brandschutzsysteme auf filigranen Stahlzuggliedern vorgestellt. Die Erkenntnisse eines kürzlich an der BAM abgeschlossenen Forschungsprojektes werden präsentiert und Prüfempfehlungen vorgeschlagen. Darüber hinaus werden zu diesem Thema die Entwicklungen der nationalen und internationalen Normung erläutert und diskutiert. T2 - VMPA-Thementag CY - Bonn, Germany DA - 24.05.2016 KW - Stahlbau KW - Zugglieder KW - Brandschutz KW - Reaktive Brandschutzsysteme PY - 2016 AN - OPUS4-36231 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Selleng, Christian T1 - Phasenbestand von hydrothermal behandeltem UHPC N2 - Die Festigkeit von Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) lässt sich durch (hydro-)thermale Behandlung weiter steigern. In der Literatur (zum Beispiel Yazici, 2013) wird diese Festigkeitssteigerung mit der Bildung von Tobermorit, einer kristallinen C-S-H-Phase, in Verbindung gebracht, wie dies auch für Porenbeton oder Kalksilikat-Baustoffe angenommen wird. Die durchgeführten röntgenographische Untersuchungen geben jedoch keinen Hinweis auf das Vorhandensein von Tobermorit, sodass diese Erklärung nicht tragfähig ist. Die tatsächliche Ursachen für die real vorhandene Festigkeitssteigerung bleibt vorerst unklar. T2 - Workshop der DMG-Sektionen CPKM und AMITU CY - Bad Windsheim, Germany DA - 24.02.2016 KW - tobermorite KW - x-ray diffraction KW - ultra-high performance concrete KW - thermal treatment PY - 2016 AN - OPUS4-35381 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Osterloh, Kurt A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger T1 - Rare events - a probability approach or an ill-posed problem? N2 - Rare events are understood to be events occurring once in a while but with dramatic consequences. Their occurrence cannot be predicted precisely, only a probability might be estimated, for example from past experiences. However, it might be rather misleading to attempt to describe them by distribution curves that apply for frequent or repeated observations, such as the Gaussian bell shape. Alternative distributions have been introduced to characterise the intervals at which a certain event may occur. It is the aim of technical safety and public security to prevent adverse events. Detectable indications that are typical for their course and are observable have to be identified before an incident occurs. Since they should be characteristic for such cases, they themselves also constitute rare events. The problem encountered in any detection system is that nothing is perfect. As in medical diagnostics, true indications may be missed or false test responses may pretend to be something that does not exist. Balancing missed indications with false positive calls is achieved with the aid of the so-called receiver operating characteristics (ROC). However, with the aid of Bayes’ inference it can be shown that identifying signs of a rarely occurring indication is like looking for a needle in a haystack, even with an excellent detection Approach with a low miss rate and an even lower probability of false calls. The inclusion of additionally available information may lead to a more effective search strategy. When employing imaging methods for detecting flaws or illicit items, the identification of rare indications can be impeded by blurring noise or overlapping items. The identification of the features sought can be supported by including information on their typical characteristics by regularisation algorithms. The strategy of such an approach is demonstrated in a simplified example with a plain geometric figure (circle) corrupted with structural noise. The shape of the original figure was clearly recovered. In general, search strategies should aim at an indication typical for the event to be prevented; otherwise, alternative approaches have to be considered, including, perhaps, serendipity. KW - Rare events KW - Bayes statistics KW - Ill-posed problems PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1784/insi.2016.58.1.46 SN - 0007-1137 VL - 58 IS - 1 SP - 46 EP - 51 PB - British Institute of Non-Destructive Testing CY - Northampton AN - OPUS4-35312 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Birk, A. M. A1 - Otremba, Frank A1 - Gonzales, F. A1 - Prabhakaran, A. A1 - Borch, Jörg-Peter A1 - Bradley, I. A1 - Bisby, L. ED - de Rademaeker, E. ED - Schmelzer, P. T1 - Fire testing of total containment pressure vessels N2 - Full engulfment fire tests have been conducted on total containment pressure vessels filled to 50% and 98 % capacity with water. The tests included an unprotected tank and tanks with two different levels of thermal protection. Total containment in this context means there was no pressure relief device. The tests were conducted with 1/3rd linear scale rail tank cars similar to the DOT 111 tank cars used in North America. The 2.4 m3 model tanks were subjected to 100 % engulfing fires fuelled by liquid propane. The fire heat flux was approximately 80 % by radiation and 20 % by convection with a total heat flux to a cool surface of approximately 100 kW/m2. T2 - 15th International Symposium on loss prevention and safety promotion (loss 2016) CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - fire testing KW - hazmat tanks KW - integrity PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648047 VL - 48 SP - 277 EP - 282 PB - AIDIC CY - Milano, Italy AN - OPUS4-36361 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha ED - Moreyra Garlock, Maria E. ED - Kodur, Venkatesh K.R. T1 - Fire tests of reactive fire protections systems applied to steel tension members with solid circular section N2 - In civil engineering, steel tension members are normally used for bracings, suspensions and underbracing systems. Typically, slim circular solid sections (CSS) are used for such tension members. However, sufficient knowledge about the performance of reactive fire protection systems (RFPS) applied to solid steel tension members has so far been missing. The application of RFPS on such members was not covered by national German approvals (abZ) as well as European technical assessments (ETA) and therefore only possible by approvals in individual case by the building authority. This paper describes the world’s first scientifically investigated fire tests of RFPS applied to steel tension members with CSS. The influence of various parameters such as profile geometry, dry film thickness of the RFPS, level of the load utilization as well as member orientation was tested. In addition, the foaming and cracking behaviour and thermal protection of the RFPS used are investigated and failure mechanisms are identified. To measure the steel temperature of the tension member without weakening the cross-section a special method for the application of thermocouples was developed. The fire tests show that an application of RFPS on steel tension members with solid section is generally possible. However, due to the slim cross-sections and the missing possibility of load distribution within the tension member, high requirements are placed particularly on the effectiveness and reliability of the RFPS. In particular, the testing of mechanically loaded tension members is essential, since the necessary three-dimensional foaming results in the highest stress level for the RFPS. The findings obtained from the performed fire tests are of general nature. Recommendations for the testing and assessment of RFPS applied to steel tension members with solid section are briefly described in this paper and explained in detail in [1] and [2]. Based on this research, the German building authority (DIBt) has defined national approval guidelines for the testing and the assessment of RFPS applied to tension members with solid section. Since November 2015, a general building approval for a RFPS is available in Germany. T2 - 9th International Conference on Structures in Fire CY - Princeton, NJ, USA DA - 08.06.2016 KW - Steel Structure KW - Intumescent Coating KW - Reactive Fire Protection system KW - Fire Tests KW - Tension Member PY - 2016 SN - 978-1-60595-320-5 VL - 9 SP - 1099 EP - 1106 PB - DEStech Publications, Inc. CY - Lancaster, CA, USA AN - OPUS4-36455 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Fire tests of reactive fire protection systems applied to steel tension members with solid circular section N2 - Steel tension members with reactive fire protection system have to be tested under mechanical loading. T2 - 9th International Conference on Structures in Fire CY - Princeton, NJ, USA DA - 08.06.2016 KW - Steel members KW - Intumescent coating KW - Reactive fire protection system KW - Tension member KW - Fire tests PY - 2016 AN - OPUS4-36456 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mittag, Kornelia T1 - Zerstörungsfreie Messungen zur Beurteilung des inneren Zustandes fester Fahrbahnen der Deutschen Bahn AG: Vergleichsmessungen an Probeaufbauten im Labor N2 - Im Rahmen eines FE-Projektes “Inspektion Fester Fahrbahnen“ der BAM und der Deutschen Bahn AG geht es um die Anwendung und weitere Entwicklung zerstörungsfreier Messverfahren zur Beurteilung des Zustandes Fester Fahrbahnen. Nach ersten Versuchsreihen direkt im Gleis wurden für verschiedene Bauarten die charakteristischen Herstellungsbedingungen simuliert und systematisch untersucht. Die kombinierte Anwendung der drei Messverfahren Ultraschall-Array-, Impakt-Echo- und Impuls-Radar-Verfahren wird hier an dem Beispiel “Betonschwelle in Betoneinbettung” dargestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 KW - Ultraschall-Array-Messverfahren KW - Impakt-Echo-Messverfahren KW - Impuls-Radar-Messverfahren PY - 2001 AN - OPUS4-36526 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Zuverlässigkeitsbasierte Bauwerksbewertung N2 - Die BAM erforscht mit Partnern an der TUM und DTU Methoden und Modelle für ein optimiertes Tragwerksmanagement von Infrastrukturbauwerken. Im Rahmen des vom BMVI und der BASt aufgelegten Projektclusters „Intelligente Brücke“ wurde ein Software-Prototyps zur zuverlässigkeitsbasierten Bewertung eines konkreten Spannbetonüberbaus unter Berücksichtigung von Inspektionen und Überwachungssystemen entwickelt. Der entwickelte Software-Prototyp ermöglicht Benutzern ohne vertiefte Kenntnisse der Zuverlässigkeitstheorie eine Berechnung des Einflusses von Bauwerksinformationen auf den Systemschädigungszustand und die Tragsicherheit. Auf dieser Grundlage können effiziente Inspektions- und Überwachungsmaßnahmen identifiziert und das Erhaltungsmanagement optimiert werden. T2 - BASt Symposium Intelligente Brücken - Der Weg in die Praxis CY - Bergisch Gladbach, Germany DA - 30.11.2015 KW - Intelligente Brücken KW - Brücken KW - Alterung KW - Bauwerksbewertung PY - 2015 AN - OPUS4-36537 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Stand der Normung zur Konformitätsbewertung N2 - Überblick über die Normung zur Konformitätsbewertung- (ISO CASCO Toolbox) Revision der ISO/IEC 17025 – Anforderungen an Labors Revision der ISO/IEC 17011 - Anforderungen an Akkreditierungsstellen Revision des ISO Guide 34 (neu: ISO 17034) -Anforderungen an die Kompetenz von Herstellern von Referenzmaterialien T2 - Forum Labormanager/in 2016 CY - Potsdam, Germany DA - 09.06.2016 KW - Normung PY - 2016 AN - OPUS4-36463 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gottlieb, Cassian T1 - Cluster algorithm for the evaluation of heterogeneous materials by LIBS N2 - The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a fast method to provide multi-elemental analysis of any sample. At the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) the LIBS technique is applied on building materials to measure ingress profiles of harmful species like chloride and alkalis. The ingress depth and the quantitative amount is important for the evaluation of the potential for damage processes like the alkali-silica reaction or chloride-induced corrosion. Concrete as an example is a highly heterogeneous material with 1/7 cement (major component CaO) and 6/7 aggregates (SiO2) with different grain sizes. Due to a scanning procedure a two dimensional element distribution of a concrete surface can be measured. In order to have an automated Separation method to evaluate heterogeneous materials, different cluster algorithm have been tested. Best results have been achieved with the Expectation-Maximization-Algorithm (EM-Algorithm). T2 - Chemometrics in analytical chemistry CY - Barcelona, Spain DA - 06.06.2016 KW - LIBS KW - Concrete KW - Multivariate analysis PY - 2016 AN - OPUS4-36471 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Erdt, René A1 - Gödde, M. A1 - Salg, St. A1 - Ittemann, L. T1 - Selbstentzündungsverhalten von Feststoffen: Validierung der Extrapolation von Labortests mithilfe halbtechnischer Versuche bis 1 m3 N2 - Vorgestellt wird ein 2018 gestartetes Projekt zur Überprüfung der Extrapolation von im Labormaßstab ermittelten Selbstentzündungstemperaturen auf technisch relevante Volumina. Für die Ermittlung reaktionskinetischer Daten von Feststoffschüttungen stehen eine Reihe von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Dies sind thermische Analysen wie z. B. die differential scanning calorimetry DSC sowie Mikrokalorimetrie zur hochgenauen Messung von Wärmeströmen, bei denen sehr geringe Probenmengen zum Einsatz kommen. In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten jedoch mithilfe von isoperibolen oder adiabaten Warmlagerungsversuchen beurteilt, hier liegen die Probenvolumina üblicherweise im Bereich von ca. 100 cm3 bis zu einigen Litern. Die Extrapolation über mehrere Größenordnungen auf technische Volumina birgt Unsicherheiten, da mit Zunahme des Lagervolumens veränderte Start- und Randbedingungen vorliegen können. Zudem besteht die Möglichkeit, dass bei in technischen Lagern vorherrschenden niedrigen Temperaturen Reaktionen ablaufen, die in Standard- Laborversuchen nicht erfasst werden, aber einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aufweisen können. Hauptziel des Projektes ist es daher, die im Labormaßstab vorhandenen Prüfeinrichtungen durch einen Versuchsstand zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu 1000 dm3 zu erweitern, die Eignung (oder Nichteignung) der etablierten Methoden nachzuweisen und im Labormaßstab nicht erfassbare Einflussgrößen zu ermitteln. Zudem sollen anhand der kleinskaligen Tests Entscheidungskriterien abgeleitet werden, ob eine Extrapolation nach den derzeit üblichen Methoden zulässig ist. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Selbstentzündung KW - Formalkinetische Daten KW - Halbtechnische Versuche KW - Thermoanalytische Methoden PY - 2020 SN - 0030-834X VL - 130 IS - 1 SP - 9 EP - 18 AN - OPUS4-51285 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Wasserstoff - Ein gefährlicher Stoff? N2 - Im Beitrag werden die sicherheitstechnischen Eigenschaften von Wasserstoff diskutiert. Sowohl die Herstellung durch Wasserelektrolyse als auch die Einspeisung von Wasserstoff ins Erdgasnetz werden im Hinblick auf mögliche Gefahren durch die Veränderung von sicherheitstechnischen Kenngrößen unter Prozessbedingungen betrachtet. T2 - Fachgespräch Wasserstoff und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 10.09.2020 KW - Wasserstoff KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Eigenschaften PY - 2020 AN - OPUS4-51287 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula T1 - Lagerung von Desinfektionsmitteln N2 - Alkoholische Desinfektionsmittel sind entzündbare Flüssigkeiten und daher nach CLP-Verordnung entsprechend eingestuft und gekennzeichnet. Damit handelt es sich um Gefahrstoffe, für die die Arbeitsschutzvorschriften der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) zu beachten sind. Die Anforderungen der GefStoffV an die Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern sind in der TRGS 510 untersetzt und detailliert. Die TRGS 510 beschreibt konkrete Schutzmaßnahmen zur Erfüllung der Schutzziele der GefStoffV, die (fast) wie eine Checkliste abgearbeitet werden können. KW - Arbeitsschutz KW - Desinfektionsmittel KW - Entzündbare Flüssigkeiten KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Lagerung KW - Schutzmaßnahmen KW - TRGS 510 PY - 2020 UR - https://www.sifa-sibe.de/sicherheitsingenieur/lagerung-von-desinfektionsmitteln/ VL - 51 IS - 6 SP - 22 EP - 23 PB - Dr. Curt Haefner-Verlag GmbH CY - Leinfelden-Echterdingen AN - OPUS4-51027 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aris, Stephan A1 - Szypkowski, Marko T1 - LPG-Gasflaschenventile: Aktuelles zur Normung N2 - Im Artikel wird über die Änderungen der überarbeiteten Normen für LPG-Gasflaschenventile und -Sicherheitsventile sowie deren Auswirkungen auf deren verbindliche Anwendung im Rahmen der Konformitätsbewertung nach TPED/ADR informiert. KW - LPG KW - Gasflaschenventile KW - Sicherheitsventile KW - Normung KW - TPED KW - ADR PY - 2020 SN - 0721-5894 IS - 5 SP - 14 EP - 16 PB - Strobel Verlag GmbH & Co. KG CY - Arnsberg AN - OPUS4-51344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Slab track behaviour under train passage and hammer impact – Measurements at different sites and calculated track interaction with continuous soils N2 - This contribution intends to give an overview on the vibration behaviour of slab tracks in comparison of measurements and calculations and also by comparison of different track types at more than ten different measuring sites. In theory, tracks on continuous soil are calculated by the frequency-wavenumber domain method. In experiment, geophone measurements are transformed to displacement results. Two aspects of track behaviour are considered, the frequency-dependant compliance of the track, measured by hammer impact, and the deflection under a passing axle load. In theory, the response to a single axle can be calculated, whereas in experiment, only the passage of the whole train can be measured. For comparison of theory and experiment, the calculated deflection under a single axle is superposed to get the response of the whole train. As a result, the slab track characteristics are completely different from the ballast track characteristics where each axle can be seen in the time histories. The slab track has a more global behaviour where only a whole bogie can be found in the track response and moreover, the two neighbouring bogies are not completely separated. The measurement of the different track elements (rail, sleeper, track plate, base layer) and the frequency-dependant compliances with possible resonances yield further information About the properties of the track elements. The calculations show that the soil has the dominant influence on the amplitudes and the width of the track-plate displacements. In the measurement results, the following parameters are analysed: slab track vs. ballast track, different types of slab tracks, damaged slab tracks, different trains, switches at different measuring points, voided sleepers, an elastic layer, the mortar layer, and different soils at different places. Finally, a good agreement between measured and calculated results is found for the normal and some special (damaged, floating) slab tracks. KW - Slab track KW - Train passage KW - Hammer impact KW - Compliance function KW - Track deflection PY - 2020 UR - https://iiav.org/ijav/index.php?va=viewpage&vaid=177&id_number=95 DO - https://doi.org/10.20855/ijav.2020.25.31622 SN - 1027-5851 VL - 25 IS - 3 SP - 341 EP - 354 PB - International Institute of Acoustics and Vibration CY - Gliwice AN - OPUS4-51346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Infrastruktur- und Anlagenmonitoring mit verteilter faseroptischer akustischer Sensorik N2 - Anwendungsfelder von verteilter faseroptischer akustischer Sensorik (DAS) werden anhand von früheren, gegenwärtigen und zukünftigen Projekten an der BAM vorgestellt und die Leistungsfähigkeit von DAS demonstriert. Die dargestellten Anwendungen sind Monitoring von Rohrleitungen, von Unterseekabeln, von Zügen und Gleisen, von Brücken, von Strassen und Verkehr, von Erdbebenauswirkungen in urbanen Gebieten, von Bohrlöchern im Kontext Erdgasspeicher und für Exploration und Monitoring von Untergründen für Geothermie-Anwendungen. T2 - Sitzung des VDI/VDE-GMA FA 2.17 CY - Online meeting DA - 24.09.2020 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte faseroptische akustische Sensorik KW - DAS KW - Infrastrukturmonitoring KW - Zustandsüberwachung PY - 2020 AN - OPUS4-51304 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleichende Fallversuche zur Bewertung von Fallfundamenten - Ausblick auf Untersuchungen der BAM N2 - Oft verfügen Produktionsstätten über bereits verbaute Fallfundamente, die nicht das geforderte Massenverhältnis von 1:50 aufweisen. Gemäß ADR ist jedoch auf dem Niveau der Musterprüfung zu prüfen. Es ist daher fraglich, ob die Prüfungen im Rahmen der Eigenüberwachung und die Baumusterprüfungen vergleichbare Ergebnisse liefern, wenn die Fallfundamente unterschiedlich beschaffen sind. Ziel der Untersuchungen ist daher die Entwicklung eines Untersuchungs- und Prüfkonzepts für bereits verbaute Fallfundamente für Gefahrgutverpackungen im Rahmen einer ingenieurwissenschaftlichen Promotionsarbeit. T2 - 33. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Online meeting DA - 16.09.2020 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Fallfundamente PY - 2020 AN - OPUS4-51250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-Track-Soil Interaction of Isolated, Un-isolated and Damaged Railway Tracks N2 - This article deals with two topics of vehicle-track-soil interaction, the mitigation of railway induced ground vibration by soft track elements, and the identification of track damage. Theoretical results have been achieved by a combined finite-element boundary-element method (FEBEM). The theoretical results are confronted with measurements at four sites. Improved mitigation effects have been found for soft rail pads under heavy sleepers. The insertion loss, however, can be too optimistic if a strong vehicle track resonance occurs for the un-isolated reference track. Two measurement sites show this strong vehicle-track resonance at about 80 Hz, which has been approximated by using the results of a wide parameter study including the rail pad, ballast, and soil stiffness, as well as the ballast model and the soil layering. – The detection of slab track damage is mainly based on the differences of the receptance or compliance functions. Theoretical results have been confirmed by measurements at one site where a loss of contact between track plate and base layer was visible. Measurements at a second site with a hidden damage have been compared with the theoretical results of a loose sleeper. The differences between intact (or repaired) and damaged tracks are strong enough to encourage the further development of this method for the identification of track damages. KW - Railway track KW - Track-soil interaction KW - Ground vibration KW - Mitigation KW - Under-sleeper pads KW - Track damage monitoring PY - 2020 DO - https://doi.org/10.4203/ijrt.6.3.2 SN - 2049-5358 VL - 2 IS - 20 SP - 21 EP - 49 PB - Saxe-Coburg Publications CY - London AN - OPUS4-51257 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Häßler, M. A1 - Hothan, Sascha A1 - Krüger, Simone T1 - Reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen mit doppelt gekrümmter Oberfläche N2 - Reaktive Brandschutzsysteme können die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen signifikant erhöhen. Im Brandfall schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet um das Stahlbauteil eine thermische Schutzschicht aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der temperaturbedingte Festigkeitsverlust verzögert. Reaktive Brandschutzsysteme werden überwiegend in drei Bereichen angewendet: Hochbau, Offshore bzw. maritimer Sektor sowie Tank- bzw. Behälterbau. Insbesondere bei Stahltanks und -behältern sind häufig einfach oder auch doppelt gekrümmte Bauteiloberflächen anzutreffen. Aufgrund des meist begrenzten seitlichen Expansionsvermögens von reaktiven Brandschutzsystemen kann es bei Bauteilen mit konvexer Oberflächenkrümmung zu einer Intensivierung der Rissbildung im Schaum kommen, wodurch sich häufig die thermische Schutzwirkung verschlechtert. Da zum Thema des Einflusses der Oberflächenkrümmung auf die Leistungsfähigkeit reaktiver Brandschutzsysteme bisher kaum Untersuchungen vorliegen, wurden exemplarisch zwei Tankböden mit zwei verschiedenen Trockenschichtdicken eines reaktiven Brandschutzsystems einer Brandprüfung unterzogen. Bei gleicher Trockenschichtdicke des reaktiven Brandschutzsystems zeigten die Tankböden eine wesentlich schnellere Erwärmung als ebene Stahlplatten mit vergleichbarem Profilfaktor. Die Brandprüfungen und die Ergebnisse zum Einfluss der Oberflächenkrümmung werden im Beitrag ausführlich vorgestellt und diskutiert. KW - Brandschutz KW - Stahl KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Behälter KW - Intumeszierende Beschichtung PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201900095 VL - 89 IS - 9 SP - 794 EP - 800 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-51242 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleichende Schüttwinkelmessungen - Ausblick auf Untersuchungen der BAM N2 - Es ist bislang noch keine einheitliche Vorgehensweise und kein bestimmtes Prüfverfahren für die Schüttwinkelmessung festgelegt. Bei den Prüffüllgütern handelt es sich nicht nur um gefährliche Ersatzfüllgüter, sondern zum Teil auch um gefährliche Originalfüllgüter. Es liegen noch keine systematische Untersuchungen darüber vor, welche der in den Prüfstellen gängigen Methoden sich prinzipiell für die Anwendung bei bestimmten Extremfällen von Füllgütern eignen. Ziel der Untersuchungen ist daher ein systematischer Vergleich bei der Anwendung verschiedener in den Prüfstellen gängiger Schüttwinkelmessmethoden. T2 - 33. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Online meeting DA - 16.09.2020 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Schüttwinkel PY - 2020 AN - OPUS4-51248 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Faseroptische akustische Sensorik zur Infrastrukturüberwachung N2 - Die Eigenschaften von optischen Fasern und faseroptischen Sensoren werden beschrieben und die Funktionsweise von verteilter faseroptischer akustischer Sensorik (DAS) erklärt. Die Verwendung von DAS für Zustandsmonitoring vor allem von Infrastruktur und Anlagen wird motiviert. Im Folgenden wird die Einsetzbarkeit von DAS für verschiedenste Anwendungen anhand einiger Beispiele (vergangene und gegenwärtige Projekte der BAM zum Thema DAS für Infrastrukturmonitoring) gezeigt. Diese betreffen das Monitoring von Rohrleitungen/Pipelines, von Energiekabeln, von Gleisanlagen und Zügen, von Brücken und von Strassen und Strassenverkehr. T2 - 419. Sitzung des AK Berlin der DGZfP CY - Online meeting DA - 15.09.2020 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - DAS KW - Verteilte akustische Sensorik KW - Infrastrukturmonitoring KW - Zustandsüberwachung PY - 2020 AN - OPUS4-51249 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Weltschev, Margit ED - Hohmeyer, O. ED - Ottinger, R. L. T1 - Economic Losses to society Due to Material Damages of Environmental Pollution in the Federal Republic of Germany BT - Analysis and Internalization N2 - In Order to be able to assess the damage caused to materials by acid deposition the first question to be considered is: Which materials are affected? A wide ränge of materials are exposed to the extemal environment. These materials have different susceptibility to attack by acid rain and different stock at risk in the Federal Republic of Germany. KW - Economic Losses KW - Environmental Pollution PY - 1991 SN - 3-540-54184-5 SP - 25 EP - 35 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-51494 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ruwe, L. T1 - Comparative study on the performance of the standardized test method for detonation flame arrestors N2 - Detonation flame arresters are widely used as protection systems in industrial applications to avoid damage from incidental gas explosions, by preventing the propagation of the ongoing explosion from one section of a plant to another. Numerous processes in the chemical and petrochemical industry are taking place under non-atmospheric conditions (e.g. increased pressure and/or temperature) in order to optimize the production capabilities. The suitability of detonation flame arresters is verified and examined according to the DIN EN ISO 16852 standard, which is only based on findings from experiments under atmospheric conditions. In some instances, differing results are obtained by the different institutes using the current standardized test procedure, especially for instable detonations as well as for detonations at elevated pressures before ignition. The primary objective of this study is to develop an improved test method for detonation flame arresters, which offers a higher reproducibility and moreover, an applicability under non-atmospheric conditions. For this aim, the project partners (PTB, BAM, Braunschweiger Flammenfilter GmbH and IBExU GmbH) jointly conduct an interlaboratory comparison on the performance of in-line flame arresters for stable and instable detonations. The experiments are performed according to the test method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for different pressures before ignition and for different explosion groups (IIA, IIB, IIC). The interlaboratory comparison points out potential ambiguities of the standardized test procedure that might lead to the differing results at the different institutes. Based on these experimental findings, an improved test method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure a greater safety at process plants while handling combustible liquids and gases. T2 - 10. ProcessNet-Jahrestagung und 34. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2020 CY - Online meeting DA - 21.09.2020 KW - Pipes KW - Detonation KW - Flame arrestor PY - 2020 AN - OPUS4-51558 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gräf, T. A1 - Hicke, Konstantin A1 - Heidmann, G. A1 - Kölling, M. A1 - Menge, M. A1 - Vaterrodt, K. T1 - Integrierte lokale und verteilte faseroptische Sensorik zum flächende-ckenden Online-Monitoring von Kabelanlagen und Betriebsmitteln N2 - Faseroptische Sensorsysteme bieten heute die Möglichkeit des Online-Monitorings von sensiblen, für die Energieversorgung wichtigen Betriebsmitteln. Insbesondere Hochenergiekabel, wie diese sowohl im Offshore- als auch im Onshorebereich eingesetzt werden, sind prädestiniert für eine zustandsorientierte Überwachung. Gerade Hochspannungshochenergiekabel sind Betriebsmittel, die im Falle eines Ausfalls durch Schäden mit hohen Reparatur- und Folgekosten verbunden sind. Mit dem Einsatz von faseroptischen Sensoren sind mechanische Einflüsse wie Vibrationen z. B. verursacht durch Ankerfall, Temperaturhotspots oder auch Teilentladungsaktivitäten an dezidierten vulnerablen Stellen wie Kabelendverschlüssen oder –muffen über längere Kabelstrecken detektierbar. Der Einsatz von im Rahmen des Verbundprojekts Monalisa entwickelter faseroptischer Diagnosetechnik in Verbindung mit faseroptischen Sensoren wird hier aufgezeigt. T2 - VDE Fachtagung Hochspannungstechnik CY - Online-Meeting DA - 09.11.2020 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Energiekabel KW - Zustandsüberwachung KW - Infrastrukturmonitoring KW - Eingebettete Sensorik PY - 2020 SN - 978-3-8007-5353-6 SN - 0341-3934 VL - 2020 SP - 1 EP - 6 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-51559 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleichende Fallversuche zur Bewertung von Fallfundamenten - Ausblick auf Untersuchungen der BAM N2 - Es wird ein Ausblick auf Untersuchungen der BAM gegeben, die im Rahmen einer ingenieurwissenschaftlichen Promotionsarbeit durchgeführt werden sollen. T2 - 40. Sitzung des ERFA Verpackungen CY - Online meeting DA - 05.11.2020 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Fallfundamente PY - 2020 AN - OPUS4-51543 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Zwei Strafverfahren zu Gefahrstoff-Unfällen nach missglückten Schulversuchen N2 - In zwei Fällen führten missglückte Schulversuche unter Verwendung von entzündbaren Flüssigkeiten zu Verletzungen von Schülern und Lehrern mit teilweise erheblichen Verbrennungen. Dieser Aufsatz erläutert die gerichtlichen Verfahren gegen die beiden verantwortlichen Lehrer und diskutiert die relevanten, aber in den Verfahren nicht benannten gefahrstoffrechtlichen Regelungen und Anforderungen des DGUV-Regelwerks. KW - Brand- und Explosionsschutz KW - Entzündbare Flüssigkeiten KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen PY - 2020 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2020.11.12 IS - 11 SP - 420 EP - 423 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-51515 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Planung und Betrieb von Trinkwasserinstallationen: Was uns das Regelwerk sagt N2 - Die gesetzlichen und technischen Regeln für Planung, Bau und Betrieb einer Trinkwasserinstallation werden dargestellt. Beispiele für einzelne Punkte werden gegeben. T2 - Der sichere Einsatz von Werkstoffen aus Kupfer und Kupferlegierungen in der Trinkwasserinstallation CY - Online meeting DA - 21.10.2020 KW - Trinkwasser KW - Werkstoffe KW - Korrosion KW - Hygiene PY - 2020 AN - OPUS4-51454 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Essen - Haus der Technik DA - 23.06.2020 KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2020 AN - OPUS4-51348 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Maritim Strandhotel, Travemünde, Germany (Haus der Technik) DA - 18.08.2020 KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrische Funken PY - 2020 AN - OPUS4-51349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Advances in ultrasonic testing and monitoring of concrete structures N2 - Recent years have seen extended use of ultrasonic techniques for concrete infrastructure assessement. They are applied for quality assurance and condition assessement at bridges, power plants, dams and other important objects. However, there are still a couple of significant limitations. They include, but are not limited to depth of penetration, imaging complex structures or early stage detections of distributed damage. The talk will give information on recent research in this area. Specifically, the application of the unique deep penetration system LAUS is shown. Ultrasonic monitoring using embedded transducers to check for subtle and sudden changes in the material is introduced as well. Comments on initiatives for validation, standardization and certification will be given. T2 - 341e Conférence CERES CY - Online meeting DA - 26.10.2020 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Imaging KW - Monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-51463 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Neue Informationen und Erfahrungsaustausch zu in Feuerlöschern verwendeten ortsbeweglichen Druckgeräten N2 - Im Vortrag werden die aktuellen Anforderungen an die Beförderung von Feuerlöschern UN 1044 und an in tragbaren/fahrbaren Feuerlöschern verwendete Treibgasflaschen vorgestellt. Es wird auf die damit verbundenen praktischen Probleme sowie aktuelle Lösungsansätze eingegangen. T2 - Fortbildung GRIF CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - ADR KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - TPED KW - Tragbare Feuerlöscher KW - Treibgasflaschen PY - 2020 AN - OPUS4-51232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Industrial leak testing of dangerous goods packagings N2 - The Dangerous Goods Regulations currently do not include limit leakage rates or sensitivity requirements for industrial leak testing procedures that are equivalent to the bubble test, which is the prescribed test method for design type testing of dangerous goods packagings. During series production of such packagings, various methods are used which often do not reach the sensitivity of the bubble test. Based on a suitable pragmatic approach, its sensitivity under industrial conditions can be considered 10-4 Pa m³/s (SLR). For the selection of a suitable industrial leak testing method, however, factors other than the sensitivity are also important, for example flow direction, pressure level and automatability. The following methods are in principal suitable and equally effective as the bubble test: pressure rise test (vacuum chamber), ultrasonic bubble leak detection and gas detection methods (pressure technique by accumulation and vacuum chamber technique). To ensure a uniform test level during design type testing and production line leak testing and therefore a comparable safety level as required by the Dangerous Goods Regulations, it is necessary to include a more precise specification in these regulations. On the one hand, this requires an information about the sensitivity of the bubble test, on the other hand, the inclusion of a list of suitable, equally effective industrial test methods with their specific boundary conditions T2 - 22nd IAPRI World Packaging Online Conference CY - Online meeting DA - 15.06.2020 KW - Bubble test KW - Dangerous goods packagings KW - Industrial leak testing KW - Leakproofness test KW - Series production PY - 2020 AN - OPUS4-51132 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Droste, Bernhard A1 - Schulz, Ina T1 - Gewässerschutz bei der Beförderung wassergefährdender Stoffe auf Binnenschiffen T1 - Water protection in transportation of dangerous goods by vessels on inland waterways N2 - Die Studie gibt einen Überblick über den Umfang und die Struktur der Gefahrgutbeförderung auf Binnenschiffen und stellt die maßgeblichen sicherheitstechnischen Vorschriften dar. Aus dem Unfallgeschehen läßt sich entnehmen, daß in West-Deutschland jährlich ca. 1200 Binnenschiffsunfälle mit größenordnungsmäßig insgesamt 100 bis 300 m³ Ladungsaustritt verbunden sind, wozu fast ausschließlich Mineralölprodukte gehören, und zumeist ein oder zwei Unfälle den größten Beitrag liefern. Während nach Unfällen häufig mit Erfolg Ölsperren zur Begrenzung von Gewässerverunreinigungen eingesetzt werden können, führen ungeklärte Entsorgungsprobleme zu wesentlich kritischer einzuschätzenden, verdeckten Verunreinigungen der Gewässer. Insbesondere die Entsorgung von Ladungsresten bedarf in technischer, administrativer und wirtschaftlicher Hinsicht einer zufriedenstellenden Klärung wie sie z. B. bei der Bilgenwasserentsorgung existiert. N2 - The study gives a survey on the structure and amount of dangerous goods carriage on inland waterway vessels. The technical safety requirements are presented. The accident statistics of West-Germany show that appr. 1200 incidents per year lead to loss of loading of a total amount of 100 to 300 m³. The lost goods are nearly in every case inflammable liquids, and usually only one or two incidents p. a. cause major losses. After accidents often mobile oil barriers can stop water pollution. Unsolved problems in vessel decommissioning serve much more critical situations with respect to water pollution. Primarily the decommissioning of remaining parts of the hazardous cargo inside vessels needs to be clarified with respect to technical, administrative and commercial reasons. KW - Gefahrgutbeförderung KW - Binnenschiffe KW - Gewässerschutz KW - Tankschiffsunfälle KW - Entsorgungsprobleme von Binnenschiffen PY - 1993 VL - Forschungsbericht 102 03 439 SP - 1 EP - 93 PB - Umweltbundesamt CY - Berlin AN - OPUS4-51134 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - A mid-frequency component of train-induced ground vibration due to scattered axle impulses and the irregularities of the soil and ballast N2 - The passage of the train is dominated by the impulses of the static axle loads. The response of the regular homogeneous and irregular soils has been calculated by the finite-element method in frequency domain. The superposition of the impulse responses yields the quasi-static component of the ground vibration which is restricted to very low frequencies and to the close near-field of the track. In case of an irregular soil or ballast of which the stiffness varies randomly in space, a mid-frequency ground vibration component is generated by the scattering of the axle impulses. Measurements will be shown which prove the existence of the mid-frequency ground vibration component and the unique explanation by the scattered axle impulses: many international measurements with a raised mid-frequency component, axle-box measurements with a too low mid-frequency dynamic load, amplitude-speed dependencies which are incompatible with irregularity-induced dynamic loads, and ground vibration reductions due to stiff track elements. T2 - International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA/USD) CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Ground vibration KW - Railway KW - Irregular soil KW - Irregular ballast KW - Axle impulses PY - 2020 SP - 2611 EP - 2625 PB - KULeuven CY - Leuven AN - OPUS4-51210 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, R. T1 - Natural frequencies and modes of poles, beams, floors, road and rail bridges N2 - In the last three decades, the vibrations of many floors and bridges have been measured. The contribution shows some evaluation methods, experimental results and some modelling and theoretical results. Simple evaluation methods have been developed for single and coupled floors. Two coupled beams have been measured in good agreement with the theory. A more complex coupling model has been found for a large wooden floor in a castle consisting of six floor bays which correlates well with the measurements. Damaged and intact poles have been tested by their natural frequencies and damping values, and a fair correlation between the degree of damage and the shift of the frequency. Road bridges have been analysed in detail and some examples are presented. Railway bridges and trains are studied for resonant excitation. The risk of resonance can be estimated in frequency domain by using axle-sequence spectra of the train and the natural frequencies of the bridge. A measurement example shows the amplification, but even stronger the cancellation of the subsequent axle responses. Several high-speed trains and freight trains have been analysed for their potential resonance amplification. T2 - International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA/USD 2020) CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Modalanalyse KW - Bauwerke KW - Bauteile KW - Brücken KW - Achsfolgespektren PY - 2020 SP - 1573 EP - 1585 PB - KULeuven CY - Leuven AN - OPUS4-51211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - A mid-frequency component of train-induced ground vibration due to scattered axle impulses and the irregularities of the soil and ballast N2 - The passage of the train is dominated by the impulses of the static axle loads. The response of the regular homogeneous and irregular soils has been calculated by the finite-element method in frequency domain. The superposition of the impulse responses yields the quasi-static component of the ground vibration which is restricted to very low frequencies and to the close near-field of the track. In case of an irregular soil or ballast of which the stiffness varies randomly in space, a mid-frequency ground vibration component is generated by the scattering of the axle impulses. Measurements will be shown which prove the existence of the mid-frequency ground vibration component and the unique explanation by the scattered axle impulses: many international measurements with a raised mid-frequency component, axle-box measurements with a too low mid-frequency dynamic load, amplitude-speed dependencies which are incompatible with irregularity-induced dynamic loads, and ground vibration reductions due to stiff track elements. T2 - International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA/USD 2020) CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Ground vibration KW - Railway KW - Irregular soil KW - Irregular ballast KW - Axle impulses PY - 2020 AN - OPUS4-51212 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Natural frequencies and modes of poles, beams, floors, road and rail bridges N2 - In the last three decades, the vibrations of many floors and bridges have been measured. The contribution shows some evaluation methods, experimental results and some modelling and theoretical results. Simple evaluation methods have been developed for single and coupled floors. Two coupled beams have been measured in good agreement with the theory. A more complex coupling model has been found for a large wooden floor in a castle consisting of six floor bays which correlates well with the measurements. Damaged and intact poles have been tested by their natural frequencies and damping values, and a fair correlation between the degree of damage and the shift of the frequency. Road bridges have been analysed in detail and some examples are presented. Railway bridges and trains are studied for resonant excitation. The risk of resonance can be estimated in frequency domain by using axle-sequence spectra of the train and the natural frequencies of the bridge. A measurement example shows the amplification, but even stronger the cancellation of the subsequent axle responses. Several high-speed trains and freight trains have been analysed for their potential resonance amplification. T2 - International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA/USD 2020) CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Modalanalyse KW - Bauwerke KW - Bauteile KW - Brücken KW - Achsfolgespektren PY - 2020 AN - OPUS4-51213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Aktivitätsfeld Security an der BAM N2 - Vortrag über das Aktivitätsfeld Security an der BAM und der beiden, im Foresight-Prozess identifizierten Schwerpunktthemen "Auswirkungsbetrachtung" und "Analytik, Detektion, Messung, Identifikation". T2 - Workshop / Informationsveranstaltung Sicherheitsforschung TGZ PM CY - Online meeting DA - 09.09.2020 KW - Aktivitätsfeld Security KW - Auswirkungsbetrachtung KW - Identifikation KW - Analytik KW - Detektion KW - Messung PY - 2020 AN - OPUS4-51188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Veranstaltungs-Nr. H050-12-408-0 CY - Online meeting DA - 08.12.2020 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2020 AN - OPUS4-51799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Bohling, Christian A1 - Wilsch, Gerd T1 - New possibilities for concrete analysis 4.0 with the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) N2 - In civil engineering the damage assessment of concrete infrastructures is an important task to monitor and ensure the estimated life-time. The aging of concrete is caused by different damage processes like the chloride induced pitting corrosion of the reinforcement. The penetration depth and the concentration of harmful species are crucial factors in the damage assessment. As a highly cost and time-consuming standard procedure, the analysis of concrete drill cores or drilling by wet-chemistry is widely used. This method provides element concentration to the total mass as aggregates and binder are homogenized. In order to provide a method that is capable to detect the element concentration regarding the cement content only, the laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) will be presented. The LIBS method uses a focused pulsed laser on the sample surface to ablate material. The high-power density and the laser-material interaction causes a laser-induced plasma that emits elemental and molecular line emission due to energy transition of the excited species in the plasma during the cooling phase. As each element provides element-specific line emission, it is in principle possible to detect any element on the periodic table (spectroscopic fingerprint) with one laser shot. In combination with a translation stage the sample under investigation can be spatially resolved using a scan raster with a resolution up to 100 µm (element mapping). Due to the high spatial resolution, the element distribution and the heterogeneity of the concrete can be evaluated. By using chemometrics the non-relevant aggregates can be excluded from the data set and the element concentration can be quantified and referred to a specific solid phase like the binding matrix (cement) only. In order to analyze transport processes like diffusion and migration the twodimensional element distributions can provide deep insight into the transport through the pore space and local enrichments of elements. As LIBS is a multi-elemental method it is also possible to compare the ingress and transport process of different elements like Cl, Na, K, S, C, and Li simultaneously and evaluate cross-correlations between the different ions. Furthermore, the element mapping allows to visualize the transport along cracks. This work will show the state of the art in terms of hardware and software for an automated LIBS system as well as different application for a concrete analysis 4.0. Focus will be the application of LIBS for a fast concrete analysis. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Damage KW - LIBS KW - Concrete KW - Mapping KW - Chlorine PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-517282 UR - https://www.ndt.net/?id=24963 SN - 1435-4934 VL - 25 IS - 1 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-51728 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Bracklow, F. A1 - Hering, M. A1 - Kühn, T. A1 - Curbach, M. A1 - Hille, Falk A1 - Rogge, Andreas ED - Papadrakakis, M. ED - Fragiadakis, M. ED - Papadimitriou, C. 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 SN - 978-618-85072-2-7 VL - 1 SP - 2521 EP - 2543 PB - Institute of Structural Analysis and Antiseismic Research, School of Civil Engineering, National Technical University of Athens (NTUA), Greece CY - Athens, Greece AN - OPUS4-51769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Implementing a Structural Health Monitoring System using Digital Models of the BAM Large Drop Test Facility N2 - At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) full scale specimens for nuclear transport and storage containers (casks) are tested for their structural integrity in a series of drop tests on the Test Site Technical Safety in Horstwalde, 50 km south of Berlin. These drop tests cause a major stress not only on the casks, but also on the steel tower structure of the test facility, itself. The load pattern makes the structure very interesting for detailed investigation. The focus of the monitoring lies on the bolted joints of the flange connections that are a typical connection for cylindrical elements if welding is technical or economical unfavorable. The definition of the monitoring takes was done by investigating the existing documents and inspection results accompanied by building an initial digital representation of the structure, consisting of two finite element (FE) models and a geometrical 3D point cloud representation. As a first step the structures behavior during static and dynamic loading was analyzed using measurement data and an updated numerical FE Model. The idea behind is to use models for a digital planning and operation/evaluation of the structural health monitoring. A static FE simulation and a dynamic FE simulation are generated, to investigate how the structure behaves under the load conditions. T2 - XI International Conference on Structural Dynamics (EuroDyn 2020) CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Structural Health Monitoring KW - System Identification KW - Digital Twin KW - Point Cloud KW - Drop Test PY - 2020 AN - OPUS4-51734 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liehr, Sascha A1 - Münzenberger, Sven A1 - Borchardt, Christopher T1 - Long-distance fiber optic vibration sensing using convolutional neural networks as real-time denoisers N2 - A long distance range over tens of kilometers is a prerequisite for a wide range of distributed fiber optic vibration sensing applications. We significantly extend the attenuation-limited distance range by making use of the multidimensionality of distributed Rayleigh backscatter data: Using the wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry (WS-COTDR) technique, backscatter data is measured along the distance and optical frequency dimensions. In this work, we develop, train, and test deep convolutional neural networks (CNNs) for fast denoising of these two-dimensional backscattering results. The very compact and efficient CNN denoiser “DnOTDR” outperforms state-of-the-art image denoising algorithms for this task and enables denoising data rates of 1.2 GB/s in real time. We demonstrate that, using the CNN denoiser, the quantitative strain measurement with nm/m resolution can be conducted with up to 100 km distance without the use of backscatter-enhanced fibers or distributed Raman or Brillouin amplification. KW - Neural networks KW - Fiber optic KW - Vibration sensing PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-518694 DO - https://doi.org/10.1364/OE.402789 VL - 28 IS - 26 SP - 39325 AN - OPUS4-51869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Lagerung von Gefahrstoffen: Die neugefasste TRGS 510 N2 - Der Vortrag stellt die am 17.11.2020 vom Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) verabschiedete Neufassung der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager 3. Überschreitung der Mengenschwellen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung. Das gestufte Maßnahmenkonzept ermöglicht eine angemessene Balance zwischen gefordertem Schutzniveau und Wirtschaftlichkeit. Die TRGS 510 ist eine der meist angewendeten TRGS, da in (fast) jedem Betrieb Gefahrstoffe gelagert werden: Zu den Gefahrstoffen zählen nicht nur Chemikalien der (Groß‑)Industrie, sondern auch Gefahrstoffe, die überall verwendet werden, wie z.B. Reinigungsmittel oder Desinfektionsmittel (die ja Corona-bedingt nun auch vermehrt gelagert werden). T2 - 36. Münchner Gefahrstoff- und Sicherheitstage CY - Online meeting DA - 25.11.2020 KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - Technische Regeln für Gefahrstoffe KW - TRGS PY - 2020 UR - https://www.sv-veranstaltungen.de/de/event/mgst/ AN - OPUS4-51662 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Direct detection based φOTDR using the Kramers-Kronig receiver N2 - A Kramers-Kronig (KK) receiver is applied to a phase-sensitive optical time domain reflectometry based on direct detection. An imbalanced Mach-Zehnder interferometer with a 2× 2 coupler is used in sensing system to encode the phase information into optical intensity. The directly obtained signal is treated as the in-phase component, and the KK receiver provides the quadrature component by Hilbert transform of the obtained signal, so that the optical phase can be retrieved by IQ demodulation. The working principle is well explained, and the obtained phase variance is theoretically analyzed. The experiment demonstrates the functionality of the sensor and validates the theoretical analysis. KW - Kramers-Kronig detector KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-516803 UR - https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-24-37058&id=442839 DO - https://doi.org/10.1364/OE.405723 VL - 28 IS - 24 SP - 37058 EP - 37068 PB - Optical Society of America AN - OPUS4-51680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gottlieb, C. A1 - Bohling, C. A1 - Millar, S. A1 - Günther, Tobias A1 - Wilsch, Gerd ED - Krieger, J. ED - Isecke, B. T1 - Schnelle ortsaufgelöste Chloridbestimmung mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) N2 - Im Zuge der Ist-Zustandserfassung von Stahl- und Spannbetonbauwerken spielt die chemische Analyse von Beton eine zentrale Rolle. Durch den externen Eintrag von schädigenden Substanzen wie Chlorid oder Alkalien aus Tausalzen oder Meerwasser, kann u.U. der Beton und/oder die Stahlbewehrung angegriffen werden. Bei Überschreitung kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalte, z.B. bei Stahlbeton 0,4 M.-% (bzw. 0,5 M.-%) und Spannbeton 0,2 M.-% bezogen auf den Zement, erhöht sich das Risiko für eine Chlorid-induzierte Korrosion. Für die Beurteilung eines Instandsetzungsbedarfs und, sofern notwendig, der Erarbeitung eines Instandsetzungskonzeptes muss nach der Rili-SIB1 ein sachkundiger Planer herangezogen werden. Standardmäßig werden für die chemische Analyse Bohrkerne bzw. Bohrmehlproben aus dem zu untersuchenden Bauwerk entnommen und nach aufwendiger Probenvorbereitung nasschemisch analysiert (nach DAfStb Heft 401 oder DIN 14629). Dabei wird der Gesamtchloridgehalt bezogen auf die Einwaage angegeben. Eine Umrechnung auf den Zementgehalt erfolgt i.d.R. durch Schätzwerte. Der Einsatz der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) wird seit Mitte der 90er Jahren an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung erforscht, um den Chloridgehalt durch eine ortsaufgelöste Elementanalyse an einer Betonprobe möglichst genau zu ermitteln. Die zweidimensionale LIBS-Messung mit einer lateralen Auflösung von 100 µm x 100 µm erlaubt die Berücksichtigung der Heterogenität von Beton. Dabei lassen sich die Bindemittelmatrix und die Gesteinskörnung separat betrachten, wodurch sich die Aussagekraft der Ergebnisse und somit die Sicherheit der chemischen Zustandserfassung erhöht. Durch die stetige Weiterentwicklung von Komponenten wie Laser, Spektrometer und analytischer Auswerteroutinen sind mittlerweile automatisierte Systeme für die schnelle LIBS-Analyse auf dem Markt verfügbar. In diesem Vortrag wird der aktuelle Stand der Technik anhand von Praxisbeispielen präsentiert und entscheidende Vorteile gegenüber dem Standardverfahren herausgestellt. Aufgrund der Möglichkeit für eine simultane Multielementanalyse mit LIBS werden weitere Anwendungen, wie z.B. die Ermittlung der Karbonatisierungstiefe, Untersuchungen von Transportprozessen, Chlorideintrag entlang von Rissen oder Untersuchungen von Elementverteilungen im Kontext einer AKR vorgestellt. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Chloride KW - Beton KW - LIBS KW - Schädigung PY - 2020 SN - 978-3-8169-3518-6 SP - 465 EP - 471 PB - Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG CY - Tübingen AN - OPUS4-51681 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gottlieb, C. T1 - Schnelle ortsaufgelöste Chloridbestimmung mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie N2 - Im Zuge der Ist-Zustandserfassung von Stahl- und Spannbetonbauwerken spielt die chemische Analyse von Beton eine zentrale Rolle. Durch den externen Eintrag von schädigenden Substanzen wie Chlorid oder Alkalien aus Tausalzen oder Meerwasser, kann u.U. der Beton und/oder die Stahlbewehrung angegriffen werden. Bei Überschreitung kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalte, z.B. bei Stahlbeton 0,4 M.-% (bzw. 0,5 M.-%) und Spannbeton 0,2 M.-% bezogen auf den Zement, erhöht sich das Risiko für eine Chlorid-induzierte Korrosion. Für die Beurteilung eines Instandsetzungsbedarfs und, sofern notwendig, der Erarbeitung eines Instandsetzungskonzeptes muss nach der Rili-SIB1 ein sachkundiger Planer herangezogen werden. Standardmäßig werden für die chemische Analyse Bohrkerne bzw. Bohrmehlproben aus dem zu untersuchenden Bauwerk entnommen und nach aufwendiger Probenvorbereitung nasschemisch analysiert (nach DAfStb Heft 401 oder DIN 14629). Dabei wird der Gesamtchloridgehalt bezogen auf die Einwaage angegeben. Eine Umrechnung auf den Zementgehalt erfolgt i.d.R. durch Schätzwerte. Der Einsatz der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) wird seit Mitte der 90er Jahren an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung erforscht, um den Chloridgehalt durch eine ortsaufgelöste Elementanalyse an einer Betonprobe möglichst genau zu ermitteln. Die zweidimensionale LIBS-Messung mit einer lateralen Auflösung von 100 µm x 100 µm erlaubt die Berücksichtigung der Heterogenität von Beton. Dabei lassen sich die Bindemittelmatrix und die Gesteinskörnung separat betrachten, wodurch sich die Aussagekraft der Ergebnisse und somit die Sicherheit der chemischen Zustandserfassung erhöht. Durch die stetige Weiterentwicklung von Komponenten wie Laser, Spektrometer und analytischer Auswerteroutinen sind mittlerweile automatisierte Systeme für die schnelle LIBS-Analyse auf dem Markt verfügbar. In diesem Vortrag wird der aktuelle Stand der Technik anhand von Praxisbeispielen präsentiert und entscheidende Vorteile gegenüber dem Standardverfahren herausgestellt. Aufgrund der Möglichkeit für eine simultane Multielementanalyse mit LIBS werden weitere Anwendungen, wie z.B. die Ermittlung der Karbonatisierungstiefe, Untersuchungen von Transportprozessen, Chlorideintrag entlang von Rissen oder Untersuchungen von Elementverteilungen im Kontext einer AKR vorgestellt. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Beton KW - LIBS KW - Schädigung KW - Chloride PY - 2020 AN - OPUS4-51683 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - An energy frame of reference to assess vehicle´s physical externalities (IMECE 2020-23745) N2 - As a result of the vehicle – infrastructure interaction, both systems deteriorate. The development of performance measures about such effects, is critical to find ways to mitigate these systems deterioration. We propose an energy approach to such an assessment: The transient energy stored in the pavement. The transient strain energy stored in the vehicle suspension. T2 - IMECE 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Energy KW - Frame KW - Assess KW - Vehicles PY - 2020 AN - OPUS4-51642 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bell, A. M. A1 - von der Au, Marcus A1 - Regnery, J. A1 - Schmid, M. A1 - Meermann, Björn A1 - Reifferscheid, G. A1 - Ternes, T. A1 - Buchinger, S. T1 - Does galvanic cathodic protection by aluminum anodes impact marine organisms? N2 - Background: Cathodic protection by sacrifcial anodes composed of aluminum-zinc-indium alloys is often applied to protect ofshore support structures of wind turbines from corrosion. Given the considerable growth of renewable energies and thus ofshore wind farms in Germany over the last decade, increasing levels of aluminum, Indium and zinc are released to the marine environment. Although these metals are ecotoxicologically well-studied, data regarding their impact on marine organisms, especially sediment-dwelling species, as well as possible ecotoxicological efects of galvanic anodes are scarce. To investigate possible ecotoxicological efects to the marine environment, the diatom Phaedactylum tricornutum, the bacterium Aliivibrio fscheri and the amphipod Corophium volutator were exposed to dissolved galvanic anodes and solutions of aluminum and zinc, respectively, in standardized laboratory tests using natural seawater. In addition to acute toxicological efects, the uptake of these elements by C. volutator was investigated. Results: The investigated anode material caused no acute toxicity to the tested bacteria and only weak but signifcant efects on algal growth. In case of the amphipods, the single elements Al and Zn showed signifcant efects only at the highest tested concentrations. Moreover, an accumulation of Al and In was observed in the crustacea species. Conclusions: Overall, the fndings of this study indicated no direct environmental impact on the tested marine organisms by the use of galvanic anodes for cathodic protection. However, the accumulation of metals in, e.g., crustaceans might enhance their trophic transfer within the marine food web. KW - Galvanic anodes KW - Metal toxicity KW - Metal uptake KW - Corophium volutator KW - Seawater PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-520769 DO - https://doi.org/10.1186/s12302-020-00441-3 VL - 32 IS - 1 SP - Article number 157 AN - OPUS4-52076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Zur Prognose von Erschütterungen aus Bahntunneln N2 - Zur Erschütterungsausbreitung an oberirdischen Bahnlinien gibt es gute Übereinstimmungen zwischen Messungen und der Theorie geschichteter Böden. Bei der Interpretation der Ergebnisse spielt die Rayleigh-Welle eine große Rolle. Je nach Frequenz und Wellenlänge hat die Rayleigh-Welle eine bestimmte Eindringtiefe und erreicht damit mehr oder weniger steife Bodenschichten. Damit bekommt man eine frequenzabhängige Bodensteifigkeit für die Erschütterungsprognose. Für die Wellenausbreitung in der Tiefe statt an der Bodenoberfläche müssen eigene Gesetzmäßigkeiten gefunden werden. Es werden die Punktlastlösungen im Frequenz-Wellenzahlbereich und durch Integration über die Wellenzahlen berechnet. Man erhält die Wellenfelder, die Terzspektren für verschiedene Entfernungen und Frequenzen. Es wird die Tiefenlage und das Bodenmodell (homogen, geschichtet und kontinuierlich zunehmende Steifigkeit) variiert. Die Rayleigh-Welle verliert ihre Bedeutung und stattdessen kann die Vollraumlösung zur Interpretation und Prognose verwendet werden. Es werden die Halbraumlösung mit und ohne Rayleigh-Welle und die Vollraumlösung in der Tiefe diskutiert und verglichen. Neben der Wellenausbreitung (der Transmission) werden auch Effekte der Erschütterungsanregung (der Emission) und der Übertragung in Gebäude (der Immission) mit Hilfe der Finite-Element-Randelement-Methode berechnet. Die Verteilung der dynamischen Achslast durch die Tunnelsohle ergibt eine Minderung gegenüber der Punktlastanregung. Bei der Immission hat man keine Freifeldanregung wie an der Bodenoberfläche. Man muss entweder neben der Wellenamplitude (Verschiebung oder Schwinggeschwindigkeit) in der Tiefe auch die Spannung der ankommenden Welle berücksichtigen, oder man muss die Freifeldamplituden nach Bodenaushub berechnen. Die Rechenergebnisse deuten darauf hin, dass man als Freifeldanregung die zweifache Vollraumlösung ansetzen kann. T2 - Wiener Dynamik Tage 2021 CY - Vienna, Austria DA - 22.7.2021 KW - Erschütterungsausbreitung KW - Tunnel KW - Halbraum KW - Vollraum PY - 2021 SP - 1 EP - 11 PB - Steinhauser Consulting Engineers (STCE) CY - Wien AN - OPUS4-53253 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Zur Prognose von Erschütterungen aus Bahntunneln N2 - Zur Erschütterungsausbreitung an oberirdischen Bahnlinien gibt es gute Übereinstimmungen zwischen Messungen und der Theorie geschichteter Böden. Bei der Interpretation der Ergebnisse spielt die Rayleigh-Welle eine große Rolle. Je nach Frequenz und Wellenlänge hat die Rayleigh-Welle eine bestimmte Eindringtiefe und erreicht damit mehr oder weniger steife Bodenschichten. Damit bekommt man eine frequenzabhängige Bodensteifigkeit für die Erschütterungsprognose. Für die Wellenausbreitung in der Tiefe statt an der Bodenoberfläche müssen eigene Gesetzmäßigkeiten gefunden werden. Es werden die Punktlastlösungen im Frequenz-Wellenzahlbereich und durch Integration über die Wellenzahlen berechnet. Man erhält die Wellenfelder, die Terzspektren für verschiedene Entfernungen und Frequenzen. Es wird die Tiefenlage und das Bodenmodell (homogen, geschichtet und kontinuierlich zunehmende Steifigkeit) variiert. Die Rayleigh-Welle verliert ihre Bedeutung und stattdessen kann die Vollraumlösung zur Interpretation und Prognose verwendet werden. Es werden die Halbraumlösung mit und ohne Rayleigh-Welle und die Vollraumlösung in der Tiefe diskutiert und verglichen. Neben der Wellenausbreitung (der Transmission) werden auch Effekte der Erschütterungsanregung (der Emission) und der Übertragung in Gebäude (der Immission) mit Hilfe der Finite-Element-Randelement-Methode berechnet. Die Verteilung der dynamischen Achslast durch die Tunnelsohle ergibt eine Minderung gegenüber der Punktlastanregung. Bei der Immission hat man keine Freifeldanregung wie an der Bodenoberfläche. Man muss entweder neben der Wellenamplitude (Verschiebung oder Schwinggeschwindigkeit) in der Tiefe auch die Spannung der ankommenden Welle berücksichtigen, oder man muss die Freifeldamplituden nach Bodenaushub berechnen. Die Rechenergebnisse deuten darauf hin, dass man als Freifeldanregung die zweifache Vollraumlösung ansetzen kann. T2 - Wiener Dynamik Tage 2021 CY - Vienna, Austria DA - 22.07.2021 KW - Erschütterungsausbreitung KW - Tunnel KW - Halbraum KW - Vollraum PY - 2021 AN - OPUS4-53254 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Carletti, E. ED - Crocker, M. ED - Pawelczyk, M. ED - Tuma, J. T1 - Dynamic measurements during drop tests on stiff foundations N2 - Measurements at the foundation, the surrounding soil and nearby buildings have been done during several drop tests of different containers on different foundations. The first measurements have been done on a big foundation where it should be guaranteed that the foundation is rigid and the container is tested properly. It was controlled that the foundation does not absorb more than 2 percent of the energy of the container. Most of the drop energy is lost in shock absorbers. Later on, a smaller drop test facility has been built on the ground but inside an existing building. It had to be controlled by prediction and measurements that the drop test will not damage the building. Tests from different heights on soft, medium, and stiff targets have been done to find out rules which allow to identify acceptable and unacceptable drop tests. Later on, the biggest drop test facility has been built for masses up to 200 t. It was necessary for the design of the foundation to estimate the forces which occur during the drop tests. On the other hand, the acceptable tests should be selected and controlled by measurements where the impact duration is important. Different sensors, accelerometers, accelerometers with mechanical filters, geophones (velocity transducers), strain gauges, and pressure cells have been applied for these tasks. The signals have been transformed to displacements which proved to be best suited for the interpretation of the impact mechanism. Modell calculations have been used to check and understand the dynamic measurements. The simplest law is the conservation of the momentum which is a good approximation if the impact is short. If the soil under the foundation has an influence on the deceleration of the container, the maximum foundation velocity is lower than the simple estimation. The amplitudes of the foundation could also be estimated from the ground vibrations and their amplitude-distance law. T2 - 27th International Congress on Sound and Vibration (ICSV27) CY - Online meeting DA - 11.07.2021 KW - Drop test KW - Vibration measurement KW - Container loading KW - Foundation load PY - 2021 SN - 978-83-7880-799-5 SN - 2329-3675 SP - 1 EP - 8 PB - Silesian University Press CY - Gliwice, Poland AN - OPUS4-53255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Dynamic measurements during drop tests on stiff foundations N2 - Measurements at the foundation, the surrounding soil and nearby buildings have been done during several drop tests of different containers on different foundations. The first measurements have been done on a big foundation where it should be guaranteed that the foundation is rigid and the container is tested properly. It was controlled that the foundation does not absorb more than 2 percent of the energy of the container. Most of the drop energy is lost in shock absorbers. Later on, a smaller drop test facility has been built on the ground but inside an existing building. It had to be controlled by prediction and measurements that the drop test will not damage the building. Tests from different heights on soft, medium, and stiff targets have been done to find out rules which allow to identify acceptable and unacceptable drop tests. Later on, the biggest drop test facility has been built for masses up to 200 t. It was necessary for the design of the foundation to estimate the forces which occur during the drop tests. On the other hand, the acceptable tests should be selected and controlled by measurements where the impact duration is important. Different sensors, accelerometers, accelerometers with mechanical filters, geophones (velocity transducers), strain gauges, and pressure cells have been applied for these tasks. The signals have been transformed to displacements which proved to be best suited for the interpretation of the impact mechanism. Modell calculations have been used to check and understand the dynamic measurements. The simplest law is the conservation of the momentum which is a good approximation if the impact is short. If the soil under the foundation has an influence on the deceleration of the container, the maximum foundation velocity is lower than the simple estimation. The amplitudes of the foundation could also be estimated from the ground vibrations and their amplitude-distance law. T2 - 27th international Congress on Sound and Vibration (ICSV27) CY - Online meeting DA - 11.07.2021 KW - Drop test KW - Vibration measurement KW - Container loading KW - Foundation load PY - 2021 AN - OPUS4-53256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Neue Informationen und Erfahrungsaustausch zu in Feuerlöschern verwendeten ortsbeweglichen Druckgeräten N2 - Im Vortrag werden die aktuellen Anforderungen an die Beförderung von Feuerlöschern UN 1044 und an in tragbaren/fahrbaren Feuerlöschern verwendete Treibgasflaschen vorgestellt. Es wird auf die damit verbundenen praktischen Probleme sowie aktuelle Lösungsansätze eingegangen. T2 - Fortbildung GRIF CY - Prichsenstadt, Germany DA - 07.09.2021 KW - ADR KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - TPED KW - Tragbare Feuerlöscher KW - Treibgasflaschen PY - 2021 AN - OPUS4-53265 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Aspekte der Erschütterungsprognose bei Bahnlinien: Quasi-Statik und Achsfolge, unregelmäßiger Schotter und Boden, Wellenausbreitung bei Tunneln und Besonderheiten bei Bürogebäuden N2 - Erschütterungen, die durch Eisenbahnverkehr erzeugt werden, breiten sich durch den Erdboden aus und regen benachbarte Gebäude zu Schwingungen an. Es wurde ein Prognoseverfahren für Bahnerschütterungen ent-wickelt, das mit einfachen Modellen schnell Ergebnisse liefert. Dies sind physikalische Modelle, zum Beispiel 1-dimensionale Modelle mit Übertragungsmatrizen für die Fahrzeug-Fahrweg-Boden-Wechselwirkung und für die Gebäude-Boden Wechselwirkung. Damit werden die komplexen Verhältnisse bei der Emission (dem Zusammen¬wirken von Fahrzeug und Fahrweg), bei der Transmission durch den homogenen oder geschichteten Boden und bei der Immission in Gebäuden näherungsweise erfasst. In (Auersch, 2020) wird gezeigt, dass diese einfachen Prognosemodelle die Ergebnisse von detaillierten Modellen wie der Finite-Element-Randelement-Methode für das Gleis, die Wellenzahlintegrale für den Boden und 3-dimensionale Finite-Element-Modelle für das Gebäude gut wiedergeben können. Dies entspricht auch der Absicht, die Prognosemodelle aus den Ergebnissen der Detailmodelle abzuleiten. Die drei Prognoseteile werden getrennt berechnet, aber es werden physikalisch sinn¬volle Schnittstellen verwendet. Für die Emission und Transmission sind es die auf den Untergrund wirkenden Erregerkräfte von Fahrzeug und Fahrweg, für die Transmission und Immission sind es die Freifeldamplituden des Bodens. T2 - 17. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Online meeting DA - 16.09.2021 KW - Erschütterungen KW - Emission KW - Transmission KW - Immission PY - 2021 SP - 17 EP - 18 PB - ETH Zürich CY - Zürich AN - OPUS4-53313 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Aspekte der Erschütterungsprognose bei Bahnlinien: Quasi-Statik und Achsfolge, unregelmäßiger Schotter und Boden, Wellenausbreitung bei Tunneln und Besonderheiten bei Bürogebäuden N2 - Erschütterungen, die durch Eisenbahnverkehr erzeugt werden, breiten sich durch den Erdboden aus und regen benachbarte Gebäude zu Schwingungen an. Es wurde ein Prognoseverfahren für Bahnerschütterungen ent-wickelt, das mit einfachen Modellen schnell Ergebnisse liefert. Dies sind physikalische Modelle, zum Beispiel 1-dimensionale Modelle mit Übertragungsmatrizen für die Fahrzeug-Fahrweg-Boden-Wechselwirkung und für die Gebäude-Boden Wechselwirkung. Damit werden die komplexen Verhältnisse bei der Emission (dem Zusammen¬wirken von Fahrzeug und Fahrweg), bei der Transmission durch den homogenen oder geschichteten Boden und bei der Immission in Gebäuden näherungsweise erfasst. In (Auersch, 2020) wird gezeigt, dass diese einfachen Prognosemodelle die Ergebnisse von detaillierten Modellen wie der Finite-Element-Randelement-Methode für das Gleis, die Wellenzahlintegrale für den Boden und 3-dimensionale Finite-Element-Modelle für das Gebäude gut wiedergeben können. Dies entspricht auch der Absicht, die Prognosemodelle aus den Ergebnissen der Detailmodelle abzuleiten. Die drei Prognoseteile werden getrennt berechnet, aber es werden physikalisch sinn¬volle Schnittstellen verwendet. Für die Emission und Transmission sind es die auf den Untergrund wirkenden Erregerkräfte von Fahrzeug und Fahrweg, für die Transmission und Immission sind es die Freifeldamplituden des Bodens. T2 - 17. D-A-CH-Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Online meeting DA - 16.09.2021 KW - Erschütterungen KW - Emission KW - Transmission KW - Immission PY - 2021 AN - OPUS4-53314 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Risikobewertung in der Trinkwasserinstallation N2 - Die Methode zur bewertung und Vermeidung von Risiken beim Betrieb der Trinkwasserinstallation wird dargestellt. Die vorgaben aus Gesetz, Regelwerk und anderen Vorschriften werden erläutert. Die grundsätzliche Philosophie der Vorgehensweise wird beschrieben. T2 - Drei-Länder-Korrosionstagung: Korrosion in der Infrastruktur CY - Online meeting DA - 28.10.2021 KW - Korrosion KW - Trinkwasser-Installation KW - Hygiene KW - Risikobewertung PY - 2021 AN - OPUS4-53655 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xie, Y. A1 - Cui, Y. A1 - Wu, Dejian A1 - Zeng, Y. A1 - Sun, L. T1 - Economic analysis of hydrogen-powered data center N2 - The data center needs more and more electricity due to the explosive growth of IT servers and it could cause electricity power shortage and huge carbon emission. It is an attractive and promising solution to power the data center with hydrogen energy source. The present work aims to conduct an economic analysis on the hydrogen-powered data center. Configurations of hydrogen-powered and traditional data centers are compared and the differences focus on backup power system, converter/inverter, fuel cell subsystem, carbon emission, hydrogen and electricity consumptions. Economic analysis is conducted to evaluate the feasibility to power the data center with hydrogen energy source. Results show that electricity price increasing rate and hydrogen cost are the main factors to influence economic feasibility of hydrogen-powered data center. When the electricity price keeps constant in the coming two decades, the critical hydrogen price is about 2.8 U.S. dollar per kilogram. If the electricity price could increase 5% annually due to explosive growth of electric vehicles and economy, critical hydrogen price will become 6.4 U.S. dollar per kilogram. Hydrogen sources and transportation determine the hydrogen price together. Hydrogen production cost varies greatly with hydrogen sources and production technologies. Hydrogen transport cost is greatly influenced by distances and H2 consumptions to consumers. It could be summarized that the hydrogen-powered data center is economic if hydrogen could be produced from natural gas or H2-rich industrial waste streams in chemical plant and data center could not be built too far away from hydrogen sources. In addition, large-scale hydrogen-powered data center is more likely to be economic. Solar hydrogen powered data center has entered into a critical stage in the economic feasibility. Solar hydrogen production cost has restrained the H2 utilization in data center power systems now, since it could be competitive only when more strict carbon emission regulation is employed, hydrogen production cost reduces greatly and electricity price is increasing greatly in the future. However, it could be expected solar hydrogen-powered system will be adopted as the power source of data centers in the next few years. KW - Hydrogen KW - Date center KW - Economic analysis PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.06.048 SN - 0360-3199 VL - 46 IS - 55 SP - 27841 EP - 27850 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zang, N. A1 - Qian, X. A1 - Shu, C. A1 - Wu, Dejian T1 - Parametric sensitivity analysis for thermal runaway in semi-batch reactors: Application to cyclohexanone peroxide reactions N2 - The semi-batch reactors (SBRs) system, which is widely used in industrial processes, possesses an intrinsic parametric sensitivity, in which infinitesimal disturbances of input parameters can result in large variations in output variables. In this work, local parametric sensitivity analysis (PSA) was used to understand parameter variations and global PSA was conducted to examine the interaction of input parameters. The effects of these parameters on the output of the system model were analyzed based on the Monte Carlo method with Latin hypercube sampling and the extended Fourier amplitude sensitivity test model. The results showed that the evolution of thermal behaviors in SBRs were observed: marginal ignition; thermal runaway; and the quick onset, fair conversion, and smooth temperature profile. The threshold point of transition from marginal ignition to thermal runaway was at the maximal value of local sensitivity, for which the slope with respect to cooling temperature equaled zero. Moreover, the sequence of the global sensitivity of six common input parameters was computed and evaluated. The reliability of the numerical models was verified by using our previous experimental results of cyclohexanone peroxide reaction. This comprehensive sensitivity analysis could provide valuable operating information to improve chemical process safety. KW - Semi-batch reactor KW - Parametric sensitivity analysis KW - Monte Carlo method KW - Thermal runaway KW - Cyclohexanone peroxide PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104436 SN - 0950-4230 VL - 70 SP - 104436 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53659 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, D. A1 - Ji, T. A1 - Jing, Q. A1 - He, W. A1 - Fan, Z. A1 - Wu, Dejian A1 - Qian, X. T1 - Experimental study and mechanism model on the ignition sensitivity of typical organic dust clouds in O2/N2, O2/Ar and O2/CO2 atmospheres N2 - To reveal and improve our understanding of the ignition behavior and mechanism, G-G furnace experiments of three typical organic dusts were performed to investigate the minimum ignition temperature (MIT) in O2/N2, O2/ Ar and O2/CO2 atmospheres with oxygen mole fraction from 8.4% to 50%. The experimental results were presented in oxygen-lean and oxy-fuel atmospheres to evaluate the ignition sensitivity of dusts in different atmospheres. It was found that CO2 is the strongest in terms of lowing the ignition sensitivity of the three dusts, and the dust explosion risk increases significantly with increasing O2 mole fraction for the three dusts through a logarithmically and significantly reducing MIT. However, for different dusts, inert gases show different suppression effects. In addition, a modified steady-state homogeneous ignition model was proposed and successfully applied to oxygen-lean atmospheres, and in oxy-fuel atmospheres, this model has also been improved to estimate the ignition mechanism. This ignition mechanism model could be used to successfully predict the minimum ignition temperature of high volatile dust under different inert atmospheres controlled by homogeneous ignition, which will provide a reference for the ignition hazard assessment of dust on hot surfaces. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125108 SN - 0304-3894 VL - 412 SP - 125108 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-53660 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, W. A1 - Wei, A. A1 - Huang, W. A1 - Zhao, Peng A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich A1 - Wu, Dejian T1 - Experimental and theoretical study on the inhibition effect of CO2/N2 blends on the ignition behavior of carbonaceous dust clouds N2 - Gaseous inhibitors are used in many industries for the explosion prevention of combustible dusts, mitigating the potential hazard to humans, properties and environments. This work experimentally and theoretically studied the inerting effect of gaseous inhibitors on the ignition process of dust clouds in O2/N2/CO2 atmospheres, with an emphasis on the role of the CO2/N2 ratio. 10 different combustible carbonaceous dusts were selected, including grain dust, biomass dust and coal dust. Experimental results showed that the inhibition effect of CO2/N2 is closely related to the ignition mechanism of dust clouds. Specifically, a higher ratio of CO2/N2 yields a stronger inhibition effect on the ignition process of dust samples with relatively low volatile matter contents predominated by heterogeneous ignition. In addition, two novel steady-state ignition mechanism models were developed to interpret the experimental observations. Maxwell-Stefan equations were used to describe the diffusivity in the ternary O2/N2/CO2 gas mixtures. The analytical results were in good agreement with the experimental data of the minimum ignition temperature of dust cloud (MITC) in oxygen-lean atmospheres. The mechanism modelling can be used to estimate the critical ignition temperature of all carbonaceous dust clouds with a wide range of volatile matter content under different inert atmospheres, which will provide a reference for the explosion hazard assessment of dust posed by a hot surface in the process industries. KW - CO2/N2 ratio KW - Inerting effect KW - Volatile matter content KW - MITC KW - Mechanism model PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.07.005 SN - 0957-5820 VL - 153 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-53662 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiesner, Anja A1 - Krentel, Daniel A1 - Patzelt, Anne-Katrin T1 - InnoBOSK - Neues Netzwerk für besser abgestimmte zivile Sicherheitstechnik N2 - Innovative Lösungen im Bereich der zivilen Sicherheitstechnologie müssen sehr genau auf die Ansprüche der Endanwender*innen abgestimmt werden. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Innovationsforum InnoBOSK der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ermöglicht erstmalig die Vernetzung von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Während verschiedener Workshops, einer zweitägigen Konferenz und auf der digitalen Plattform des Projekts können Anbieter*innen und Endanwender*innen technischer Ausstattung in der zivilen Gefahrenabwehr in Kontakt treten. KW - BOS KW - KMU KW - Netzwerk KW - Security KW - Safety PY - 2021 SN - 0948-7913 VL - 52 IS - 2/2021 SP - 35 EP - 38 PB - Walhalla Fachverlag CY - Regensburg AN - OPUS4-53594 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wiesner, Anja A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Krentel, Daniel A1 - Patzelt, Anne-Katrin T1 - Übersicht IFAFRI Capability Gaps N2 - Die zehn Capability Gaps der IFAFRI (International Forum to Advance First Responder Innovation) werden zusammengefasst und übersichtlich dargestellt. KW - BOS KW - KMU KW - IFAFRI KW - Security KW - Safety PY - 2021 SP - 1 EP - 10 CY - Berlin AN - OPUS4-53624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Train-induced ground vibration due to the irregularities of the soil N2 - Many measurements of train induced ground vibrations show high amplitudes for a certain mid-frequency range. This ground vibration component cannot be well explained by dynamic loads of the train. Many characteristics indicate that the axle impulses, which are scattered by an irregular soil, are the excitation. This new understanding of railway-induced ground vibration is verified by numerical analysis. The response of the regular homogeneous and irregular inhomogeneous soils has been calculated by the finite-element method in frequency domain. A specific superposition of the impulse responses has been invented including time shift, axle sequence, track filter and hanning filter. The superposition yields the quasi-static component of the ground vibration which is restricted to very low frequencies and to the close near-field of the track. In case of an irregular soil of which the stiffness varies randomly in space, the superposition yields a mid-frequency ground vibration component from the scattering of the axle impulses. The existence and the importance of this component can thus be demonstrated by the calculations. Some rules of the influence of distance, train speed, soil stiffness, strength and width of the stiffness variation have been derived from the calculations. Many measurements show the unique explanation of the mid-frequency ground vibration component by the scattered axle impulses. KW - Train-induced ground vibration KW - Static axle loads KW - Quasi-static response; KW - Axle impulses KW - Irregular soil KW - Random stiffness variation KW - Scattered axle impulses PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2020.106438 SN - 0267-7261 VL - 140 SP - 106438 PB - Elsevier Ltd. CY - London AN - OPUS4-52006 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Zur Validierung von zerstörungsfreien Messverfahren für die probabilistische Beurteilung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten T1 - Validation of non-destructive measurement procedures for reliability assessments of existing structures using measured data N2 - The aging of existing bridge structures coincides with the progressing degradation and increasing requirements on the bridge stock caused by increasing traffic densities as well as heavy traffic. The resulting demand for structural assessments of existing bridges is of substantial importance, both nationally and internationally. The information available about the considered system provides the basis for reassessments. Both the structural reliability and the validity of the computation results depend primarily on the condition, i.e. the quality and the relevance of this information. The purposeful measurement of quality-evaluated and relevant information can significantly increase the engineer’s power of judgement regarding the structural reliability. It is advisable to keep the destructive structural interventions necessary to obtain such information to a minimum. The purpose of the present thesis is the development and evaluation of a methodology for the probabilistic reassessment of existing structures using non-destructively measured data and for the validation of the suitability of non-destructive measurement procedures for the application in the context of reassessments. For this purpose, the applicability of the rules established within the Guide to the Expression of Uncertainty (GUM)-framework for evaluating the quality of the measured information to be used later in the reassessment is emphasized. The requirements on measured data-based basic variables are derived from the First Order Reliability Method (FORM), a probabilistic approximation procedure. Based on this, the metrology and the reassessment are brought together. The measurement-based basic variables are explicitly appreciated as random variables in reliability analyses. The developed methodology is evaluated by means of two prestressed concrete bridges and four basic variables. Geometrical measurement results gathered by radar and ultrasound measurements are incorporated into reassessments regarding the limit states ULS bending, ULS shear and SLS decompression. The modelling of the measurements is an essential part in order to calculate the measurement results, each consisting of a measured value and the attributed measurement uncertainty. It is shown that the incorporation of the non-destructively collected measurement results reduces the uncertainty to be covered and increases the level of approximation of the considered models. The measurement results are reliable and comparable. Extensive sensitivity analyses provide information about crucial structure parameters to be measured, since they significantly influence the structural reliability. This way, the relevance of the information is derived. Such analyses are suitable for the design and commissioning of investigations meeting the demands as well as for the purposeful refinement of initially insufficient computation models. Furthermore, the appreciation of measured data-based basic variables can increase the robustness of structural analyses. Measurement-based reliability reassessments are particularly useful if required information is missing or doubts have arisen about the available information. In the best case, the incorporation of non-destructively measured data results in the extension of estimated remaining service lives, in the enhancement of infrastructural availabilities and in the optimization of the consumption of resources. N2 - Die Alterung bestehender Brückenbauwerke fällt mit dem sich verschlechternden Zustand und zunehmenden Anforderungen an die Bausubstanz zusammen, die eine Folge von steigenden Verkehrszahlen und der Zulassung des Schwerlastverkehrs sind. Der daraus erwachsende Bedarf an Beurteilungen von bestehenden Brücken ist national und international fortwährend groß. Die Grundlage für Nachrechnungen sind die über das System verfügbaren Informationen. Sowohl die rechnerische Zuverlässigkeit eines Tragwerks als auch die Validität der Ergebnisse hängen im Wesentlichen vom Zustand, also von der Qualität und der Relevanz dieser Informationen ab. Die gezielte Messung von gütebewerteten, relevanten Informationen kann die Urteilsfähigkeit des Beurteilenden über die Zuverlässigkeit eines Tragwerks signifikant steigern. Wünschenswert ist die Erhebung derartiger Informationen ohne signifikante Eingriffe in die Bausubstanz. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und Erprobung einer Vorgehensweise für die probabilistische Beurteilung von bestehenden Bauwerken mit zerstörungsfrei gemessenen Daten und einer Methodik zum objektiven Nachweis der Eignung von zerstörungsfreien Messverfahren zur Anwendung im Zuge einer Nachrechnung. Herausgestellt wird die Eignung der im Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) publizierten Regeln zur Bewertung der Qualität der gemessenen Informationen, die später im statischen Nachweis verwendet werden sollen. Die Anforderungen an die Basisvariablen, d. h. an die Eingangsgrößen im probabilistischen Nachweis, werden aus den Vorschriften zur Zuverlässigkeitsanalyse mit dem probabilistischen Näherungsverfahren FORM, der First Order Reliability Method, abgeleitet. Darauf basiert die Entwicklung der Schnittstelle zwischen der Messtechnik und der Nachrechnung. Im Kern werden die messdatenbasierten Basisvariablen explizit als Zufallsgrößen bei der Zuverlässigkeitsanalyse berücksichtigt. Die entwickelte Vorgehensweise wird am Beispiel von zwei Spannbetonbrücken und vier Basisvariablen erprobt. In die Nachweise der Biege- und der Querkrafttragfähigkeit sowie in einen Nachweis der Dekompression fließen geometrische Messergebnisse ein, die mithilfe von Radar- und Ultraschallmessungen generiert werden. Ein wichtiger Bestandteil ist die Bildung von Modellen zur Auswertung der Messungen und zur Berechnung der Messergebnisse. Es wird gezeigt, dass die Einbeziehung der zerstörungsfrei generierten Messergebnisse die Unsicherheit in den Berechnungsmodellen reduzieren und den Grad der Annäherung der Modelle an die Realität steigern kann. Die Messergebnisse sind zuverlässig und vergleichbar. Umfassende Sensitivitätsanalysen geben Aufschluss über sinnvollerweise zu messende Bauwerksparameter, die einen maßgeblichen Einfluss auf die Tragwerkszuverlässigkeit ausüben. Auf diese Weise wird die Relevanz der Informationen ermittelt. Das Potential derartiger Analysen für die gezielte Planung und Beauftragung von Messungen sowie für die bedarfsgerechte Zuschärfung von initial unzureichenden Berechnungsmodellen erscheint groß. Die messdatenbasierten Modelle können darüber hinaus die Robustheit einer Tragwerksanalyse steigern. Die Berücksichtigung von Messergebnissen ist dann besonders nützlich, wenn zur Beurteilung erforderliche Informationen fehlen oder Zweifel an den verfügbaren Informationen aufgekommen sind. Im besten Fall resultiert daraus die Verlängerung von rechnerischen Restnutzungsdauern, die Steigerung der Verfügbarkeit der Infrastruktur, die Optimierung des Ressourcenverbrauchs und insgesamt eine realitätsnahe Bauwerksbewertung. KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Nachrechnung KW - Spannbetonbrücken KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Messunsicherheit PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:706-7686 SN - 1431-5122 VL - 21/2 SP - I EP - 314 PB - Universität der Bundeswehr München CY - Neubiberg AN - OPUS4-53851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Zündgefahren durch Funken N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Explosionsschutzbeauftragter, Veranst.-Nr. E-H050- 12-426-1 CY - Essen, Germany DA - 07.12.2021 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanische Funken KW - Nichtelektrische Funken PY - 2021 AN - OPUS4-53953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Mózer, V. A1 - Pokorný, M. A1 - Vlach, T. T1 - Nosné konstrukce z textilního betonu za zvýšené teploty T1 - Loadbearing structures made from textile reinforced concrete at elevated temperatures N2 - The work aims to assess the textile reinforced concrete at elevated temperatures and applications of additional fire protection as well. T2 - Fire Protection Conference CY - Ostrava, Czechia DA - 01.09.2021 KW - High Performance Concrete KW - Textile reinforcement KW - Fire test PY - 2021 SN - 978-80-7385-247-4 SP - 10 EP - 12 PB - Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství CY - Ostrava AN - OPUS4-53509 LA - ces AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard T1 - Nosné konstrukce z textilního betonu za zvýšené teploty T1 - Loadbearing structures made from textile reinforced concrete at elevated temperatures N2 - The work aims to assess the textile reinforced concrete at elevated temperatures and applications of additional fire protection as well. T2 - Fire Protection Conference CY - Ostrava, Czech Republic DA - 01.09.2021 KW - Fire test KW - High Performance Concrete KW - Textile reinforcement PY - 2021 AN - OPUS4-53510 LA - ces AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Corrosion of 1.4521 Pipes in drinking water N2 - Pipes for drinking water made from 1.4521 showed unexpected crevice corosion. The presentation shows the reasons for this damage T2 - Eurocorr 2021 CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - Crevice corrosion KW - Drinking water KW - Failure analysis PY - 2021 AN - OPUS4-53516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Crevice corrosion in pressed stainless steel pipes: A case study N2 - The completion of a failure analysis for leakages on stainless steel pipes is demonstrated. The steps necessary are describd, the reasons for the failure are shown. T2 - MTech 2021 CY - Sibenik, Croatia DA - 6.10.2021 KW - Failure analysis KW - Stainless steel KW - Drinking water KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-53517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Gefahrstofflagerung gemäß TRGS 510: Was bleibt und was hat sich geändert? N2 - Der Vortrag stellt die am 16.02.2021 im Gemeinsamen Ministerialblatt veröffentlichte Neufassung der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen, 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager, 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen, 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung. T2 - VDSI Weiterbildungsveranstaltung CY - Online meeting DA - 06.10.2021 KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - Technische Regeln für Gefahrstoffe KW - TRGS PY - 2021 AN - OPUS4-53468 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Zur Validierung von ZfP-Verfahren für die Nachrechnung von Brücken N2 - "Die effiziente Verwendung von Messergebnissen bei der Nachrechnung und von Ergebnissen aus zerstörungsfreien Prüfungen im Speziellen setzt voraus, dass die Relevanz der messbaren Informationen beziffert, die Qualität der gemessenen Information berechnet und die Anforderungen an die Genauigkeit der Inspektionen aus der statischen Berechnung abgeleitet werden können. Der Vergleich der Anforderungen an eine zu messende Information mit der Qualität der gemessenen Information wird in diesem Aufsatz als Validierung eines Messverfahrens aufgefasst. Es wird gezeigt, wie zerstörungsfreie Prüfverfahren für die Nachrechnung validiert werden können. Die Methodik wird anhand einer mit der Ultraschallecho- und Impulsradarmethode untersuchten Spannbetonbrücke demonstriert." KW - Bestandsbauwerke KW - Zuverlässigkeitsbewertung KW - Messunsicherheit PY - 2021 UR - https://www.dgzfp.de/Portals/24/Zeitung/Ausgaben/Zeitung176.pdf SN - 1616-069X IS - 176 SP - 41 EP - 48 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP), Österreichische Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ÖGfZP), Schweizerische Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (SGZP) AN - OPUS4-53470 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Planung und Betrieb von Trinkwasserinstallationen: Was uns das Regelwerk sagt N2 - Die gesetzlichen und technischen Regeln für Planung, Bau und Betrieb einer Trinkwasserinstallation werden dargestellt. Beispiele für einzelne Punkte werden gegeben. T2 - Der sichere Einsatz von Werkstoffen aus Kupfer und Kupferlegierungen in der Trinkwasserinstallation CY - Online meeting DA - 12.10.2021 KW - Hygiene KW - Korrosion KW - Trinkwasser KW - Werkstoffe PY - 2021 AN - OPUS4-53519 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, Andre T1 - Das Abplatzverhalten von Beton im Zusammenhang mit dem Maßstabseffekt N2 - Beton, als aktuell am meisten verwendeter Baustoff ist nicht brennbar und weist zudem eine sehr geringe Temperaturleitfähigkeit auf. Er eignet sich somit gut für den baulichen Brandschutz. Jedoch neigt Beton im Brandfall zu explosionsartigen Abplatzungen, die zu einer Reduzierung des tragfähigen Querschnitts und sogar zum Versagen des Bauteils führen können. Derzeit werden thermomechanische und thermohydraulische Schädigungsprozesse als die zwei maßgeblichen Ursachen für explosionsartige Abplatzungen angesehen. Diese Schädigungsprozesse sind unter anderem abhängig von der Prüfkörpergröße, dem Wasser-Zement-Wert, der Porosität, der Permeabilität und dem Bewehrungsgrad des Bauteils. Im Rahmen des Vortrags werden die Forschungsarbeiten zum Maßstabseffekt des Abplatzverhaltens von Betonen bei Brandbeanspruchung präsentiert. Zu diesem Zweck wurden Betonprüfkörper aus sechs verschiedenen Betonmischungen in jeweils drei Prüfkörpergrößen einseitig, ohne Behinderung der thermischen Ausdehnung und ohne externe Last im Tunnelbrandprüfstand der BAM untersucht. Dieser unikale Prüfstand ermöglicht die Brandprüfung unterschiedlicher Prüfkörpergrößen unter vergleichbaren Brandbedingungen sowie die simultane Prüfung mehrerer kleinformatiger Betonprüfkörper. Das präsentierte, laufende Promotionsvorhaben basiert auf einem von der DFG geförderten Forschungsvorhaben und darauf aufbauenden Folgeuntersuchungen. Die Ergebnisse des DFG-Vorhabens zeigen einen deutlichen Maßstabseffekt mit einer starken Verringerung der Abplatztiefen bei einer Reduzierung der Prüfkörpergröße. Des Weiteren ist das Abplatzverhalten stark von der Betonmischung abhängig. Vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung und Kostenreduzierung verfolgen die auf dem DFG-Vorhaben aufbauenden Untersuchungen das Ziel, das Abplatzverhalten großformatiger Betonprüfkörper durch kleinformatige Betonprüfkörper mit angepassten Randbedingungen nachzustellen. Hierfür wurden zwei Betonmischungen des DFG-Vorhabens verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine Anpassung der Versuchsrandbedingungen dem Maßstabseffekt entgegengewirkt werden kann. T2 - 7. Symposium 'Heißbemessung - Structural Fire Engineering' CY - Online meeting DA - 14.09.2021 KW - Maßstabseffekt KW - Beton KW - Abplatzen KW - Brand PY - 2021 AN - OPUS4-53529 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Tan, X. A1 - Wei, A. A1 - Duan, Q. A1 - Huang, W. A1 - Schmidt, Martin T1 - Ignition temperature and mechanism of carbonaceous dust clouds: The roles of volatile matter, CH4 addition, O2 mole fraction and diluent gas N2 - Minimum ignition temperature of dust clouds (MITC) was studied experimentally and theoretically in different atmospheres. Three carbonaceous dusts were tested in both air and O2/CO2 atmospheres with CH4 mole fraction from 0 to 2%. Results showed that the ignition risk of the three dusts significantly increases (decrease of MITC by ~100 ℃) with increasing XO2 from 21% to 50%, but significantly decreases replacing N2 in air with CO2. The inhibition effect of CO2 on MITCs could be diminished by increasing XO2 or adding CH4. The addition of small amount of CH4 has different effects on the MITCs of different dust samples, following the opposite order of volatile matter content: anthracite>bituminous coal>starch. Two modified steady-state ignition models, considering the density of mixture gas and dust cloud, XO2 and its diffusivity, were developed to interpret the experimental observations. The analysis revealed that the global heterogeneous ignition model suits well for the hybrid mixtures of anthracite or bituminous coal dusts. In contrast, the proposed global homogeneous ignition model was found to be only valid for the pure starch dust, and the extra CH4 addition could strongly affect the ignition process of starch, particularly in O2/CO2 atmospheres with higher XO2. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124189 SN - 0304-3894 SN - 1873-3336 VL - 405 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-53838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Sebastian A1 - Michel, S. A1 - Plischka, H. A1 - Harms, F. A1 - Leitl, B. A1 - Schalau, Bernd A1 - Turnow, J. T1 - Simulation kurzzeitiger Gefahrstofffreisetzungen aus Industrieanlagen T1 - Simulation of short-term hazmat releases from industrial facilities - Challenges and possible solutions N2 - Gefahrstofffreisetzungen aus technischen Anlagen können erhebliche Risiken für Mensch und Umwelt bergen und sind deshalb bei der Planung, der Genehmigung und im Regelbetrieb technischer Anlagen zu berücksichtigen. Zur Identifizierung von Gefahrenbereichen im Zusammenhang mit Gasfreisetzungen und zur Bewertung der Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen werden Ausbreitungsrechnungen mithilfe verschiedener Modelle durchgeführt. Es werden zunehmend komplexere Berechnungsmodelle eingesetzt, die verlässlichere Prognosen liefern und helfen sollen, die Risiken durch windgetriebene Ausbreitung von Gasen weiter zu reduzieren. Mit steigender Komplexität der Simulationsverfahren steigen allerdings auch der Aufwand für die Entwicklung und die anwendungsbezogene Evaluierung neuer Modelle. Mit den vorgestellten Arbeiten wollen die Autoren einen Beitrag zur Entwicklung und Bereitstellung frei verfügbarer numerischer Strömungs- und Transportmodelle leisten und speziell die Weiterentwicklung der im Bereich Auswirkungsbetrachtungen verwendeten Werkzeuge unterstützen. Der Artikel beschreibt erste Problemlösungen auf dem Weg zur Entwicklung entsprechender, frei verfügbarer und angemessen validierter Softwaretools. N2 - Possible releases of hazardous materials from industrial sites pose substantial risks for people and the environment. Thus, they must be considered during planning, licensing, and operation of corresponding facilities. Different types of models are employed for identifying danger zones in the context of gaseous releases and to document the effect of protection measures. Numerical simulation tools of increasing physical complexity are utilized to obtain more reliable predictions and further reduce the risks associated gaseous hazmat releases. However, the increasing physical and Computational complexity of simulation tools is also raising the efforts needed for model development and application specific model evaluation. The work presented in this article is intended to foster the development of more sophisticated and freely available numerical flow and transport models, contributing to the further improvement of software tools available for respective consequence analysis and assessment. The article describes some first problems to be adequately addressed and solved on the way to a properly validated community modelling toolbox for near field dispersion of releases in complex industrial environments. KW - Gefahrstofffreisetzungen KW - CFD-Simulation KW - Turbulenzmodellierung KW - Windkanalmessungen PY - 2021 SN - 0949-8036 VL - 81 IS - 07-08 SP - 257 EP - 270 PB - VDI Fachmedien AN - OPUS4-53910 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Tobias T1 - Round robin test for chloride analysis in cement pastes with LIBS N2 - In civil engineering, clear regulations and standards, such as the European standard DIN EN 206 apply to ensure that the existing infrastructure is sufficiently resistant to a wide range of exposure conditions. Despite these regulations, in practice concrete structures often show severe damage during their service life. One of these damages is pitting corrosion of the reinforcement, which can be caused by chloride ingress into the structure. Therefore, determining the distribution and depth of chloride ingress is important in predicting the service life. LIBS provides an alternative method to conventional wet chemistry in civil engineering. Despite many advantages, the use of LIBS has been severely limited due to a lack of regulations. Together with project partners from research and industry, we are currently working on a leaflet that will regulate chloride analysis in civil engineering using LIBS. This year, an international round robin test was organized to evaluate the performance of LIBS for chloride analysis in cement pastes. No specifications were given for the experimental LIBS setup and data evaluation. The preliminary results are presented. T2 - 11th Euro-Mediterranean Symposium on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (EMSLIBS) CY - Online meeting DA - 29.11.2021 KW - LIBS KW - Cement KW - Chloride KW - Round robin KW - Interlaboratory comparison PY - 2021 AN - OPUS4-53898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Prediction of building noise and vibration – 3D finite element and 1D wave propagation models N2 - Construction work or traffic excite nearby buildings, and the perceptible or audible vibration can be a nuisance for the inhabitants. The transfer of the vibration from the free field to the building has been calculated by the finite element method for many models in consultancy and research work. The analysis for all storeys of certain building points such as walls, columns and floors unveiled some rules, some typical modes, and some wavetype responses. A simplified building-soil model has been created, which includes well these effects of building-soil resonance, wall/column resonance, floor resonances, and the high-frequency reduction. The model consists of one wall for a wall-type apartment building or a column for each specific part (mid, side or corner) of a column-type office building. The building response in the high-frequency (acoustic) region is calculated as mean values over all storeys and over wider frequency bands, by wave-type asymptotes of an infinitely tall building, and by the soil to wall ratio of impedances. The secondary noise is predicted by Transfer values between the building vibration (center of floors, walls at a room corner) and the sound pressure. T2 - Euronoise 2021 CY - Online meeting DA - 25.10.2021 KW - Building vibration KW - Finite element models KW - Soil-wall-floor model KW - Apartment building KW - Office tower PY - 2021 SN - 978-989-53387-0-2 SP - 1792 EP - 1801 AN - OPUS4-53702 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Prediction of building noise and vibration – 3D finite element and 1D wave propagation models N2 - Construction work or traffic excite nearby buildings, and the perceptible or audible vibration can be a nuisance for the inhabitants. The transfer of the vibration from the free field to the building has been calculated by the finite element method for many models in consultancy and research work. The analysis for all storeys of certain building points such as walls, columns and floors unveiled some rules, some typical modes, and some wavetype responses. A simplified building-soil model has been created, which includes well these effects of building-soil resonance, wall/column resonance, floor resonances, and the high-frequency reduction. The model consists of one wall for a wall-type apartment building or a column for each specific part (mid, side or corner) of a column-type office building. The building response in the high-frequency (acoustic) region is calculated as mean values over all storeys and over wider frequency bands, by wave-type asymptotes of an infinitely tall building, and by the soil to wall ratio of impedances. The secondary noise is predicted by Transfer values between the building vibration (center of floors, walls at a room corner) and the sound pressure. T2 - Euronoise 2021 CY - Online meeting DA - 25.10.2021 KW - Building vibration KW - Finite element models KW - Soil-wall floor model KW - Apartment building KW - Office tower PY - 2021 AN - OPUS4-53703 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Die Amplitudenabnahme im Boden bei Punkt- und Zuglast N2 - Die Linienlastgesetzmäßigkeit gilt nicht für Zuganregung. Die Punktlastgesetzmäßigkeit wird bei kurzen Zügen in größeren Entfernungen erreicht. Bei langen Zügen reduziert sich die Abnahme um r-0,3 für die theoretische exponentielle Dämpfungsabnahme, um r-0,5 für die vereinfachte potentielle Dämpfungsabnahme. Die gemessenen Abnahmereduktionen liegen in diesem Bereich. T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Cologne/Germany und Online meeting DA - 28.10.2021 KW - Amplituden-Abstands-Gesetze KW - Geometrie KW - Dämpfung PY - 2021 AN - OPUS4-53704 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhao, P. A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. A1 - Duan, Q. A1 - Krietsch, Arne A1 - Wu, Dejian T1 - Experimental study on the minimum explosion concentration of anthracite dust: The roles of O2 mole fraction, inert gas and CH4 addition N2 - The explosion characteristics of anthracite coal dust with/without small amount of CH4 (1.14 vol %) were investigated by using a 20 L spherical explosion apparatus with an emphasis on the roles of oxygen mole fraction and inert gas. Two methods based on overpressure and combustion duration time were used to determine the minimum explosion concentration (MEC) or the lower explosion limit (LEL) of the pure anthracite coal dust and the hybrid coal-methane mixtures, respectively. The experiment results showed that increasing oxygen mole fraction increases the explosion risk of coal dust: with increasing oxygen mole fraction, the explosion pressure (Pex) and the rate of explosion pressure rise ((dp/dt)ex)) increase, while MEC decreases. The explosion risk of anthracite dust was found to be lower after replacing N2 with CO2, suggesting that CO2 has a better inhibition effect on explosion mainly due to its higher specific heat. However, the addition of 1.14% CH4 moderates the inhibition effect of CO2 and the promotion effect of O2 on anthracite dust explosion for some extent, increasing explosion severity and reducing the MEC of anthracite dust. For hybrid anthracite/CH4 mixture explosions, Barknecht’s curve was found to be more accurate and conservative than Chatelier’s line, but neither are sufficient from the safety considerations. The experimental results provide a certain help for the explosion prevention and suppression in carbonaceous dust industries. KW - Lower explosion limit KW - Minimun explosion concentration KW - Explosion charasteristics KW - Hybrid mixture KW - Explosion regimes PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104490 VL - 2021 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. ET - 71 AN - OPUS4-54074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abbas, Z. A1 - Gabel, D. A1 - Krietsch, Arne A1 - Krause, U. T1 - Quasi-static dispersion of dusts for the determination of lower explosion limits of hybrid mixtures N2 - Knowledge of explosion limiting concentration of explosible materials is necessary forthe design of explosion protection measures. Currently employed methods of testing MEC of a dust cloud or LEL of a hybrid mixture are based on arbitrary assumptionsand possess technical limitations that often lead to values of MEC/LEL, which are unrealistically low or poorly reproducible. This contribution presents an improved method for experimental determination of MEC of a combustible dust cloud or LEL of a flammable gas or hybrid mixture. The new setup operates under laminar conditions and allows a uniform suspension of dust particles in an open top acrylic glass tube. Dust concentration is measured with the help of infrared sensors installed a few centimeters above and below the ignition source. In order to evaluate the dependence of MEC on flow front velocity, MEC of lycopodium was determined at four flow velocities. The results show that the flow field intensity does not significantly influence the MEC of lycopodium for the flow ranges tested in this work. Moreover, LEL of hybrid mixtures of lycopodium and methane was also tested at flow velocities of 4.7 cm/s, 5.8 cm/s, 7 cm/s and 11 cm/s and compared with the values obtained from other sources. The results suggest that the requirement of high energy pyrotechnical igniter may be relinquished, provided that a truly homogeneous suspension of dust particles could be achieved. Moreover, the effect of relative amount of dust and gas, on the course of ignition and flame propagation in hybrid mixtures at their LEL, was studied by the help of high speed videos. For hybrid mixtures of carbonaceous dusts (like lycopodium) at their LEL, ignition occurs in the gas phase, however, flame propagation is only possible through a two-way interaction of dust and gas during the course of combustion. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Lower explosion limit KW - Hybrid mixtures PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104640 SN - 0950-4230 VL - 74 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-54077 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Geringe Gefährdung gemäß Gefahrstoffverordnung bei Corona-Selbsttest? Gericht bestätigt die Vereinbarkeit mit dem Gefahrstoffrecht N2 - Corona-Selbsttests sind nicht nur in aller Munde, sondern auch in vielen Nasen und im Gespräch. Vor Kurzem musste sich das Oberverwaltungsgericht Magdeburg dazu äußern, ob die Durchführung von Corona-Selbsttests verweigert werden kann, unter anderem mit Hinweis und Begründung aus dem Gefahrstoffrecht. Dieser Aufsatz stellt das Urteil vor und geht auf die "geringe Gefährdung" gemäß Gefahrstoffrecht ein. KW - Corona-Selbsttest KW - Gefahrstoffrecht KW - Gefahrstoffverordnung KW - Geringe Gefährdung PY - 2021 IS - 12 SP - 44 EP - 46 PB - Dr. Curt Haefner-Verlag GmbH CY - Leinfelden-Echterdingen AN - OPUS4-54114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Fiber optic distributed acoustic and vibration sensing for condition monitoring of infrastructure and hazard monitoring applications N2 - Fiber optic Distributed Acoustic Sensing (DAS) is an emerging method for many different monitoring purposes, enabling a spatially and temporally resolved collection of acoustic and vibration information over many kilometers. DAS, thus being a "dynamic" sensing technique, allows for online condition monitoring and the detection and localization of threats or hazards in real time via characteristic acoustic/vibration states and their changes or via occurring anomalous signals, respectively. At BAM, we have employed this technology for a number of different applications of monitoring of large infrastructures, e.g., bridges, pipelines, submarine power cables or railway tracks. Currently, we are investigating the use of DAS for further innovative uses, which aim at facilitating the energy transition, enabling "smart" infrastructure and providing the basis for comprehensive hazard monitoring and warning systems, respectively. Our research fields include fiber optic borehole monitoring in the context of hydrogen storage caverns, traffic and road monitoring, using DAS for earthquake monitoring in urban areas for disaster management and long-term monitoring of large-scale subsidence caused by mining activities. Another new topic is structural health monitoring in concrete structures in the framework of the FSP Security. In this talk, we will first briefly present the basics and capabilities of DAS. Then, we will portray our previous and current works related to this technology and show some attractive results. Finally, we will discuss our upcoming projects on exciting new applications of DAS. T2 - Abteilungsseminar 8. CY - Online meeting DA - 24.02.2021 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Infrastructure monitoring KW - Hazard monitoring PY - 2021 AN - OPUS4-52160 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Bruchno, Martin A1 - Goedecke, Thomas T1 - Release of Powdery or Granular Substances from Intact Dangerous Goods Bags During Road Transport - Analysis of the Causes and Development of a Test Concept N2 - Abstract: The leaks of dangerous goods from actually intact bags detected in the years 2018 to 2020 tend to be at an almost constant high level. These releases of powdery or granular dangerous goods represent violations of the sift-proofness required in the dangerous goods regulations. This article first analyzes the causes. The components of the bags that are affected by leaks are micro-perforations, joins and closures, in particular internal sleeve valves. A distinction must be made between bags closed in conformity with or contrary to the manufacturer's instructions. The particle release is determined by a number of influencing factors of the filling substance, the packaging and other boundary conditions. Therefore, a comprehensive test concept is developed in this work, which takes all these factors into account. The application of this test concept facilitates the planning of the test setup and the experiments. On this basis, the complex mechanisms involved in the release of solid substances can be systematically investigated in the test laboratory. To prevent releases of powdery or granular substances from intact bags, it is necessary that the user has access to the closing instructions and the relevant properties of the test substance used for the design type approval. Further experimental investigations are needed to assess whether filling substances change their properties during transport and whether this enables them to escape. T2 - IAPRI Member Conference 2021 CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Bags KW - Dangerous goods packagings KW - Sift-proofness KW - Particles KW - Leak PY - 2021 UR - https://whova.io/email/click/d11d7d6cf1c84dfdc8c12349468fe91c/c9af5bcf002312cff80d9b962d1014e4/ SN - 978-1-63821-160-0 SP - 390 EP - 405 PB - IAPRI CY - East Lansing, Michigan, USA AN - OPUS4-52786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Release of Powdery or Granular Substances from Intact Dangerous Goods Bags During Road Transport - Analysis of the Causes and Development of a Test Concept N2 - The leaks of dangerous goods from actually intact bags detected in the years 2018 to 2020 tend to be at an almost constant high level. These releases of powdery or granular dangerous goods represent violations of the sift-proofness required in the dangerous goods regulations. This article first analyzes the causes. The components of the bags that are affected by leaks are micro-perforations, joins and closures, in particular internal sleeve valves. A distinction must be made between bags closed in conformity with or contrary to the manufacturer's instructions. The particle release is determined by a number of influencing factors of the filling substance, the packaging and other boundary conditions. Therefore, a comprehensive test concept is developed in this work, which takes all these factors into account. The application of this test concept facilitates the planning of the test setup and the experiments. On this basis, the complex mechanisms involved in the release of solid substances can be systematically investigated in the test laboratory. To prevent releases of powdery or granular substances from intact bags, it is necessary that the user has access to the closing instructions and the relevant properties of the test substance used for the design type approval. Further experimental investigations are needed to assess whether filling substances change their properties during transport and whether this enables them to escape. T2 - 30th IAPRI Member Conference 2021 CY - Online meeting DA - 15.06.2020 KW - Bags KW - Dangerous goods packagings KW - Sift-proofness KW - Particles KW - Leak PY - 2021 AN - OPUS4-52827 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Jansen, R. A1 - Cheng, L. A1 - Chruscicki, Sebastian T1 - Ortsaufgelöste Zustandsüberwachung von Brückenbauwerken mittels faseroptischer Sensoren N2 - In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der statischen Verkehrsbelastung auf die geringen Durchbiegungseffekte in der Betonkonstruktion einer bestehenden Brücke mittels ortsauflösender faseroptischer Sensoren untersucht. Dabei tragen die Ergebnisse der an der Amsterdamer Brücke 705 durchgeführten Belastungstests wesentlich zum Verständnis des Strukturverhaltens bei. Das Konzept der statischen Belastung basierte auf dem Einsatz von zwei 36-Tonnen-Lastwagen, die an mehreren vorbestimmten Stellen auf der Brücke anhielten. Die auf diese Weise aufgebrachte Last führte zu ortsabhängigen kleinen Durchbiegungseffekten, die als lokale Längsdehnung der an der Unterseite der Brücke integrierten Sensorfaser aufgezeichnet wurden. Die reflektometrischen Messungen beruhten auf dem Prinzip genannt TW-COTDR (Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry). Die Messgenauigkeit lag im Bereich von 0,5 µm/m. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Frequenzbereichsreflektometrie KW - Ortsaufgelöste Fasersensorik KW - Rayleigh-Streuung PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526752 UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Programm#P73 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-52675 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, M. A1 - Krüger, Simone T1 - Thermische Schutzwirkung von reaktiven Brandschutzsystemen auf kleinformatigen Stahlbauteilen mit gekrümmter Oberfläche T1 - Thermal protection effect of reactive fire protection systems on small-scale steel components with curved surfaces N2 - Um Stahlbauteile im Brandfall vor einer zu schnellen Erwärmung zu schützen, wird häufig auf reaktive Brandschutzsysteme (RBS) zurückgegriffen. Die Produkte eigenen sich besonders aufgrund der profilfolgenden Applikationsmöglichkeit und der vergleichsweise geringen Beschichtungsdicken. Bei einer Brandbeanspruchung schäumt das RBS auf und bildet eine thermische Schutzschicht um das Stahlprofil aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der temperaturbedingte Festigkeitsverlust verzögert, wodurch sich die Feuerwiderstandsdauer des Stahlbauteils verbessert. Aus Brandversuchen ist bekannt, dass die Leistungsfähigkeit von RBS auf Stahlprofilen mit gekrümmter Oberfläche meist schlechter ausfällt als bei vergleichbaren Bauteilen mit ebener Oberfläche. Zum Einfluss der Oberflächenkrümmung auf die thermische Schutzwirkung von RBS werden in dem folgenden Beitrag sowohl theoretische Hintergründe als auch die Ergebnisse aus Brandversuchen an kleinformatigen Probekörpern vorgestellt. Die systematischen Untersuchungen zeigen, dass mit zunehmender Oberflächenkrümmung die Leistungsfähigkeit des RBS tendenziell abnimmt. Bei der Beurteilung der thermischen Schutzwirkung eines RBS sollte die Oberflächenkrümmung eines Bauteils berücksichtigt werden. Die alleinige Fokussierung auf den Profilfaktor eines Stahlprofils ist im Allgemeinen nicht ausreichend. Die Untersuchungen bilden die Grundlage für die Entwicklung von Screening-Tests zur Beurteilung der Eignung von RBS für gekrümmte Oberflächen, wodurch eine Vorauswahl von Produkten für diesen Einsatzzweck ermöglicht wird. N2 - Intumescent fire protection coatings, also referred to as reactive fire protection systems, are often used to protect steel components from heating up too quickly in the event of a fire. The products are particularly suitable due to profile-following application as well as the comparatively low coating thickness. If exposed to fire, the intumescent coating foams up and forms a thermal protective layer around the steel profile. This slows down the heating of the steel and delays the temperature-related loss of strength, which improves the fire resistance of the steel component. From fire tests it is known that the performance of intumescent coatings on steel profiles with a curved surface is usually worse than on comparable components with a flat surface. The following article presents the theoretical background as well as the results from fire tests on small-scale specimens to show the influence of surface curvature on the thermal protective effect of intumescent fire protection coatings. The systematic investigations show that with increasing surface curvature, the performance of the intumescent coating tends to decrease. When assessing the thermal protective effect of an intumescent coating, the surface curvature of a steel component should be considered. Focusing solely on the profile factor of a steel profile is generally not sufficient. The research forms the basis for the development of screening tests to assess the suitability of intumescent coatings for curved surfaces, enabling a pre-selection of products for this application. KW - Stahl KW - Brandschutz KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Brandversuche KW - Oberflächenkrümmung KW - Intumeszierende Beschichtung PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202100011 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 98 IS - 5 SP - 333 EP - 344 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-52654 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Fürst, E. A1 - Vlach, T. A1 - Repka, J. A1 - Pokorny, M. A1 - Mozer, V. T1 - Use of Cement Suspension as an Alternative Matrix Material for Textile-Reinforced Concrete N2 - Textile-reinforced concrete (TRC) is a material consisting of high-performance concrete (HPC) and tensile reinforcement comprised of carbon roving with epoxy resin matrix. However, the problem of low epoxy resin resistance at higher temperatures persists. In this work, an alternative to the epoxy resin matrix, a non-combustible cement suspension (cement milk) which has proven stability at elevated temperatures, was evaluated. In the first part of the work, microscopic research was carried out to determine the distribution of particle sizes in the cement suspension. Subsequently, five series of plate samples differing in the type of cement and the method of textile reinforcement saturation were designed and prepared. Mechanical experiments (four-point bending tests) were carried out to verify the properties of each sample type. It was found that the highest efficiency of carbon roving saturation was achieved by using finer ground cement (CEM 52.5) and the pressure saturation method. Moreover, this solution also exhibited the best results in the four-point bending test. Finally, the use of CEM 52.5 in the cement matrix appears to be a feasible variant for TRC constructions that could overcome problems with its low temperature resistance. KW - Textile-reinforced concrete KW - High-performance concrete KW - Carbon fibers KW - Cement matrix PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527100 DO - https://doi.org/10.3390/ma14092127 SN - 1996-1944 VL - 14 IS - 9 SP - 2127 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-52710 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Vlach, T. A1 - Pokorny, M. A1 - Mozer, V. T1 - Study of Behavior of Textile-Reinforced Concrete with Epoxy Resin Matrix in Fire N2 - Textile-reinforced concrete is currently most frequently used for non-load–bearing structures, but there is a vision for also using it in load–bearing construction elements. In recent years, this construction material has been subjected to detailed examination. Different combinations of materials for potential use in textile-reinforced concrete have been described. These differ in the type of concrete mix and the composition of the textile reinforcement. The aim of this work is to test the application of a specific textile-reinforced concrete, consisting of high-performance concrete, textile reinforcement from carbon fibers and its epoxy resin matrix, at an elevated temperature. The combination of these materials makes it possible to produce subtle load–bearing structures with excellent mechanical properties. The critical issue is the behavior of these structures when exposed to fire. A series of medium-scale fire condition experiments were carried out with a temperature load based on the ISO 834 curve, followed up by mechanical tests. The aim of these experiments was to describe critical areas of textile-reinforced concrete in fire and to propose possible solutions. In an indicative fire experiment, experimental samples displayed massive spall of concrete layers, and interaction between materials was lost due to the low temperature resistance of the epoxy resin. Concurrently, the optimal quantity of polypropylene fibers was experimentally determined. This paper presents an experimental demonstration of the problematic aspects of textile-reinforced concrete and subsequent recommendations for future work with practical application in the design of load–bearing structures. KW - Textile-reinforced concrete KW - High-performance concrete KW - Carbon fibers KW - Epoxy resin KW - Load–bearing structures KW - Fire resistance PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/s10694-021-01116-y SN - 1572-8099 SN - 0015-2684 SP - 1 EP - 22 PB - Springer AN - OPUS4-52712 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Towards predictive maintenance of bridges N2 - Key features of predictive maintenance of structural systems are discussed and demonstrated in two examples. Challenges and needs for further research are discussed. T2 - Workshop Bridge Maintenance CY - Online Meeting DA - 09.04.2021 KW - Predictive maintenance KW - Deterioration KW - Structural systems PY - 2021 AN - OPUS4-52768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald A1 - Straub, D. ED - Matos, J.C. ED - Lourenço, P.B. ED - Oliveira, D.V. ED - Branco, J. ED - Proske, D. ED - Silva, R.A. ED - Sousa, H.S. T1 - Cumulative Failure Probability of Deteriorating Structures: Can It Drop? N2 - The reliability of deteriorating structures at time t is quantified by the probability that failure occurs within the period leading up to time t. This probability is often referred to as cumulative failure probability and is equal to the cumulative distribution function of the time to failure. In structural reliability, an estimate of the cumulative failure probability is obtained based on probabilistic Engineering models of the deterioration processes and structural performance. Information on the condition and the loading contained in inspection and monitoring data can be included in the probability estimate through Bayesian updating. Conditioning the probability of failure on the inspection or monitoring outcomes available at time t (e.g. detections or no detection of damages) can lead to a reduction in that probability. Such a drop in the cumulative failure probability might seem counterintuitive since the cumulative failure probability is a non-decreasing function of time. In this paper, we illustrate—with the help of a numerical example—that such a drop is possible because the cumulative probability before and after the updating is not based on the same information, hence not on the same probabilistic model. T2 - 18th International Probabilistic Workshop (IPW 2020) CY - Online meeting DA - 12.05.2021 KW - Deterioration KW - Structural systems KW - Time-variant reliability KW - Bayesian updating KW - Inspection KW - Monitoring PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-73616-3_18 VL - 153 SP - 253 EP - 264 PB - Springer CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-52769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Cumulative failure probability of deteriorating structures: Can it drop? N2 - The reliability of deteriorating structures at time t is quantified by the probability that failure occurs within the period leading up to time t. This probability is often referred to as cumulative failure probability and is equal to the cumulative distribution function of the time to failure. In structural reliability, an estimate of the cumulative failure probability is obtained based on probabilistic engineering models of the deterioration processes and structural performance. Information on the condition and the loading contained in inspection and monitoring data can be included in the probability estimate through Bayesian updating. Conditioning the probability of failure on the inspection or monitoring outcomes available at time t (e.g. detections or no detection of damages) can lead to a reduction in that probability. Such a drop in the cumulative failure probability might seem counterintuitive since the cumulative failure probability is a non-decreasing function of time. In this paper, we illustrate—with the help of a numerical example—that such a drop is possible because the cumulative probability before and after the updating is not based on the same information, hence not on the same probabilistic model. T2 - 18th Internatinoal Probabilistic Workshop (IPW 2020) CY - Online Meeting DA - 12.05.2021 KW - Deterioration KW - Structural systems KW - Time-variant reliability KW - Bayesian updating KW - Inspection KW - Monitoring PY - 2021 AN - OPUS4-52770 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Lagerung von Gefahrstoffen: Die neugefasste TRGS 510 N2 - Der Vortrag stellt die am 16.02.2021 im Gemeinsamen Ministerialblatt veröffentlichte Neufassung der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in orstbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen, 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager, 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen, 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung. Das gestufte Maßnahmenkonzept ermöglicht eine angemessene Balance zwischen gefordertem Schutzniveau und Wirtschaftlichkeit. Die TRGS 510 ist eine der meist angewendeten TRGS, da in (fast) jedem Betrieb Gefahrstoffe gelagert werden: Zu den Gefahrstoffen zählen nicht nur Chemikalien der (Groß‑)Industrie, sondern auch Gefahrstoffe, die überall verwendet werden, wie z.B. Reinigungsmittel oder Desinfektionsmittel (die ja Corona-bedingt nun auch vermehrt gelagert werden). T2 - Gefahrstoff-Webinar: "Live" erklärt: TRGS 510 Lagerung und TRGS 600 Substitution CY - Online meeting DA - 17.03.2021 KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstofflagerung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Lagerung KW - Schutzmaßnahmen KW - TRGS 510 PY - 2021 UR - https://www.sifa-sibe.de/akademie/webinare/live-erklaert-trgs-510-lagerung-und-trgs-600-substitution/ AN - OPUS4-52752 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Characterizing detection noise in phase-sensitive optical time domain reflectometry N2 - Phase-sensitive optical time domain reflectometry (φOTDR) is an excellent distributed fiber sensing technique and has been applied in various areas. Its noise is however never been comprehensively studied to the best of our knowledge. The different detection noise sources in such a sensing system are thoroughly investigated. The impacts of thermal noise, shot noise and the beat between signal and the amplified spontaneous emission from a pre-amplifier have been theoretically and experimentally demonstrated. Due to the random nature of the φOTDR signal, the detection noise demonstrates distinct features at different fiber positions in a single measurement. The theoretical analysis and the experimental result explicitly affirm most of the fiber sections, and the difference at some positions may be explained by ambient noise. KW - Noise analysis KW - Acoustic sensing KW - Distributed fiber sensing PY - 2021 DO - https://doi.org/https://doi.org/10.1364/OE.424410 SN - 1094-4087 VL - 29 IS - 12 SP - 18791 EP - 18806 PB - Optical Society of America CY - Washington, DC AN - OPUS4-52757 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Bruchno, Martin A1 - Thomas, Goedecke T1 - Release of Powdery or Granular Substances from Intact Dangerous Goods Bags During Road Transport - Analysis of the Causes and Development of a Test Concept N2 - The leaks of dangerous goods from actually intact bags detected in the years 2018 to 2020 tend to be at an almost constant high level. These releases of powdery or granular dangerous goods represent violations of the sift-proofness required in the dangerous goods regulations. This article first analyzes the causes. The components of the bags that are affected by leaks are micro-perforations, joins and closures, in particular internal sleeve valves. A distinction must be made between bags closed in conformity with or contrary to the manufacturer's instructions. The particle release is determined by a number of influencing factors of the filling substance, the packaging and other boundary conditions. Therefore, a comprehensive test concept is developed in this work, which takes all these factors into account. The application of this test concept facilitates the planning of the test setup and the experiments. On this basis, the complex mechanisms involved in the release of solid substances can be systematically investigated in the test laboratory. To prevent releases of powdery or granular substances from intact bags, it is necessary that the user has access to the closing instructions and the relevant properties of the test substance used for the design type approval. Further experimental investigations are needed to assess whether filling substances change their properties during transport and whether this enables them to escape. KW - Bags KW - Dangerous goods packagings KW - Leak KW - Particles KW - Sift-proofness PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527287 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2575 SN - 0894-3214 VL - 34 IS - 7 SP - 435 EP - 446 PB - Wiley AN - OPUS4-52728 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Dynamic track-soil interaction – calculations and measurements about slab and ballast tracks N2 - The dynamic behaviour of slab and ballast tracks has been investigated by measurements and calculations. Hammer impacts and train passages have been analysed. Measurements have been performed by geophones (velocity transducers) which have been time-integrated to displacements. The calculations are done in frequency-wavenumber domain for multi-beam-on-continuous soil models. The characteristics of the different tracks and track elements have been established in theory and experiment. The frequency-dependent compliances (displacement transfer functions) show clear rail-on-rail-pad resonances or highly damped track-soil resonances. Compared to the rail and sleeper, the track plate has much lower amplitudes. The slab track has usually the highest rail amplitudes due to soft rail pads. The train passage yields track displacements which are a superposition of the axle loads from the two neighbouring axles of a bogie and from the two bogies of two neighbouring carriages. This global behaviour is characteristic for the track plate of the slab track whereas the rails of the slab and the ballast track behave more local with only one bogie of influence. The measurements agree very well with the theory of the continuous soil in case of the six measured slab tracks and acceptably well for the six measured ballast tracks. The measurements allow to find appropriate model parameters and to check the models, for example the Winkler model of the soil has been found less appropriate as it reacts more locally. KW - Slab track KW - Ballast track KW - Train passage KW - Hammer impact KW - Track-soil interaction PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1631/jzus.A1900651 SN - 1673-565X VL - 22 IS - 1 SP - 21 EP - 36 PB - Zhejiang University Press CY - Hangzhou AN - OPUS4-52107 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Gefahrstoffrecht vor Gericht - 40 Urteilsanalysen zum Arbeitsschutz und zur Haftung nach Chemikalien- und Explosionsunfällen N2 - Bei Gefahrstoffen wird oft zuerst an gefährliche Chemikalien in der verarbeitenden Industrie gedacht. Gefährliche Stoffe werden aber in nahezu jedem Betrieb und auch in Privathaushalten verwendet. Ein typisches Beispiel sind Wasch- und Reinigungsmittel, von denen viele nach der europäischen Verordnung zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (CLP-Verordnung) als gefährlich eingestuft und gekennzeichnet sind. Darüber hinaus ist aber zu beachten, dass nicht jeder Gefahrstoff als gefährlich gekennzeichnet ist. Die Gründe dafür können mannigfaltig sein: Der Stoff oder das Gemisch werden erst durch eine bestimmte Tätigkeit zu einer Gefährdung; als Beispiele seien Wasser an Feuchtarbeitsplätzen oder aufgewirbelter, explosionsfähiger Mehlstaub genannt. Oder der Gefahrstoff wird erst durch eine Tätigkeit freigesetzt oder gebildet; als Beispiele seien aus Aerosolpackungen, wie Bauschaum oder Reinigern freigesetzte Lösemittel (siehe dazu z.B. die Fälle 9, 10, 12 und 26) oder bei Bautätigkeiten freigesetzte asbesthaltige Stäube (siehe dazu Teil 8 "Sanierung und Rückbau") genannt. Gefährdungen durch Tätigkeiten mit Gefahrstoffen können also jeden und jede betreffen. Dementsprechend weit ist der Begriff Gefahrstoff in diesem Buch zu verstehen. Ein wesentlicher Fokus liegt zwar auf dem Gefahrstoffrecht im Sinne der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), die ja für Tätigkeiten von Beschäftigten gilt und Pflichten der Arbeitgeber enthält, sowie auf Unfallverhütungsrecht mit Unternehmerpflichten. Darüber hinaus beschäftigen wir uns aber auch mit Gefahrstoffen im weiteren Sinne und berühren damit auch den Privatbereich oder das Umweltrecht. Dabei stützen sich Gerichtsurteile auf allgemeine Rechtsprinzipen – etwa die in Schadensersatzprozessen einschlägige Verkehrssicherungspflicht, die in Strafverfahren relevante Frage der Fahrlässigkeit und der Garantenposition oder Grundsätze der kaufrechtlichen Sachmängelhaftung und das Produkthaftungsrecht. Auch das Zivilrecht und das Strafrecht beinhalten also gefahrstoffrechtlich relevante Vorschriften. Zur Verbesserung gehört immer auch das Lernen aus Erfahrung und Fehlern. Dabei ist es natürlich von Vorteil, wenn man die Fehler nicht selbst machen muss, sondern die Möglichkeit hat, aus den Fehlern anderer zu lernen. Auch die Technische Regel für Gefahrstoffe TRGS 400 "Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen" weist darauf hin, dass "Aufzeichnungen über Unfälle, Störungen des Betriebsablaufes und 'Beinahe-Unfälle' (innerbetrieblich oder aus einschlägigen Veröffentlichungen)" bei der Ermittlung von Gefährdungen zu berücksichtigen sind und "Anlass für die Überprüfung und ggf. Überarbeitung der Gefährdungsbeurteilung sein können". Landet ein Fall vor Gericht, dann ist etwas "schief" gelaufen und häufig hat jemand (anderes) einen Fehler gemacht, aus dem sich hoffentlich lernen lässt. Diesen Ansatz verfolgen wir, indem wir Gerichtsurteile mit Bezug zum Gefahrstoffrecht vorstellen, erläutern und analysieren. Wörtliche Zitate aus den besprochenen Urteilen haben wir dabei jeweils in kursiver Schrift kenntlich gemacht. Anhand ihrer wichtigsten Aspekte haben wir die Fälle verschiedenen Themen bzw. Stadien im "Lebenszyklus" der Gefahrstoffe zugeordnet und das Buch entsprechend unterteilt, so dass es von der Abgabe bis hin zur Entsorgung reicht. Das Buch enthält folgende Kapitel: Teil 1 Inverkehrbringen, Verkauf und Abgabe, Teil 2 Kennzeichnung und Verwechslungsgefahren, Teil 3 Brand- und Explosionsgefährdungen, Teil 4 Betriebsanweisung und Unterweisung, Teil 5 Persönliche Schutzausrüstung (PSA), Teil 6 An Schule und Hochschule, Teil 7 Jugendschutz und jugendlicher Leichtsinn, Teil 8 Sanierung und Rückbau, Teil 9 Umweltstrafrecht, Teil 10 Entsorgung, Teil 11 (Neben-) Wirkungen von gefahrstoffrechtlichen Regelungen. Teil 11 ist insofern speziell, als dass er sich nicht in den "Lebenszyklus" des Gefahrstoffs einordnen lässt, sondern andere interessante Aspekte aufgreift, wie den Nachbarschutz oder eine Klage auf Beseitigung des Eintrags von Holzstaub als krebserzeugend in einer TRGS. KW - Arbeitsschutz KW - Chemikalienunfälle KW - Explosionsunfälle KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffrecht KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gerichtsurteile KW - Haftung KW - Schutzmaßnahmen KW - Explosionsschutz KW - TRGS KW - Unfälle KW - Verantwortung PY - 2021 UR - https://esv.info/978-3-503-19118-5 SN - 978-3-503-19118-5 SP - I EP - 339 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-52108 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Faseroptische Strahlungssensoren für kerntechnische Anwendungen N2 - Faseroptische Strahlungssensoren ermöglichen ein räumlich verteiltes Online-Monitoring entlang der gesamten Sensorfaser. Verschiedene Messverfahren nutzen überwiegend zwei durch die ionisierende Strahlung in optischen Fasern induzierte Effekte, d. h. die Erhöhung der optischen Dämpfung und die damit verbundene Veränderung des Brechungsindex des Fasermaterials. Die Sensitivität der Strahlungssensoren lässt sich je nach Anwendung durch die Wahl der Dotierstoffe im Glasfaserkern sowie der Art des Polymermaterials des POF-Sensors beeinflussen. Ferner ist die Sensitivität auch durch den Betrieb bei geeigneten Wellenlängen einstellbar. Bei dem sensorischen Einsatz von faseroptischen Sensoren muss auch die vorhandene Ausheilung des Sensors sowie die Abhängigkeit der erfassten Messsignale von der Temperatur und der Dosisleistung berücksichtigt werden. T2 - 2. Tage der Standortauswahl CY - Online meeting DA - 11.02.2021 KW - Faseroptischer Strahlungssensor KW - Ortsauflösende Fasersensorik KW - Strahlungsinduzierte optische Dämpfung PY - 2021 AN - OPUS4-52112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Faseroptische Strahlungssensoren für kerntechnische Anwendungen N2 - Faseroptische Strahlungssensoren ermöglichen ein räumlich verteiltes Online-Monitoring entlang der gesamten Sensorfaser. Verschiedene Messverfahren nutzen überwiegend zwei durch die ionisierende Strahlung in optischen Fasern induzierte Effekte, d. h. die Erhöhung der optischen Dämpfung und die damit verbundene Veränderung des Brechungsindex des Fasermaterials. Die Sensitivität der Strahlungssensoren lässt sich je nach Anwendung durch die Wahl der Dotierstoffe im Glasfaserkern sowie der Art des Polymermaterials des POF-Sensors beeinflussen. Ferner ist die Sensitivität auch durch den Betrieb bei geeigneten Wellenlängen einstellbar. Bei dem sensorischen Einsatz von faseroptischen Sensoren muss auch die vorhandene Ausheilung des Sensors sowie die Abhängigkeit der erfassten Messsignale von der Temperatur und der Dosisleistung berücksichtigt werden. T2 - 2. Tage der Standortauswahl CY - Online meeting DA - 11.02.2021 KW - Faseroptischer Strahlungssensor KW - Ortsauflösende Fasersensorik KW - Strahlungsinduzierte optische Dämpfung PY - 2021 AN - OPUS4-52113 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Aktueller Stand der Normung von Gasflaschenventilen N2 - Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Normung von Gasflaschenventilen vorgestellt. Dieser umfasst nationale, europäische und internationale Normen, die größtenteils im Bereich der Gefahrgutbeförderung verbindlich anzuwenden sind. T2 - 28. Jahrestreffen BAM/DIN/DVFG/IGV CY - Online meeting DA - 24.02.2021 KW - ADR KW - Gasflaschenventile KW - Normung PY - 2021 AN - OPUS4-52115 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Kalbe, Ute A1 - Witt, K. J. A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Prohaska, S. A1 - Slowik, V. T1 - Bedingungen suffosiver Erosionsphänomene in Böden N2 - Für eine detaillierte Analyse der Gefüge- und Porenstruktur weitgestufter Erdstoffe ist es notwendig, diese dreidimensional (3D) zu visualisieren und ihre Kenngrößen zu ermitteln. Dazu wurde an der BAM eine Präparationsmethode entwickelt, die es ermöglicht die Porenstruktur von Probenkörpern aus suffosiven Erdstoffen und definierten Korngrößenverteilungen über CT-Aufnahmen abzubilden. Über eine eigens dafür, in Zusammenarbeit mit dem Zuse-Institut Berlin (ZIB), entwickelte Bildanalysemethode wurden die Strukturdaten visualisiert. Aus dem Bilddatensatz konnte bereits in der Rückwärtsrechnung eine Kornverteilungslinie zur Validierung generiert und mit experimentell ermittelten Sieblinien verglichen werden. Des Weiteren wurden in Säulenexperimenten Kornumlagerungsprozesse unter der Verwendung von CT-Aufnahmen beobachtet. Als eine weitere Möglichkeit zur Beschreibung von Gefüge- und Porenstrukturen wurden Kugelpackungen modelliert und deren Strukturdaten ermittelt. Mit einem an der HTWK entwickelten stochastisch-heuristischen Algorithmus lassen sich wirklichkeitsnahe 3D-Gefügemodelle aus kugelförmigen Feststoffpartikeln generieren. Die Kornverteilung ist dabei wählbar. Für die erstellten Gefügemodelle kann der vollständige Porengraph einschließlich der Porengrößen und Engstellen ermittelt und ausgelesen werden. Ein an der BAM entwickelter und durch die BUW erweiterter Säulenversuch unter Verwendung systematisch veränderter Korngemische von natürlichen Gesteinskörnungen und Glaskugeln ergab weitere Aufschlüsse über die strukturbildenden Fraktionen des Korngerüstes. Die Perkolationstheorie ist eine moderne wahrscheinlichkeitstheoretische Methode, um Fluss- und Transportvorgänge innerhalb poröser Medien zu simulieren. Über Porennetzwerkmodelle werden die komplexen Fließwege in der Porenstruktur vereinfacht abgebildet. An der BUW wurde ein 3D-Bond-Perkolationsmodell auf einem simplen kubischen Gitter realisiert, in dem die Gitterknoten die Poren und die Gitterstäbe die Porenengstellen repräsentieren. Lokale und globale Strukturveränderungen infolge Partikeltransports werden über die Analyse von Porenräumen beschrieben. Mit diesem Perkolationsmodell können Aussagen zur lokalen und globalen Strukturveränderung durch Partikeltransport in definierten Bodenvolumen abgeleitet werden. Die hergeleiteten Zusammenhänge zu den suffosiven Materialtransportbedingungen mit der Perkolationstheorie sind für homogene, isotrope und selbstähnliche Erdstoffgefüge gültig. KW - Wasserbau KW - Bodenmechanik PY - 2012 VL - SI 1382/1-2 SP - 1 EP - 24 AN - OPUS4-52427 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Erdt, René A1 - Gödde, M. A1 - Salg, St. T1 - Validierung der Extrapolation von Labortests mit Hilfe halbtechnischer Versuche bis 1 m3 und thermoanalytischer Methoden N2 - Zur Bestimmung der reaktionskinetischen Daten von Schüttgütern und iur Vorhersage des Selbstentzündungsverhaltens großer.Lager kommen verschiedene Analysemethoden zum Einsatz. Dabei handelt es sich .um thermische Verfahren wie die Differential-Scanning- Kalorimetrie OS(. die simultane Thermoanalyse STA sowie die Mikrokalorimetrie zur hochpräzisen Messung von Wärmeströmen. Für die oben genannten Methoden werden sehr kleine Probenmengen verwendet. In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten jedoch mit Hilfe von isoperibolen oder adiabatischen Warmlagerungsversuchen ermittelt: die Probenvolumina liegen hier meist im Bereich von ca. 100 cm3 bis zu mehreren Litern. Die Extrapolation auf technisch relevante Volumina birgt jedoch erhebliche Unsicherheiten. Diese Unsicherheiten zu identifizieren und zu reduzieren ist das Hauptziel eines 2018 gestarteten Forschungsprojekts. Dies soll in erster Linie durch den Aufbau eines Versuchsstandes zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu. 1000 dm 3 geschehen. Sowohl Warmlagerungsversucl1e im Labormaßstab als auch thermoanalytische Verfahren. die mit Hilfe verschiedener Methoden ausgewertet werden. lassen, einzeln betrachtet. häufig nur bedingt zuverlässige Aussagen über das Selbstentzündungsverhalten von großen Schüttgütern zu. Es werden komplette Versuchsreihen mit allen genannten Prüfverfahren vorgestellt und Aussagen zur Anwendbarkeit der Extrapolationsmethoden diskutiert. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube 2020" CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Selbstentzündung KW - Kinetische Daten KW - Halbtechnische Versuche KW - Thermoanalytische Methoden PY - 2020 SN - 978-3-18-092376-5 SP - 17 EP - 36 AN - OPUS4-52443 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Guoqing, Li A1 - Jun, W. A1 - Shimao, J. B. A1 - Sheng, Q. T1 - Effects of gas concentration and obstacle location on overpressure and Flame propagation characteristics of hydrocarbon fuel-air explosion in a semi-confined pipe N2 - Experiments were conducted in a semi-confined pipe to investigate the effects of obstacle location and gasoline vapor concentration on gasoline-air fuel explosions. The variations of internal overpressure, external overpressure, flame propagation and flame-overpressure coupling relationship were analyzed. The results showed thatthe internal overpressure histories existed three obvious peaks, and when the obstacle location was set at 0.4 m, the maximum absolute values of overpressure (pmax and pneg), overpressure rise rates ((dp/dt)ave and (dp/dt)max) and the deflagration index (KG) were obtained. Additionally, more than two positive overpressure peaks were observed in the external overpressure histories. The maximum values of external overpressures and overpressure rise rates were obtained at the obstacle location of 0.4 m. For the fuel concentrations of 1.3%,.1.7% and 2.1%, the shortest time to reach pmax appeared at the obstacle location of 0.4 m, 0.2 m and 0.6 m, respectively, while the shortest time to reach (dp/dt)max and the maximum flame propagation speed were obtained for all the fuel concentrations at the obstacle location of 0.2 m. Moreover, a coupling relationship between overpressure and flame propagation was found. lt could be tleduced that the formation of the positive overpressure peak ofthe external overpressure might be directly related to the gas explosion inside the pipe and the flow jet caused by the high-speed flame propagation. rat her than the external explosion (or secondary explosion) out of the pipe. These results improve our understanding on gas explosion dynamics in a semi- confined space. KW - Hydrocarbon fuel-air explosion KW - Gas concentration KW - Obstacle location KW - Explosion overpressures KW - Flame propagation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119268 VL - 285 SP - 119268 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula T1 - Lagerung von Gefahrstoffen N2 - Die neugefasste TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" ist veröffentlicht. In diesem Aufsatz werden ihre Kernelemente vorgestellt. KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstofflagerung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Lagerung KW - Schutzmaßnahmen KW - TRGS 510 PY - 2021 IS - 2 SP - 10 EP - 11 AN - OPUS4-52558 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Auersch, Lutz ED - Degrande, G. ED - al., et T1 - Predicted and measured amplitude-speed relations of railway ground vibrations at four German sites with different test trains N2 - The present contribution evaluates four measuring series made by the Federal Institute of Material Research and Testing for the relations between train speed and ground vibration amplitudes. This experimental evaluation is supported by the simulation of the train passages at the different sites by using appropriate excitation mechanisms and forces as well as layered soil models which have been derived from impact measurements at each site. KW - Train speed KW - Ground vibration KW - Excitation forces KW - Layered soils PY - 2021 SN - 978-3-030-70288-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-70289-2_43 SN - 1612-2909 VL - 150 SP - 411 EP - 419 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Cham AN - OPUS4-52611 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - NDE4.0 in civil engineering - obstacles and opportunities N2 - Civil engineering industry is one of the most important industry sectors in the world-wide economy. It contributes significantly to the gross economic product and general employment. Even more important, it provides many of the basic needs of the society (e. g. housing, infrastructure, protection from natural hazards). The concept of “Industry 4.0” or “Smart Production” has not yet made significant progress in the civil engineering industry. The design, build and operate processes are still widely dominated by the exchange of printed documents and drawings. Most objects (buildings and other constructions) are unique, and a large part of the production still requires a large amount of manual labor. As-built documentation and quality assurance are often neglected. Civil engineering is among the industries sectors with the lowest level of digitalization and the lowest gain in productivity. However, this is going to change. In the past decade, several drivers have challenged the ways clients, contractors, and authorities currently operate. These drivers include but are not limited to an increasing demand for serialization and automatization, the mandatory introduction of “Building Information Modeling” (BIM) in public procurement, the availability of construction equipment with sensors and digital interfaces or emerging automated construction technologies such as 3D-printing. NDE (referred to as NDT-CE in this sector), after a rapid technological development in the last two decades, plays an increasing role in quality assurance, condition assessment and monitoring of structures. However, with very few exceptions, applications are mostly non-standardized and performed only at selected sites. To change this, the NDT-CE community including manufacturers, service providers, clients and the scientific community must work consistently on open data formats, interfaces to BIM, standardization and validated ways for a quantitative use of the results in the assessment of constructions. T2 - International Virtual Conference on NDE 4.0 CY - Online Meeting DA - 14.04.2021 KW - NDT KW - BIM KW - SHM KW - NDE 4.0 PY - 2021 AN - OPUS4-52623 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Validierung von ZfP-Verfahren für die Nachrechnung von Brücken N2 - Vortrag über die Bewertung der Zuverlässigkeit von bestehenden Brücken mit gezielt am Bauwerk erhobenen ZfP-Ergebnissen im Rahmen der Verleihung des DGZfP-Nachwuchspreises 2021 auf der Jahrestagung der DGZfP. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Zuverlässigkeit KW - Messunsicherheit KW - Reliability assessment KW - Existing structures PY - 2021 AN - OPUS4-52630 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Ortsaufgelöste Zustandsüberwachung von Brückenbauwerken mittels faseroptischer Sensoren N2 - In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der statischen Verkehrsbelastung auf die geringen Durchbiegungseffekte in der Betonkonstruktion einer bestehenden Brücke mittels ortsauflösender faseroptischer Sensoren untersucht. Dabei tragen die Ergebnisse der an der Amsterdamer Brücke 705 durchgeführten Belastungstests wesentlich zum Verständnis des Strukturverhaltens bei. Das Konzept der statischen Belastung basierte auf dem Einsatz von zwei 36-Tonnen-Lastwagen, die an mehreren vorbestimmten Stellen auf der Brücke anhielten. Die auf diese Weise aufgebrachte Last führte zu ortsabhängigen kleinen Durchbiegungseffekten, die als lokale Längsdehnung der an der Unterseite der Brücke integrierten Sensorfaser aufgezeichnet wurden. Die reflektometrischen Messungen beruhten auf dem Prinzip genannt TW-COTDR (Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry). Die Messgenauigkeit lag im Bereich von 0,5 µm/m. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Ortsaufgelöste Fasersensorik KW - Frequenzbereichsreflektometrie KW - Rayleigh-Streuung PY - 2021 UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Programm#P73 AN - OPUS4-52632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Investigation of ambient noise seismological methods on a bridge model N2 - Structural health monitoring is a big issue of the prevention measure for civil structures in the seismic hazard region. The GIOTTO project aims to develop of the real time monitoring in civil engineering by use of the 6 DOFs sensors. This presented work is part of the GIOTTO Project. BAM offered the idea test structure BLEIB bridge for experiment. This prestressed concrete bridge model benefits us to have the various structural condition with different pre-stress. The passive and active monitoring were carried out. The seismic interferometry technique was considered to extract the virtual wave propagation in the structure comparable to the real impulse response excited by the hammer impact. Meanwhile the ultrasonic measurement was performed during the monitoring. The coda wave interferometry (CWI) was applied to investigate the wave velocity variation in two kinds of scale recordings at different prestressed states. The experimental result approves that the seismological noise- based methods are the appropriate evaluation tool for the measurement data. T2 - Seminar WP 2.2 Special Topics in Seismology CY - Online meeting DA - 04.05.2021 KW - Real time monitoring KW - Seismological noise-based methods KW - Coda wave interferometry PY - 2021 AN - OPUS4-52572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Faseroptische Strahlungssensoren für kerntechnische Anwendungen N2 - Der Anstieg der Vielfalt nuklearer Anwendungen weit über die Bereiche der kerntechnischen Stromerzeugung erhöht die Relevanz der Entwicklung und Anwendung neuer Technologien zur Strahlungsüberwachung. Auch die offenen Sicherheitsfragen bei der Entsorgung radioaktiver Abfälle einschließlich Zwischen- und Endlagerungsproblematik verstärkt die Nachfrage nach effizienten Monitoringsystemen zum Schutz von Mensch und Umwelt vor ionisierender Strahlung. Aufgrund ihrer messtechnisch vorteilhaften Materialeigenschaften stellen die faseroptischen Strahlungssensoren eine vielversprechende Alternative zu traditionellen Dosimetern dar. Bedingt durch ihre kleinen Abmessungen, elektromagnetische Unempfindlichkeit und ihr geringes Gewicht können faseroptische Sensoren in einer harschen Umgebung an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden. Darüber hinaus bietet diese Art der Sensoren die Möglichkeit der ortsverteilten Messung entlang der gesamten Sensorfaser. Somit kann durch eine einzelne optische Faser eine Vielzahl an punktuell messenden Sensoren ersetzt werden. Dieser Beitrag beschreibt die in der BAM vorangetriebenen Entwicklungen unterschiedlicher Sensorprinzipien, -lösungen und -verfahren zur Detektion ionisierender Strahlung. T2 - 2. Tage der Standortauswahl CY - Online meeting DA - 11.02.2021 KW - Faseroptischer Strahlungssensor KW - Ortsauflösende Fasersensorik KW - Strahlungsinduzierte optische Dämpfung KW - Gammastrahlung KW - Rayleigh-Streuung KW - Brillouin-Streuung PY - 2021 SP - 43 AN - OPUS4-52211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Münzenberger, Sven T1 - Urban traffic monitoring using Distributed Acoustic Sensing along laid fiber optic cables N2 - The feasibility of traffic monitoring along a major urban road using Distributed Acoustic Sensing (DAS) is demonstrated. We present measurement results of conventional intensity-based DAS along a dark fiber in a tubed fiber optic cable buried roadside. With only minimal postprocessing different classes of traffic participants can be distinguished (cars, bikes, pedestrians). Different methods for pre-processing raw data are compared, especially with regard to providing suitable inputs for pattern recognition algorithms. Furthermore, the various challenges for automatized vehicle detection and classification related to varying sensitivity and inhomogeneous signal propagation are discussed. Sensitivity fluctuations and variations are in part inherent to the measurement technology and originate in part in ground conditions. The measurement quality and usefulness for traffic monitoring of intensity-based DAS is compared to that of state-of-the-art phase-resolved DAS, allowing quantitative evaluation of vibration signals. T2 - EAGE GeoTech 2021 Second EAGE Workshop on Distributed Fibre Optic Sensing CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Traffic monitoring KW - Road condition monitoring PY - 2021 DO - https://doi.org/10.3997/2214-4609.202131008 VL - 2021 SP - Paper 8, 1 PB - European Association of Geoscientists & Engineers CY - Houten, Niederlande AN - OPUS4-52214 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Urban traffic monitoring using Distributed Acoustic Sensing along laid fiber optic cables N2 - The feasibility of traffic monitoring along a major urban road using Distributed Acoustic Sensing (DAS) is demonstrated. We present measurement results of conventional intensity-based DAS along a dark fiber in a tubed fiber optic cable buried roadside. With only minimal postprocessing different classes of traffic participants can be distinguished (cars, bikes, pedestrians). Different methods for pre-processing raw data are compared, especially with regard to providing suitable inputs for pattern recognition algorithms. Furthermore, the various challenges for automatized vehicle detection and classification related to varying sensitivity and inhomogeneous signal propagation are discussed. Sensitivity fluctuations and variations are in part inherent to the measurement technology and originate in part in ground conditions. The measurement quality and usefulness for traffic monitoring of intensity-based DAS is compared to that of state-of-the-art phase-resolved DAS, allowing quantitative evaluation of vibration signals. T2 - EAGE GeoTech 2021 Second EAGE Workshop on Distributed Fibre Optic Sensing CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Traffic monitoring KW - Road condition monitoring PY - 2021 AN - OPUS4-52215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ruwe, L. T1 - Experimental investigation on the performance of the standardized testing method for detonation fl ame arresters N2 - Detonation flame arresters are typically used as protection systems in industrial applications to prevent flame transmission from one section of a plant to another after an incidental ignition. Numerous processes in the chemical and petrochemical industry are taking place under non-atmospheric conditions (e.g., increased pressure and/or temperature) in order to optimize the production capabilities. To verify and examine the suitability of detonation flame arresters, a test method originating from the DIN EN ISO 16852 standard, which is mainly based on findings from experiments under atmospheric conditions, is used. In order to improve the reproducibility of detonation tests at high pressures, especially regarding the deflagration to detonation transition, test methods will be analyzed and improved. The main objective of this study is to develop an improved test method for detonation flame arresters, which offers a higher reproducibility and moreover, an applicability under non-atmospheric conditions. Therefore, an interlaboratory comparison on the performance of in-line flame arresters for stable and unstable detonations is jointly conducted by the project partners (PTB, BAM, Braunschweiger Flammenfilter GmbH and IBExU GmbH). The experiments are performed according to the test method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for different pressures before ignition and different explosion groups. Potential ambiguities of the standardized test method that might lead to the differing results at the different institutes are identified from the interlaboratory comparison. Based on these results, an improved test method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure a greater safety at process plants while handling combustibles. T2 - 38th International Symposium on Combustion CY - Online meeting DA - 24.01.2021 KW - DIN EN ISO 16852 KW - Detonation KW - Flame arresters KW - Protection system PY - 2021 AN - OPUS4-52217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Optical fibers for sensing applications: Towards ionizing radiation monitoring N2 - Overview about existing fiber optic sensing techniques including ionizing radiation monitoring. T2 - WP7 Meeting EU project PREDIS CY - Online meeting DA - 05.02.2021 KW - Fiber optic sensor KW - Radiation-induced attenuation KW - Radiation sensing fibers KW - Distributed sensing PY - 2021 AN - OPUS4-52090 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Abbrucharbeiten mit Asbestabfall aber ohne Aufsicht und Achtung der Gefahrstoffverordnung: Arbeitsuntersagung wegen Arbeitsschutzverstößen gegen Organisations-, Schutzausrüstungs- und Lagerungspflichten N2 - Die Gewerbeaufsicht verfügte die sofortige Einstellung der Arbeiten auf einer Baustelle, auf der Asbestabfall offen gelagert wurde, keiner der weisungsbefugten Sachkundigen vor Ort war und Mitarbeiter keine persönliche Schutzausrüstung trugen. Dieser Aufsatz bereitet das Gerichtsurteil über die Klage des Bauunternehmens auf und diskutiert die konkreten Verstöße gegen die Gefahrstoffverordnung. KW - Arbeitsschutz KW - Asbestabfall KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen KW - TRGS 519 PY - 2021 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2021.03.11 SN - 2365-7626 SN - 2365-7634 (eJournal) IS - 3 SP - 137 EP - 141 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-52235 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula T1 - Gefahrstofflagerung in der TRGS 510 neugefasst N2 - Die Neufassung der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" berücksichtigt sowohl die Arbeitsaufträge des AGS (Ausschuss für Gefahrstoffe) als auch zahlreiche Rückmeldungen aus der Praxis. In diesem Aufsatz werden die Kernelemente der TRGS 510 mit Hinblick auf die wichtigsten Änderungen vorgestellt. KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstofflagerung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Lagerung KW - Schutzmaßnahmen KW - TRGS 510 PY - 2021 VL - 52 IS - 2 SP - 8 EP - 10 PB - Dr. Curt Haefner-Verlag GmbH CY - Leinfelden-Echterdingen AN - OPUS4-52145 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Patzelt, Anne-Katrin T1 - Kick-off-Workshop InnoBOSK: Innovationsforum für die Vernetzung von BOS und KMU für innovative Lösungen und zivile Sicherheitsforschung N2 - Im Rahmen des beantragten Innovationsforums InnoBOSK soll eine engere Vernetzung zwischen KMU und Endanwendern im Bereich der zivilen Sicherheitstechnologie und -Forschung erreicht werden. Aktuell ist dieser Zugang und eine umfassende Markterkundung mit Erhebung der Forschungsbedarfe und Fähigkeitslücken für KMU aufgrund der Struktur der Endanwender-Landschaft in Deutschland mit eigenen Ressourcen kaum zu leisten. Das Innovationsclusters Zivile Sicherheitsforschung (InCluSiF) soll um ein Netzwerk von KMU ergänzt werden. Hierüber können KMU den konsolidierten, priorisierten Forschungsbedarf und bestehende Fähigkeitslücken direkt und zentral mit zukünftigen potentiellen Abnehmern und Anwendern diskutieren, Lösungen und Anforderungen aus der Praxis klarer umreißen und die Endanwender in die Forschung und Entwicklung zielgerichteter einbinden. Auf diese Weise werden Fehlentwicklungen, „Lösungen ohne tatsächliches Problem“ und Fehlinvestitionen vermieden. Durch das Innovationsforum wird auch das gegenseitige Verständnis verbessert, und so ein schnellerer und zielgerichteter Innovationsprozess ermöglicht. Nach einer systematischen Bedarfserhebung bei den BOS anhand einer von InCluSIF entwickelten Methodik finden im Rahmen des Innovationsforums u. a. Workshops zur Skizzierung von neuen Lösungsansätzen (Verwendung von ko-kreativen Methoden, Design Thinking u.ä.) statt. T2 - Kick-Off-Workshops zum Projektstart des BMBF geförderten Innovationsforum InnoBOSK CY - Online meeting DA - 17.02.2021 KW - Netzwerk KW - KMU KW - BOS KW - Safety KW - Security PY - 2021 AN - OPUS4-52153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Straub, D. A1 - Schneider, Ronald A1 - Bismut, E. A1 - Kim, H.-J. T1 - Reliability analysis of deteriorating structural systems N2 - Reliability analysis of deteriorating structural systems requires the solution of time-variant reliability problems. In the general case, both the capacity of and the loads on the structure vary with time. This analysis can be approached by approximation through a series of time-invariant reliability problems, which is a potentially effective strategy for cases where direct solutions of the time-variant reliability problem are challenging, e.g. for structural systems with many elements or arbitrary load processes. In this contribution, we thoroughly Review the formulation of the equivalent time-invariant reliability problems and extend this approximation to structures for which inspection and monitoring data is available. Thereafter, we present methods for efficiently evaluating the reliability over time. In particular, we propose the combination of sampling-based methods with a FORM (first-order reliability method) approximation of the series system reliability problem that arises in the computation of the lifetime reliability. The framework and algorithms are demonstrated on a set of numerical examples, which include the computation of the reliability conditional on inspection data. KW - Monitoring KW - Reliability KW - Deterioration KW - Structural systems KW - Bayesian analysis KW - Inspection PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2019.101877 VL - 82 SP - Paper 101877, 1 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-48952 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kindrachuk, Vitaliy T1 - A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading N2 - A continuum damage model for concrete is developed with a focus on fatigue under compressive stresses. This includes the possibility to model stress redistributions and capture size effects. In contrast to cycle based approaches, where damage is accumulated based on the number of full stress cycles, a strain based approach is developed that can capture cyclic degradation under variable loading cycles including different amplitudes and loading frequencies. The model is designed to represent failure under static loading as a particular case of fatigue failure after a single loading cycle. As a consequence, most of the material parameters can be deduced from statictests. Only a limit set of additional constitutive parameters is required to accurately describe the evolution under fatigue loading. Another advantage of the proposed model is the possibility to directly incorporate other multi-physics effects such as creep and shrinkage or thermal loading on the constitutive level. A multiscale approach in time is presented to enable structural computations of fatigue failure with a reduced computational effort. The damage rate within the short time scale corresponding to a single cycle is computed based on a Fourier based approach. This evolution equation is then solved on the long time scale using different implicit and explicit time integration schemes. Their performance and some limitations for specific loading regimes is discussed. T2 - Computational Modelling of concrete and concrete Structures Euro-C, March 1st 2018 CY - Bad Hofgastein, Austria DA - 26.02.2018 KW - Continnum damage model KW - Simulation of concrete KW - Under cyclic loading PY - 2018 UR - https://euro-c.tuwien.ac.at/home/ AN - OPUS4-48399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Ausseninstitut der RWTH Aachen, 45127 Essen DA - 22.06.2021 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2021 AN - OPUS4-53060 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Patzelt, Anne-Katrin T1 - Innovationsforum InnoBOSK N2 - Im Rahmen des Innovationsforums InnoBOSK soll eine engere Vernetzung zwischen KMU und Endanwendern im Bereich der zivilen Sicherheitstechnologie und -Forschung erreicht werden. Aktuell ist dieser Zugang und eine umfassende Markterkundung mit Erhebung der Forschungsbedarfe und Fähigkeitslücken für KMU aufgrund der Struktur der Endanwender-Landschaft in Deutschland mit eigenen Ressourcen kaum zu leisten. Das Innovationsclusters Zivile Sicherheitsforschung (InCluSiF) soll um ein Netzwerk von KMU ergänzt werden. Hierüber können KMU den konsolidierten, priorisierten Forschungsbedarf und bestehende Fähigkeitslücken direkt und zentral mit zukünftigen potentiellen Abnehmern und Anwendern diskutieren, Lösungen und Anforderungen aus der Praxis klarer umreißen und die Endanwender in die Forschung und Entwicklung zielgerichteter einbinden. Auf diese Weise werden Fehlentwicklungen, „Lösungen ohne tatsächliches Problem“ und Fehlinvestitionen vermieden. Durch das Innovationsforum wird auch das gegenseitige Verständnis verbessert, und so ein schnellerer und zielgerichteter Innovationsprozess ermöglicht. In dieser Präsentation werden die Ergebnisse der Bedarfserhebungen seitens der BOS gebündelt sowie die geplante Projektverstetigung vorgestellt. T2 - Bedarfserhebung und Projektverstetigung im Rahmen des BMBF geförderten Innovationsforum InnoBOSK CY - Berlin, Germany DA - 15.06.2021 KW - Netzwerk KW - BOS KW - KMU KW - Security KW - Safety PY - 2021 AN - OPUS4-53443 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen der mechanisch erzeugten Funken und erste Erkenntnisse zum Einfluss von unbeschichteten Betonoberflächen auf die Funkenbildung N2 - Der Anteil der mechanischen Zündungen an allen Unfällen bei Staub/Luft-Gemischen wird gemäß BIA-Report 11/97 mit rund 33 % beziffert. Auch am Beispiel von Ex-Ventilatoren wurden viele Unfälle mit zum Teil erheblichen Zerstörungen an den strömungstechnischen Anlagen in einer Publikation von H.Witt, Witt&Sohn IGW Ventilatoren aufgezeichnet, deren nachgewiesene oder vermutete Ursache mechanische Zündquellen mit etwa ähnlich hohem Anteil wie bei den Stäuben waren. Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Für Werkzeuge wird üblicherweise hochlegierter Edelstahl, im Ex-Bereich wird sogenanntes „funkenarmes Werkzeug aus schwer oxidierbaren NE-Metallen verwendet. Bisherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass von Schlagvorgängen zwischen Bauteilen aus unlegiertem Baustahl eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Gasgemischen ausgehen kann (Grunewald et al., 2010). Dabei ging diese Gefahr insbesondere von oxidierten Partikeln aus, die während des Schlagvorgangs abgetrennt wurden. In industriellen Anwendungen wird jedoch häufig Edelstahl statt unlegiertem Baustahl verwendet. Die geringere Oxidationsfähigkeit des Edelstahls könnte möglicherweise zu einer geringeren Zündfähigkeit von Schlagvorgängen mit Edelstahl im Vergleich zu Schlagvorgängen mit unlegiertem Baustahl führen Die Ergebnisse des Forschungsprojektes „NAMES 2104“ zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen bei bestimmten Parameterkombinationen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. Prüfungen mit NE-Metallen für funkenarme Werkzeuge haben gezeigt, dass bei Schlagvorgängen gegen Baustahl oder Beton- bzw. Estrichbetonböden je nach Parameterkombination bereits bei wenig energiereichen Schlagvorgängen Funken und Explosionen erzeugen. Ausgangspunkt für weitere, aktuelle Untersuchungen zum Einfluss von unbeschichteten Betonoberflächen waren bei den Prüfungen gemachte Beobachtungen, dass von den Herstellern funkenarmer Werkzeuge als Schlagpartner „typischer Industrieanlagen-Betonboden“ unterschiedliche Beton- bzw. Estrichbeton-Qualitäten angegeben wurden. Um die Schlagfunkenversuche von NE-Metallen gegen Estrich-Beton auf eine reproduzierbare Basis zu stellen, hat die BAM in ihrem zertifizierten Beton-Labor den wichtigsten, genau zugebbare Beton-Bestandteile „Zement“ untersucht mit dem Ziel herauszufinden, welche Menge Zement noch die Definition eines Betons erfüllt und ob der Zementanteil Auswirkungen auf die Zündwahrscheinlichkeit bei mechanisch erzeugten Schlagfunken hat. T2 - 15. Essener Explosionsschutztage (Veranst.-Nr. H050-09-634-1), im Haus der Technik (HdT) CY - Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen, 45127 Essen DA - 28.09.2021 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Mechanische Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Betonboden KW - Estrichbetonboden KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Unbeschichteter Betonboden KW - Unbeschichteter Estrichbetonboden KW - Beton KW - Estrichbeton PY - 2021 AN - OPUS4-53417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Damage assessment of civil structures using wave propagation analysis and transmissibility functions N2 - This presentation shows the applicaiton of seismic interferometry to vibration recordings. The Normalized-Input-Output-Minimization (NIOM) method to reconstruct the virtual impulse wave propagation is introduced. We obtain wave velocities and transmissibility functions and consider them as reference values for the damage detection method. At the end, the evaluation results are presented by two examples: a 14-story RC building and a 64 m long pedestrian bridge. T2 - EVACES2021 9th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures CY - Online meeting DA - 14.09.2021 KW - Damage detection KW - Damage indices KW - Normalized-Input-Output-Minimization KW - Transmissibility function KW - Wave propagation PY - 2021 AN - OPUS4-53437 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Voigt, Sascha A1 - Sträubig, Felix A1 - Palis, Stephan A1 - Kwade, A. A1 - Knaust, Christian T1 - Experimental comparison of Oxygen Consumption Calorimetry and Sensible Enthalpy Rise Approach for determining the heat release rate of large-scale lithium-ion battery fires N2 - From a fire safety point of view, the burning behavior of lithium-ion batteries is of high interest. The heat release rate (HRR) is the most important fire parameter to analyze the fire hazards of burning objects, so that an accurate determination of it is crucial. In this paper, two different measurement techniques, the Oxygen Consumption Calorimetry (OCC) and the Sensible Enthalpy Rise Approach (SERA) are simultaneously performed in the same calorimeter to measure the HRR of two different types of lithium-ion batteries. HRR values as well as total energies determined by SERA are higher than measured with OCC: The total energy released is about 10–12 times (SERA) and 6–9.5 times (OCC) the electrical stored energy for both battery types, whereas the timescales of the release differ strongly between the types, resulting in maximum HRRs of 3.4 MW (SERA) and 1.5 MW (OCC) for one module of type A and 0.8 MW (SERA) and 0.6 (OCC) of type B respectively. Furthermore, a sensitive dependency of the HRR measurement with SERA on the position of the wall temperature measurement is observed. KW - Fire tests KW - Lithium-ion-batteries KW - Heat release rate KW - Calorimetry KW - Sensible enthalpy rise approach KW - Oxygen consumption calorimetry PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2021.103447 SN - 0379-7112 IS - 126 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53441 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hirschberger, Paul A1 - Bartholmai, Matthias ED - Holl, H. T1 - Aerial Chemical-Trail Detection and Localization N2 - This paper presents first advances in the area of aerial chemical trail following. For that purpose, we equipped a palm-size aerial robot, based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, with a small lightweight metal oxide gas sensor for measuring evaporated ethanol from chemical trails. To detect and localize the chemical trail, a novel detection criterion was developed that uses only relative changes in the transient phase of the sensor response, making it more robust in its application. We tested our setup in first crossing-trail experiments showing that our flying ant robot is able to correlate an odor hit with the chemical trail within 0.14 m. Principally, this could enable aerial chemical trail following in the future. T2 - 37th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Austria DA - 21.09.2021 KW - Nano aerial robot KW - Trail following KW - Trail detection KW - Localization PY - 2021 SN - 978-3-9504997-0-4 VL - 2021 SP - 39 EP - 40 AN - OPUS4-53409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Aerial Chemical-Trail Detection and Localization N2 - This poster presentation presents first advances in the area of aerial chemical trail following. For that purpose, we equipped a palm-size aerial robot, based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, with a small lightweight metal oxide gas sensor for measuring evaporated ethanol from chemical trails. To detect and localize the chemical trail, a novel detection criterion was developed that uses only relative changes in the transient phase of the sensor response, making it more robust in its application. We tested our setup in first crossing-trail experiments showing that our flying ant robot is able to correlate an odor hit with the chemical trail within 0.14 m. Principally, this could enable aerial chemical trail following in the future. T2 - 37th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Austria DA - 21.09.2021 KW - Nano aerial robot KW - Trail following KW - Trail detection KW - Localization PY - 2021 AN - OPUS4-53411 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleichende Schüttwinkeluntersuchungen nach Vorlagerung bei 23 °C und 50 % r. F. N2 - In den von der BAM anerkannten Prüfstellen kommen derzeit unterschiedliche Methoden der Schüttwinkelmessung zum Einsatz. Es ist unklar, welche dieser Methoden sich prinzipiell für welche Füllgüter eignen. Daher werden derzeit systematische Untersuchungen an der BAM durchgeführt, die im folgenden vorgestellt werden. T2 - 34. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Online meeting DA - 28.09.2021 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Schüttwinkel KW - Fließfähigkeit KW - Hausner-Faktor PY - 2021 AN - OPUS4-53414 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Teure Reinigungsarbeiten auf dem Dach des Supermarkts: Wann gilt Abfall- und wann Gefahrstoffrecht, wer ist zuständig – und wie eilig ist eilig genug? N2 - Bei der Reinigung des Dachs eines Supermarkts wurde Asbest freigesetzt und kontaminierte auch umliegende Verkehrsflächen. Das Ordnungsamt beauftragte eine Firma mit Schadstoffmessungen und nachdem diese die Asbestkontamination bestätigte, eine weitere Firma mit Reinigungsarbeiten. Die Kosten stellte das Amt dem Grundstückseigentümer – der auch die Reinigungsarbeiten durchgeführt hatte – in Rechnung. Dagegen klagte der Grundstückseigentümer und bekam Recht: Im Vordergrund stand hier nicht die Entsorgung gemäß Kreislaufwirtschaftsgesetz, sondern die Gefahrenabwehr nach Gefahrstoffverordnung – und damit war nicht das Ordnungsamt zuständig. Dieser Aufsatz bereitet das Gerichtsurteil auf und diskutiert die Bezüge zum Abfall-, Chemikalien- und Gefahrstoffrecht. KW - Arbeitsschutz KW - Asbestabfall KW - Gefahrenabwehr KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen KW - Kreislaufwirtschaftsgesetz PY - 2021 DO - https://doi.org/10.37307/j.2199-7349.2021.07.11 SN - 2199-7330 SN - 2199-7349 (eJournal) IS - 7-8 SP - 369 EP - 373 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-53052 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Auslagerung von nichtrostenden Stählen in Straßentunneln - Stand nach 3 Jahren N2 - Im Sinne einer mittel- bis langfristigen Reduktion wartungsbedingter Verkehrsbeeinflussungen in Tunnelbauwerken ist es von Bedeutung, die intensiven und aufwendigen Reinigungs- und Pflegearbeiten für Ein- und Anbauteile aus nichtrostendem Stahl in Straßentunneln zu reduzieren. Unter diesem Aspekt besteht großes Interesse die Einsatzmöglichkeiten alternativer nichtrostender Stähle, zu den bislang gebräuchlichen nichtrostenden austenitischen Stählen 1.4404 und 1.4571, zu eruieren. In dem Forschungsprojekt geht es um die Qualifizierung nichtrostender ferritisch austenitischer Stähle (Duplexstahl) in Straßentunneln. Diese verfügen im Vergleich zu austenitischen Stählen über eine doppelt so hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Korrosionsbeständigkeit. In dieser Präsentation werden die Auslagerungsergebnisse nach 3 Jahren vorgestellt. T2 - Vorstellung der 3 Jahres Ergebnisse beim VDEh in Düsseldorf CY - Düsseldorf DA - 04.08.2021 KW - Duplex KW - Tunnelbauwerke KW - Korrosion KW - Korrosivität KW - Straßentunnel KW - Lean-Duplex PY - 2021 AN - OPUS4-53068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Distributed fiber optic sensing for monitoring of pipelines and submarine cables N2 - Division 8.6's competencies and work focus areas are shortly outlined and investigations related to pipeline and submarine power cable monitoring using different distributed fiber optic sensing techniques are presented with some results. Furthermore, BAM 8.6 expertise in the field of sensor application, embedding and integration is shown. T2 - Joint BAM-Vallourec Workshop "Knowledge Exchange NDT" CY - Online meeting DA - 02.09.2021 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Infrastructure monitoring KW - DAS KW - DTS KW - Pipeline monitoring PY - 2021 AN - OPUS4-53189 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken – Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Explosionsschutzseminar (Veranst.-Nr. H050-08-084-1), Haus der Technik e.V. (HdT - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen) in 45127 Essen, im Maritim Strandhotel Travemünde, 23570 Lübeck-Travemünde CY - Lübeck, Germany DA - 24.08.2021 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2021 AN - OPUS4-53157 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed fiber optic radiation sensors N2 - In this work, we present our results achieved in several research activities for development of distributed fiber optic radiation sensors using glass and polymer optical fibers. The findings show that both the measurement of the radiation-induced attenuation (RIA) along the entire sensing fiber and the accompanying change in the refractive index of the fiber core can be used for distributed radiation monitoring. T2 - safeND CY - Online meeting DA - 10.11.2021 KW - Distributed fiber optic radiation sensors KW - Radiation-induced attenuation KW - Optical fiber sensor KW - Incoherent optical frequency domain reflectometry PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-537531 DO - https://doi.org/10.5194/sand-1-15-2021 VL - 1 SP - 15 EP - 16 AN - OPUS4-53753 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Thermische Kontraste - der Blick hinter die Fassade N2 - Die Thermografie beruht auf der bildlichen Darstellung von Temperaturunterschieden oder auch thermischen Kontrasten an der Oberfläche eines Untersuchungsobjektes. Diese bilden sich nur her-aus, wenn sich das Untersuchungsobjekt gerade erwärmt oder abkühlt. Der Beitrag erklärt mittels eines stark vereinfachten Modells die Entstehung solcher Kontraste als dynamischen Effekt ver-schiedener Abkühlgeschwindigkeiten. Neben Laborergebnissen werden beispielhaft einige Ergeb-nisse von einem mittelalterlichen Baudenkmal präsentiert, um das Verständnis für die thermografi-sche Inspektion von Fassaden zu vertiefen. T2 - 14. Konservierungswissenschaftliches Kolloquium Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2021 KW - Aktive Thermografie KW - Bauthermografie KW - Ablösungen KW - Metallanker PY - 2021 AN - OPUS4-53757 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - A risk-based framework for optimizing inspection and maintenance of deteriorating structures monitored by vibration-based monitoring systems N2 - In this presentation, a framework for integrating vibration-based structural health monitoring data into the optimization of inspection and maintenance of deteriorating structural systems is presented. The framework is demonstrated in an illustrative example considering a steel frame subject to fatigue. T2 - EERA JP Wind WORKSHOP on Ongoing research in offshore wind structures CY - Online meeting DA - 16.09.2021 KW - Structural Health Monitoring KW - Inspection KW - Maintenance KW - Deterioration KW - Vibration KW - Structural Systems PY - 2021 AN - OPUS4-53749 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Distributed fiber optic radiation sensors N2 - In this work, we present our results achieved in several research activities for development of fiber optic dosimeters. The findings show that both the measurement of the radiation-induced attenuation (RIA) along the entire sensing fiber and the accom panying change in the refractive index of the fiber core can be used for distributed radiation monitoring in the kGy and MGy range, respectively. Depending on the fiber type and material the RIA shows varying response to dose rates, environmental temperatures and the wavelength of the laser source used. T2 - safeND CY - Online meeting DA - 10.11.2021 KW - Distributed sensing KW - Fiber optic radiation sensor KW - Radiation sensing fibers KW - Radiation-induced attenuation PY - 2021 AN - OPUS4-53752 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Resonances of railway bridges analysed in frequency domain by the modal-force-excitation, bridge-transfer and axle-sequence spectra N2 - In this article, the passage of different trains over different bridges will be studied for resonant excitation. The intensity of the resonance will be estimated in frequency domain by using three separated spectra. At first, the excitation spectrum of the modal forces is built by the mode shape and the passage time of the train over the bridge. The second spectrum is the frequency response function of the bridge which include the modal frequency, damping and mass. The third part is the spectrum of the axle sequence of the train. The influences of train speed, bridge length, bridge support, track irregularities, and train type on the resonance amplitudes will be analysed for each of these spectra separately for getting a better insight. A variety of axle-sequence spectra and corresponding rules will be presented for different vehicles and trains. As examples, the passage of a slow freight train over a long-span bridge, a normal passenger train over a medium-span bridge, and a high-speed train over a short bridge will be analysed. Corresponding measurements show the amplification, but also the cancellation of the subsequent axle responses. Namely in one of the measurement examples, the first mode of the bridge was amplified and the second mode was cancelled at a low speed of the train and vice versa at a higher speed. KW - Railway bridge KW - Bridge vibration KW - Train passage KW - Axle sequence KW - Resonance KW - Cancellation KW - Fequency domain PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.113282 SN - 0141-0296 VL - 249 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. CY - London AN - OPUS4-53766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonwerken N2 - In der aktuellen RL-SIB (DAfStB) wie auch in der TR Instandsetzung (DIBt) ist bei Anwendung des Instandsetzungsprinzips W-CL der Erfolg der Maßnahme durch Einbau und Messung von Korrosionsstromsensoren gefordert. Art und Aufbau der Sensoren sowie Kriterien zur Bewertung der Ergebnisse gibt es nicht. Ziel ist die Ausarbeitung eines Regelwerks-Entwurfes für die Art und den Aufbau von Korrosionsmonitoring-Systemen sowie für Kriterien zur zuverlässigen Bewertung der Messergebnisse, mit denen der Erfolg bei verschiedenen Instandsetzungskonzepten überprüft werden kann. T2 - 3. PA Sitzung WIPANO Projekt KoMICS CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Korrosion KW - Korrosionsmonitoring KW - Sensoren KW - Chloridhaltiger Beton KW - Instandhaltung PY - 2021 AN - OPUS4-53782 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiesner, Anja T1 - Projektupdate InnoBOSK 2022 N2 - Im Rahmen des Innovationsforums InnoBOSK soll eine engere Vernetzung zwischen KMU und Endanwendern im Bereich der zivilen Sicherheitstechnologie und -forschung erreicht werden. Aktuell ist dieser Zugang und eine umfassende Markterkundung mit Erhebung der Forschungsbedarfe und Fähigkeitslücken für KMU aufgrund der Struktur der Endanwender-Landschaft in Deutschland mit eigenen Ressourcen kaum zu leisten. Das Innovationsclusters Zivile Sicherheitsforschung (InCluSiF) soll um ein Netzwerk von KMU ergänzt werden. Auf diese Weise werden Fehlentwicklungen, „Lösungen ohne tatsächliches Problem“ und Fehlinvestitionen vermieden. Durch das Innovationsforum wird auch das gegenseitige Verständnis verbessert, und so ein schnellerer undzielgerichteter Innovationsprozess ermöglicht. In dieser Präsentation werden die Ergebnisse des Projektes InnoBOSK gebündelt sowie die geplante Projektverstetigung vorgestellt. T2 - Onlineveranstaltung zum Projektende des BMBF geförderten Innovationsforum InnoBOSK CY - Online meeting DA - 18.01.2022 KW - BOS KW - KMU KW - Netzwerk KW - Security KW - Safety PY - 2021 AN - OPUS4-54240 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Aerial Robot Olfaction - An Overview of Research @BAM N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization, gas distribution mapping, and trial following. T2 - The 6th Meeting of the Investigation Committee on Measurement of Odors and Applications of Their Psychological/Physiological Effects CY - Online meeting DA - 21.01.2022 KW - Mobile Robot Olfaction KW - Gas Tomography KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - Gas Source Localization KW - Gas Distribution Mapping KW - Trial Following PY - 2022 AN - OPUS4-54241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Die Berechnung der Einfügedämmung bei Schienenfahrwegen – die Impedanzmethode mit einem Freiheitsgrad N2 - Mit dieser Methode kann man die Einfügedämmung eines Schienenstützpunkts/einer Schwelle korrekt berechnen. Sie gilt in ihrer ursprünglichen Form für eine Unterschottermatte in einem Tunnel T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Online meeting DA - 20.1.2022 KW - Impedanzmethode KW - Elastische Elemente KW - Schienenfahrweg PY - 2022 AN - OPUS4-54243 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Abschluss des WIPANO-Vorhabens GELELEK N2 - Der Vortrag vermittelt dem betreuenden DIN Normenausschuss NMP 177 einen Gesamtüberblick über das abgeschlossene WIPANO-Vorhaben "Normenentwurf für ein Prüfverfahren zur Bestimmung von Deckschichtwiderständen an Zinküberzügen mittels gelartiger Elektrolyte (GELELEK). Innerhalb des Vorhabens wurden die elektrochemischen Methoden und die Verfahrensparameter systematisch untersucht, ein Messsystem für Feldanwendungen entwickelt, ein Ringversuch mit über 20 Teilnehmern durchgeführt und ein Normenvorschlag erarbeitet. Die Förderzeile der Initiative WIPANO wurden erreicht. Die Erarbeitung eines auf den Ergebnissen beruhenden Normenentwurfs wird auf der nächsten Sitzung des NMP 177 gestartet. T2 - Normungssitzung NMP_177 AA CY - Online meeting DA - 21.10.2021 KW - Korrosionsschutz KW - Zinküberzug KW - Deckschichtwiderstand KW - Gelartige Elektrolyte PY - 2021 AN - OPUS4-54090 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Krause, U. A1 - Gabel, D. A1 - Abbas, Z. A1 - Dufaud, O. T1 - Quasi-static dispersion of dusts for the determination of lower explosion limits of hybrid mixtures N2 - Knowledge of explosion limiting concentration of explosible materials is necessary for the design of explosion protection measures. Currently employed methods of testing MEC of a dust cloud or LEL of a hybrid mixture are based on arbitrary assumptions and possess technical limitations that often lead to values of MEC/LEL, which are unrealistically low or poorly reproducible. This contribution presents an improved method for experimental determination of MEC of a combustible dust cloud or LEL of a flammable gas or hybrid mixture. The new set-up operates under laminar conditions and allows a uniform suspension of dust particles in an open top acrylic glass tube. Dust concentration is measured with the help of infrared sensors installed a few centimeters above and below the ignition source. In order to evaluate the dependence of MEC on flow front velocity, MEC of lycopodium was determined at four flow velocities. The results show that the flow field intensity does not significantly influence the MEC of lycopodium for the flow ranges tested in this work. Moreover, LEL of hybrid mixtures of lycopodium and methane was also tested at flow velocities of 4.7 cm/s, 5.8 cm/s, 7 cm/s and 11 cm/s and compared with the values obtained from other sources. The results suggest that the requirement of high energy pyrotechnical igniter may be relinquished, provided that a truly homogeneous suspension of dust particles could be achieved. Moreover, the effect of relative amount of dust and gas, on the course of ignition and flame propagation in hybrid mixtures at their LEL, was studied by the help of high speed videos. For hybrid mixtures of carbonaceous dusts (like lycopodium) at their LEL, ignition occurs in the gas phase, however, flame propagation is only possible through a two-way interaction of dust and gas during the course of combustion. T2 - 13th Symposium International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE) CY - Online meeting DA - 27.07.2020 KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Lower explosion limit KW - Hybrid mixtures PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-540955 DO - https://doi.org/10.7795/810.20200724 SP - 750 EP - 764 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt AN - OPUS4-54095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hirschberger, Paul A1 - Bartholmai, Matthias ED - Holl, H. T1 - Flying ant robot for chemical trail detection and localization N2 - This paper presents first advances in the area of aerial chemical trail following. For that purpose, we equipped a palm-size aerial robot, based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, with a small lightweight metal oxide gas sensor for measuring evaporated ethanol from chemical trails. To detect and localize a 5 cm wide chemical trail, a detection criterion was developed that uses only relative changes in the transient phase of the sensor response. The reduction in signal strength dependence improves the robustness of its application. We tested our setup in first crossing-trail experiments showing that our flying ant robot can correlate an odor hit with the chemical trail within 0.14 m. Principally, this could enable aerial chemical trail following in the future. T2 - 37th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Austria DA - 21.09.2021 KW - Aerial robot KW - Trail following KW - Trail detection KW - Localization PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.02.594 SN - 2214-7853 VL - 62 SP - 2462 EP - 2465 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-54507 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Zehr, Joachim T1 - Die experimentelle Bestimmung der oberen Zündgrenze von Staub/Luft-Gemischen als Beitrag zur Beurteilung der Staubexplosionsgefahren N2 - In der vorliegenden Arbeit ist nach Hinweisen auf die Bedeutung auch der oberen Zündgrenze für Sicherheit und Arbeitsschutz in durch Staubexplosionen gefährdeten Betrieben und auf die bisher relativ geringen Kenntnisse zu diesem Problem eine Apparatur geschildert, mit der serienmäßige Untersuchungen an vielen brennbaren Stäuben durchführbar sind, und das zugehörige Auswerteverfahren angegeben worden. Die Methode beruht im Prinzip darauf, daß das reaktionsfähige System im Bereich der oberen Zündgrenze in komprimiertem Zustand und dadurch mit besserer Handhabungsmöglichkeit untersucht wird. Eine Reihe von Ergebnissen wurde mitgeteilt und an Hand dieser die Anwendbarkeit der Methode diskutiert. Der abschließende Teil behandelte zusammengefaßt Sicherheitsmaßnahmen mit besonderen Hinweisen für einige praktische Fälle. PY - 1959 SP - 1 EP - 24 PB - Technische Universität CY - Berlin AN - OPUS4-54284 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babutzka, Martin T1 - Update nach 10 Jahren Bewitterung - Langzeitkorrosionsverhalten nichtrostender Stähle in maritimer Atmosphäre N2 - Durch Fortführung der Untersuchungen aus einem Forschungsvorhaben wurden neun verschiedene Stahllegierungen unter maritimen Umgebungsbedingungen über zehn Jahre ausgelagert und deren Korrosionsverhalten untereinander verglichen und bewertet. Anhand der Ergebnisse der Auslagerungsprüfungen konnten Rückschlüsse auf die Einflüsse der Legierungszusammensetzung, der Oberfächenausführung und der Auslagerungszeit unter maritimen Auslagerungsbedingungen gewonnen werden. Die Proben der drei untersuchten Duplexwerkstoffe zeigten über den Auslagerungszeitraum von zehn Jahren sowohl mit als auch ohne Spaltgeometrie die beste Korrosionsbeständigkeit. Ebenso konnte der molybdänlegierte Ferrit 1.4521 eine vergleichbar gute Korrosonsbeständigkeit erzielen, wie die klassischen austenitischen Werkstoffe 1.4301 und 1.4404. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik 2022 CY - Online meeting DA - 27.01.2022 KW - Auslagerungsversuche KW - Korrosionsschutz KW - Korrosion KW - Nichtrostende Stähle PY - 2022 AN - OPUS4-54276 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rütters, H. A1 - Fischer, S. A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bettge, Dirk A1 - Bäßler, Ralph A1 - Maßmann, J. A1 - Ostertag-Henning, C. A1 - Wolf, J. L. A1 - Pumpa, M. A1 - Lubenau, U. A1 - Knauer, S. A1 - Jaeger, P. A1 - Neumann, A. A1 - Svensson, K. A1 - Pöllmann, H. A1 - Lempp, C. A1 - Menezes, F. F. A1 - Hagemann, B. T1 - Towards defining reasonable minimum composition thresholds – Impacts of variable CO2 stream compositions on transport, injection and storage N2 - To set up recommendations on how to define “reasonable minimum composition thresholds” for CO2 streams to access CO2 pipeline networks, we investigated potential impacts of CO2 streams with different and temporally variable compositions and mass flow rates along the CCS chain. All investigations were based on a generic “CCS cluster scenario” in which CO2 streams captured from a spatial cluster of eleven emitters (seven fossil-fired power plants, two cement plants, one refinery and one steel mill) are collected in a regional pipeline network. The resulting CO2 stream (19.78 Mio t impure CO2 per year) is transported in a trunk line (onshore and offshore) and injected into five generic replicate storage structures (Buntsandstein saline aquifers) offshore. Experimental investigations and modeling of selected impacts revealed beneficial as well as adverse impacts of different impurities and their combinations. Overall, no fundamental technical obstacles for transporting, injecting and storing CO2 streams of the considered variable compositions and mass flow rates were observed. We recommend to define minimum composition thresholds for each specific CCS project through limiting i) the overall CO2 content, ii) maximum contents of relevant impurities or elements, iii) acceptable variability of concentrations of critical impurities, and defining impurity combinations to be avoided. KW - Impurities KW - CO2 quality KW - Pipeline network KW - Whole-chain CCS scenario KW - Recommendations PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543004 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2022.103589 SN - 1750-5836 VL - 114 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-54300 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Monitoring von Strukturverhalten mittels integrierter verteilter faseroptischer Sensorik - Verteilte akustische Sensorik (DAS) N2 - Die verteilte faseroptische akustische Sensorik (DAS) wird vorgestellt, hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit beschrieben und verschiedenste Anwendungsfelder, z.B. für das Zustandsmonitoring oder für seismische Messungen, beispielhaft gezeigt. Zudem werden mögliche Anwendungsfelder von DAS für den Kontext Kerntechnische Entsorgung (KTE) und Rückbau aufgezeigt. T2 - Online-Workshop „Dauerhafte Verschlussbauwerke für Endlager“ CY - Online meeting DA - 14.02.2022 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte akustische Sensorik KW - DAS KW - KTE KW - Monitoring Endlager PY - 2022 AN - OPUS4-54348 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koenen, Heinrich A1 - Dittmar, Paul T1 - Nachruf für Dr. August Haid N2 - Dr.-Ing. August Haid, ehemaliger Direktor bei der Chemisch-Technischen Reichsanstalt und bei der Bundesanstalt für Materialprüfung in Berlin, ist am 21. Januar 1963 in München nach schwerer Krankheit gestorben. PY - 1963 SN - 0014-505X IS - 3/1963 SP - [1] EP - [2] PB - Barth CY - Mannheim AN - OPUS4-54656 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Schmidt, Martin A1 - Huang, W. A1 - Wei, A. A1 - Krause, U. A1 - Wu, W. T1 - Inhibition effect of N2/CO2 blends on the minimum explosion concentration of agriculture and coal dusts N2 - Minimum explosion concentration (MEC) of three agriculture dusts and two coal dusts was studied via a 20-L explosion chamber to reveal the role of gaseous inhibitors. Both active method (CO2 diluting air) and passive method (CO2 replacing O2) were used. The TG and DTG thermal analysis tests were conducted to study the pyrolysis and combustion characteristics of dust samples. An alternative explosion criterion based on combustion duration time was used to determine MEC, and compared with the standardized overpressure method. Under 10-kJ ignition condition, as oxygen mole fraction (XO2) decreased from 21% to 10%, MEC of agriculture dusts and coal dusts respectively increased by around 5 times and 2 times. The active inerting method with a lower N2/CO2 ratio was found to have a better suppression effect on the explosion of the five carbonaceous dusts because the blend has a higher specific heat and a lower oxygen diffusion rate. KW - CO2/N2 ratio KW - Explosion criterion KW - Combustion kinetics KW - Inerting effect KW - Explosion characteristics PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117195 SN - 0032-5910 VL - 399 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-55013 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ren, K. A1 - Guo, Y. A1 - Huang, W. A1 - Wei, A. A1 - Wu, Dejian T1 - Explosion characteristics of coal dusts in O2/N2 ambience: A novel method to determine limiting oxygen concentration N2 - The explosion characteristics of anthracite and bituminous coals in O2/N2 ambience were experimentally studied via a 20-L spherical explosion chamber with various ignition energies of 2, 5 and 10 kJ. A novel method based on combustion duration time was proposed for the first time, with an emphasis on the determination of the limiting oxygen concentration (LOC). The values of LOC determined by the alternative method were almost consistent with those obtained by using the standardized overpressure method, where the LOCs were above 21.6%, 19.8%, and 13.2% for anthracite coal and 11.4%, 9.6%, and 9.0% for bituminous coal when the ignition energy is 2, 5, and 10 kJ, respectively. But the newly proposed method was found to be much less affected by the ignition energy compared with the standardized overpressure method, taking combustion duration time as an explosion criterion thus had a higher efficiency and required fewer experiments. The results also showed that as oxygen concentration decreases from 21.6% to 14.4%, the maximum explosion pressure decreases from 0.4334 MPa to 0.1034 MPa for anthracite coal and from 0.5664 MPa to 0.3981 MPa for bituminous coal, respectively. Moreover, the effect of ignition energy varied with varying volatile matter content and ignition mechanism of coal dusts. The higher the volatile content, the less sensitive it is to the ignition energy. The newly proposed method will provide a reference for the new standard development, hazard analysis, explosion prevention and suppression by involving the use of inert gases of combustible powder industries. KW - Limiting oxygen concentration KW - Ignition energy KW - Coal dusts KW - Combustion duration time KW - Explosion criterion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124673 SN - 0016-2361 VL - 324, Part B SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Song, Z. A1 - He, T. A1 - Li, M. A1 - Wu, Dejian A1 - You, F. T1 - Self-sustaining smoldering as a novel disposal approach for food waste with high moisture content N2 - This work aims to explore the self-sustaining smoldering treatment (SSST) for the destruction of food waste. The food waste used in this work mainly consists of cereal, vegetable, and meat. To examine the processing procedures and parameters, three experimental groups (raw food waste, food-waste paste and food-waste paste blended with anthracite) and five variables (moisture content, sand size, sand-to-food waste ratio, air flow and food waste-to-coal ratio) were extensively investigated. Results show that raw food waste with 40% moisture content can be disposed by SSST with the mass destruction ratio over 90%. However, the robustness of SSST for raw food waste is constrained by the heterogeneous issue due to a variety of components and sizes of food waste. This issue is addressed through stir pre-processing of raw food waste as food-waste paste. The robustness of SSST for food waste is significantly further enhanced only if a slight mass fraction of anthracite (<20% of raw food waste) is supplemented. This provides an alternative solution for employing SSST for raw food waste with very high moisture content. KW - Food waste KW - Waste disposal KW - Smoldering combustion KW - Self-sustaining propagation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2021.107144 SN - 0078-3820 VL - 228 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-55053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xie, Y. A1 - Lv, N. A1 - Wang, X. A1 - Wu, Dejian A1 - Wang, S. T1 - Thermal and fire characteristics of hydrogen jet flames in the tunnel at longitudinal ventilation strategies N2 - Hydrogen leakage of vehicles in the tunnel is a great threat to the safety operation of the tunnel and longitudinal ventilation strategies have always been utilized to control the fire and smoke movement of rail transit, electric and fossil-fueled vehicles in the engineering field. It is in doubt whether the longitudinal ventilation strategy could still help to reduce the jet fire hazard of transportation with H2 power in the tunnel, considering the rapid development of the hydrogen energy. In present work, a numerical research on effects of longitudinal ventilation strategies on hydrogen jet flames in the tunnel is conducted. The results illustrate that longitudinal ventilation could affect the flame characteristics of jet flames greatly in the tunnel. The critical ventilation velocity increases firstly with the increase of hydrogen leakage rates and then changes little after a critical value. The predicted theoretical model of pool fires could well predict the critical ventilation velocity for hydrogen jet fires. With the increase of longitudinal ventilation velocity, maximum ceiling temperatures are decreased greatly. According to the heat releases, jet speeds and ventilation velocities, three kinds of flame bending characteristics of hydrogen jet fire could be observed due to different effects of the inertial force. At last, the stable thermal stratification could also be destroyed by large ventilation velocities but the corresponding ventilation velocity is far larger than the critical ventilation one. With the increase of longitudinal ventilation velocities, the height of thermal layer is reduced firstly and then maintained at a constant value. KW - Hydrogen leakage KW - Tunnel KW - Jet flame KW - Longitudinal ventilation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121659 SN - 0016-2361 VL - 306 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55054 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, S. A1 - Cai, Y. A1 - Guo, H. A1 - Wu, Dejian A1 - Xie, Y. T1 - Effect of fuel concentration, inert gas dilutions, inert gas–water mist twin fluid medium dilutions, and end boundary condition on overpressure transients of premixed fuel vapor explosion N2 - A series of experiments were conducted in a 10L closed and vented tube with L/D = 10.0, and effects of initial fuel volume concentration, inert gas dilutions (diluted by N2 and CO2), inert gas–water mist twin fluid medium dilutions (diluted by N2-H2O twin fluid medium, CO2-H2O twin fluid medium) and end boundary conditions on overpressure transients of hydrocarbon fuel–air mixtures explosion were revealed. Results show that the overpressure-time profiles consistent with the dynamic evolution law of ‘approximately zero-1st overpressure rising stage-2nd overpressure rising stage-descending stage’, and ‘rate of overpressure rise-time’ curves exhibit the characteristics of multi-stages and multi-peaks, such as (dp/dt)(1,max), (dp/dt)(1,min), (dp/dt)(2,max) and (dp/dt)(2,min). Specifically, as the fuel volume concentration increased, both the maximum overpressures (pmax), and the maximum rates of overpressure rise ((dp/dt)(1,max) and (dp/dt)(2,max)) show a variation trend of increasing firstly and then decreasing, while the corresponding times (tmax, θ(1,max) , θ(2,max)) show a total different variation trend. Moreover, when YCH is lower than 1.88%, the value of (dp/dt)(1,max) is greater than (dp/dt)(2,max), while the value of (dp/dt)(1,max) was less than (dp/dt)(2,max), and when YCH was higher than 1.88%. The addition of N2 and CO2 can obviously inhibit the explosion intensity of hydrocarbon fuel, and the inhibition effect of CO2 is better than that of N2. Due to the synergy inhibition effect of the inert gas and ultrafine water mist, all the values of pmax, (dp/dt)(1,max) and (dp/dt)(2,max) diluted by inert gas-ultrafine water mist twin fluid medium were smaller than those diluted by sole inert gases. In addition, there are significant differences in the overpressure-time and the rate of overpressure rise-time profiles between closed and end venting explosions. The values of maximum overpressure and the rates of overpressure rise of the closed explosion were higher than those of the venting explosion, but the minimum rate of overpressure rise is a smaller one. KW - Premixed fuel vapour KW - Overpressure transients KW - Inert gas KW - Diluent additions KW - Twin fluid medium KW - Venting boundary condition PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122083 SN - 0016-2361 VL - 309 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55055 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Huang, P. A1 - Ye, S. A1 - Qin, L. A1 - Huang, Y. A1 - Yang, J. A1 - Yu, L. A1 - Wu, Dejian T1 - Experimental study on the maximum excess ceiling gas temperature generated by horizontal cable tray fires in urban utility tunnels N2 - Safety concerns on cable tray fires in urban utility tunnels, which may further trigger huge casualties, ceiling structure damages, power failures and other domino effects, attract increasing attention in recent years. Determining the maximum excess ceiling gas temperature (MECT) induced by cable tray fires in urban utility tunnels is crucial to evaluate the fire risks. A series of one-layer horizontal cable tray fire experiments to explore the MECT were carried out in a large-scale utility tunnel without mechanical ventilations. The number of cables on the tray was varied from 8 to 18 in the experiments. The experimental results showed that the cable tray fire burning could be divided into three distinct stages, including ignition, self-sustaining and decaying stages. In the self-sustaining combustion stage, the cable tray was found to burn relatively steady. The mean MECT was also investigated since it represents one of the main characteristics of the cable tray fire. By redefining two parameters (the heat release rate and the effective ceiling height) in three classical MECT models proposed originally based on pool-fire, these three models could be extended to be able to predict the mean MECT generated from the cable tray fire (solid combustible) within 20% deviations. Consequently, two novel models were respectively proposed to predict the mean MECT at the self-sustaining burning period and the instantaneous MECT of one-layer horizontal cable tray fire in utility tunnel, which would be useful in the field of fire protection engineering. KW - Urban utility tunnel KW - Cable tray fire KW - MECT KW - Heat release rate KW - Tunnel fire PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2021.107341 SN - 1290-0729 VL - 172, Part B SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Masson SAS AN - OPUS4-55056 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Guo, Y. A1 - Ren, K. A1 - Wei, A. A1 - Tao, C. A1 - Huang, W. A1 - Zhao, Peng A1 - Wu, Dejian T1 - Iron dust explosion characteristics with small amount of nano-sized Fe2O3 and Fe3O4 particles N2 - Iron powder, as one of the most abundant metal fuels that can be used as recyclable carriers of clean energy, is a promising alternative to fossil fuels in a future low-carbon economy. It may pose a potential explosion hazard during the process of processing, storage, transport, and reduction/oxidation (redox). The explosion characteristics of iron dust in air were undertaken via a 20 L spherical explosion chamber with an emphasis on minimum explosion concentration (MEC) of iron dust. The alternative method of combustion duration time (tc) was used to determine MEC and compared with the standardized over pressure method. Two kinds of nano-sized iron oxides (Fe2O3 and Fe3O4) were used as inertants to determine the inhibition effect of different oxidation products. The iron dust explosion products with various shapes and sizes were found to be able to grow up 4–6 times of the iron dust for the first time. Adding small amount of Fe2O3 or Fe3O4 could reduce the explosion severity and sensitivity of iron dust. The MEC data determined by both methods were comparable. The addition of 5 % oxide has obvious inhibition effect under 1500 g/m3 concentration. With the increase of oxide concentration to 10 %, the inerting effect increases, and the MEC of iron dust increases more than 3 times. The increase of dust concentration will weaken the inerting effect. When the concentration increases from 500 g/m3 to 3000 g/m3, the weakening effect of 10 % Fe2O3 on the explosion pressure decreases from 38.45 % to 2.24 %, and 10 % Fe3O4 decreases from 46.21 % to 10.63 %. Unlike coal, biomass or aluminum dusts, the iron dust explosion was found to have a unique secondary acceleration of pressure rise rate for the first time. These results provide a fundamental basis to mitigate the iron dust explosion via solid inerting method without adding extra elements. KW - Iron dust KW - Iron oxides KW - MEC KW - Combustion duration time KW - Explosion products KW - Pressure rise rate PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124786 SN - 0016-2361 VL - 324, Part C SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - The role of vehicle dynamics in train-induced ground vibrations and the detection of irregular axle-pulse responses due to a varying track support stiffness N2 - Train-induced ground vibrations are all generated by the vehicle, by static or dynamic vehicle loads. The most important and most accepted excitation are the dynamic wheel loads from the passage over track irregularities. Dynamic wheel loads will be compared from parallel axle-box and ground vibration measurements at more than seven sites. Some low-frequency excitation of ground vibrations, typically between 10 and 30 Hz, cannot be found in the axle-box measurements. Therefore, other vehicle modes, such as rigid bogie modes, flexible carriage modes, rigid and flexible wheelset modes, have been analysed for additional excitation forces. These vehicle dynamics analyses give an explanation for higher axle-box results at high frequencies, but not for the excitation of the higher low-frequency ground-vibration component. Finally, the effect of the moving static train loads will be analysed. For a regular track and soil, the moving static train loads yield the quasi-static response which exists only in the low-frequency nearfield of the track. If the support stiffness is randomly varying along the track, the pulses on the track generate an additional low-frequency component which is called the irregular pulse responses. This component will be demonstrated by numerical analysis where all axle pulses are superposed in frequency domain. KW - Wheelset KW - Vehicle-track interaction KW - Rail roughness KW - Random dynamics and vibrations KW - Modal analysis PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1177/09544097221086064 SN - 0954-4097 VL - 236 IS - 10 SP - 1218 EP - 1233 PB - Sage CY - London AN - OPUS4-55000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liebner, Christian T1 - BAM Testgelände Technische Sicherheit (TTS) N2 - Die Präsentation zeigt in Bild und Video die Möglichkeiten auf dem BAM TTS zur Durchführung von Versuchen unterschiedlicher Gefährlichkeitsstufen auf. Sie wendet sich an potentielle künftige Kooperationspartner aus dem Bereich der zivilen Sicherheitsforschung (Polizeibehörden, Feuerwehr, THW, andere Forschungseinrichtungen), um deren Forschungsbedarf mit den an der BAM vorhandenen Testmöglichkeiten abzugleichen und so ebenfalls dem Aufbau von überflüssigen konkurrierenden Parallelstrukturen an anderen Forschungseinrichtungen vorzubeugen. T2 - ForAn Anwendertreffen zum BMBF-Innovationsforum "Zivile Sicherheitsforschung" CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2022 KW - Zivile Sicherheitsforschung KW - Großversuche KW - Testgelände PY - 2022 AN - OPUS4-54847 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Bethke, John A1 - Vogler, Nico A1 - Goedecke, Thomas T1 - Flow properties of powdery or granular filling substances of dangerous goods packagings - Comparison of the measurement of the angle of repose and the determination of the Hausner ratio N2 - To ensure safety when transporting dangerous goods, it is important to specify the flow properties of the respective solid filling substance of the packagings. For this purpose, the angle of repose is currently used for the UN approvals in Germany. Measurements were carried out on 12 powdery or granular substances applying the angle of repose measuring methods customary in the test centres. The results of the methods differ significantly from each other. In addition, some of the techniques cannot be applied for very cohesive or coarse-grained materials. The results for the angle of repose show a strong scatter for some constellations (coefficient of variation more than 20 %). Safety during transport of dangerous goods cannot be guaranteed with this currently practiced system of measuring the angle of repose. As a consequence, an alternative parameter to characterize the flow properties of bulk materials should be used in the recognized test centers for dangerous goods packagings, such as the Hausner ratio. This approach leads to more precise test results for the substances examined (maximum coefficient of variation 2.8 %). It also has advantages in terms of applicability and occupational safety. Since the flow properties are safety-relevant, both in terms of mechanical safety and safety against the release of dangerous substances, the testing practice in the recognized test labs should be improved and standardized. KW - Sift-proofness KW - Powders KW - Flowability KW - Flow properties KW - Angle of repose KW - Hausner ratio PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552990 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2678 SP - 1 EP - 18 PB - Wiley online library AN - OPUS4-55299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 29, Sonderband 1: BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 5. Auflage N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei der Zulassung von Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Diese synoptische Darstellung der Tankanforderungen für die Beförderung gefährlicher Güter basiert auf den in der Datenbank TANKSAFE der BAM gespeicherten Daten. Die Daten spiegeln den neuesten Stand der Sicherheitstechnik auf diesem Gebiet wieder. Sie sind schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer durch die BAM. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 1/1999 PY - 1999 SN - 3-89701-377-0 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 29 IS - Sonderband 1 SP - 1 EP - 906 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 5. AN - OPUS4-55304 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Essen, Germany DA - 21.06.2022 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Zündgefahrenbewertung KW - Funkenarme Werkzeuge KW - Funkenfreie Werkzeuge PY - 2022 AN - OPUS4-55098 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk A1 - Ruwe, L. T1 - Experimental study on the performance of the standardized test method for detonation flame arresters N2 - Flame arresters are autonomous protection systems and are among the constructive explosion protection measures that limit the effects of an explosion. In this study, the performance of the standardized test method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for in-line flame arresters for stable and unstable detonations, which is mainly designed for atmospheric conditions, is examined. In an interlaboratory comparison, experiments are performed for different pressures before ignition and explosion groups according to the standardized test method. The experimental data is analyzed in detail to further optimize the test method and to thus achieve an improved reproducibility of detonation tests at high pressures, especially regarding the deflagration to detonation transition. Based on these results, an improved test method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure better reproducibility as well as applicability under non-atmospheric conditions. T2 - 28th ICDERS 2022 CY - Naples, Italy DA - 19.06.2022 KW - Flame arrester KW - Explosion protection KW - Experimental tests PY - 2022 AN - OPUS4-55101 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Elastische Elemente in der Emission, Transmission und Immission von Bahnerschütterungen N2 - Dieser Vortrag präsentiert einige Prinzipien und einige Beispiele zur Minderung von Eisenbahnerschütterungen. Die Prinzipien unterscheiden sich für die Minderungsmaßnahmen im Gleis, im Boden und bei Gebäuden. Kraftübertragungsfunktionen isolierter und nicht isolierter Gleissysteme, reflektierte und durchgelassene Wellenamplituden bei gefüllten Bodenschlitzen und die Übertragung der Freifeldschwingungen ins Gebäude werden analysiert. Bei den einfachen Gleismodellen muss der richtige Anteil der unabgefederte Fahrzeugmasse zum eindimensionalen Gleismodell hinzugefügt werden. Der Minderungseffekt eines gefüllten Bodenschlitzes ist von der Steifigkeit und nicht von der Impedanz des Schichtmaterials bestimmt. Bei einer elastischen Gebäudelagerung muss die Minderungswirkung mit der richtigen Boden- (Fundament-) Steifigkeit berechnet werden, und das abgeminderte Gebäudeverhalten hängt wesentlich von der effektiven Gebäudemasse ab, die mit zunehmender Frequenz deutlich kleiner als die starre Gebäudemasse ist. T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Bludenz, Austria DA - 17.5.2022 KW - Erschütterungsminderung KW - Bahngleis KW - Bodenschlitz KW - Gebäudelagerung KW - Elastische Elemente PY - 2022 AN - OPUS4-54916 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Passive and active bridge monitoring N2 - This research is to perform passive and active measurements on a large-scale prestressed concrete bridge model under the outdoor condition. Multi sensors were applied to this test structure – BLEIB, which is located at the BAM test site. The experimental evaluation of ultrasonic wave propagation and seismic noise recordings were considered for revealing the bridge damage condition, as a basic for developing a reliable bridge monitoring system. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Bridge monitoring PY - 2022 AN - OPUS4-54918 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Fontoura Barroso, Daniel T1 - Investigation of temperature effects on ultrasonic velocity in a prestressed concrete bridge model N2 - Ultrasonic measurements have recently been applied in the context of structural health monitoring in civil engineering. The ultrasonic method is very sensitive to environmental conditions and material property changes, which might be caused by prestress losses and loading effects on the bridge. However, it remains a challenge to identify the damage mechanisms causing structural property changes from the above mentioned factors influencing ultrasonics. The focus of this contribution is to investigate the correlation between ultrasonic velocities and temperature by the coda wave interferometry (CWI) analysis. Long-term monitoring of a prestressed concrete bridge model under field conditions was carried out to observe the effect of temperature. The homogeneous change in concrete caused by temperature was revealed by applying the CWI method. The threshold value of the best correlation coefficients for the linear regression of temperature and ultrasonic velocity changes was also studied. Experimental assessment will provide a ratio for temperature correction to evaluate the pre-stressing force decrease and its consequences on crack opening or extension. T2 - Tagung EWSHM2022 CY - Palermo, Italy DA - 04.07.2022 KW - Ultrasonic Velocity KW - Coda Wave Interferometry KW - Temperature Correction KW - Prestressing Force KW - Bridge Monitoring PY - 2022 SN - 978-3-031-07257-4 SN - 978-3-031-07258-1 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-07258-1_82 VL - 2 SP - 813 EP - 823 PB - Springer Nature AN - OPUS4-55289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Investigation of temperature effects on ultrasonic velocity in a prestressed concrete bridge model N2 - Ultrasonic measurements have recently been applied in the context of structural health monitoring in civil engineering. The ultrasonic method is very sensitive to environmental conditions and material property changes, which might be caused by prestress losses and loading effects on the bridge. However, it remains a challenge to identify the damage mechanisms causing structural property changes from the above-mentioned factors influencing ultrasonics. The focus of this contribution is to investigate the correlation between ultrasonic velocities and temperature by the coda wave interferometry (CWI) analysis. Long-term monitoring of a prestressed concrete bridge model under field conditions was carried out to observe the effect of temperature. The homogeneous change in concrete caused by temperature was revealed by applying the CWI method. The threshold value of the best correlation coefficients for the linear regression of temperature and ultrasonic velocity changes was also studied. Experimental assessment will provide a ratio for temperature correction to evaluate the prestressing force decrease and its consequences on crack opening or extension. T2 - Tagung EWSHM2022 CY - Palermo, Italy DA - 04.07.2022 KW - Ultrasonic velocity KW - Coda wave interferometry KW - Temperature correction KW - Prestressing force KW - Bridge monitoring PY - 2022 AN - OPUS4-55290 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wave propagation from hammer, vibrator and railway excitation – theoretical and measured attenuation in space and frequency domain N2 - The attenuation of wave amplitudes is ruled by the planar, cylindrical or spher-ical geometry of the wave front (the geometric or power-law attenuation) but also by the damping of the soil (an exponential attenuation). Several low- and high-frequency filter effects are derived for the layering and the damping of the soil, for the moving static and the distributed train loads and for a homoge-neous or randomly heterogeneous soil. Measurements of hammer- and train-induced vibrations at five sites have been analysed for these attenuation and filter effects. The measured attenuation with distance can be discribed by gen-eralised power laws and some reasons will be discussed. The theoretical filter effects can well be found in the measurements. T2 - 10th Wave Mechanics and Vibration Conference (WMVC)nce CY - Lisbon, Potugal DA - 04.07.2022 KW - Hammer impact KW - Train passage KW - Layered soil KW - Attenuation KW - Filter effects KW - Randomly heterogeneous soil KW - Scattering PY - 2022 AN - OPUS4-55246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Praxisgerechtes Prognoseverfahren für Schienenverkehrserschütterungen N2 - Im Forschungsvorhaben „Praxisgerechtes Prognoseverfahren für Schienenverkehrserschütterungen“ wurde ein Prognoseprogramm entwickelt, das die Erschütterungsemission, -transmission und –immission für verschiedene Bahnen, verschiedene Böden, verschiedene Gebäude und verschiedene Minderungsmaßnahmen prognostizieren und bewerten kann. Es ist gelungen, ein Prognoseverfahren zusammenzustellen, das sowohl wissenschaftlich fundiert als auch einfach handhabbar ist. Die besonderen Merkmale des Prognoseverfahrens sind folgende: - Das Prognoseprogramm basiert auf physikalischen Modellen. - Das Programm besitzt klar definierten Schnittstellen zwischen der Emission und der Transmission und zwischen der Transmission und der Immission. Im ersten Fall sind es die auf den Untergrund wirkenden Erregerkräfte von Fahrzeug und Fahrweg, im zweiten Fall sind es die Freifeldamplituden des Bodens. - Das Prognoseprogramm erlaubt es, Messdaten einzulesen und in physikalisch sinnvoller Weise weiter zu verarbeiten. Damit sind die gesetzten Ziele für das Prognoseverfahren erfüllt und mit der Implementierung in einem benutzerorientierten Programm übertroffen worden. Es ist gelungen, ausgehend von komplexen Modellen einfache Modelle zu finden und anzupassen. Hier ist einerseits die vereinfachte Berechnung der Wellenausbreitung im Boden zu nennen, die sowohl für kontinuierlich steifer werdende Böden als auch für geschichtete Böden zutreffende Ergebnisse liefert. Andererseits war die vereinfachte Berechnung der Fahrweg-Boden-Wechselwirkung ein besonderer Erfolg, da sowohl Standardgleise als auch Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) Seite 24 Praxisgerechtes Prognoseverfahren für Schienenverkehrserschütterungen Gleise mit Minderungsmaßnahmen (zum Beispiel mit Unterschottermatten) durch allgemeine Gesetzmäßigkeiten erfasst werden konnten. KW - Erschütterungen KW - Schienenverkehr KW - Prognoseprogramm KW - Theoretische Modelle KW - Messtechnische Ergebnisse KW - Verifikation PY - 2006 UR - https://www.tib.eu/de/suchen/id/TIBKAT:521052653/Praxisgerechtes-Prognoseverfahren-f%C3%BCr-Schienenverkehrsersch%C3%BCtterungen?cHash=ae6365e413192da1dcf4ceeefa43e426 SP - 1 EP - 36 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55247 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Reaktive Brandschutzsysteme N2 - Die Präsentation gibt einen Überblick zum Anwendungsbereich und den -grenzen von reaktiven Brandschutzsystemen. Ferner werden Forschungsergebnisse der BAM vorgestellt. T2 - Stahlbau-Kalender-Tag 2022 CY - Stuttgart, Germany DA - 24.06.2022 KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Feuerwiderstand KW - Stahlbau KW - Brandversuche KW - Dauerhaftigkeit PY - 2022 AN - OPUS4-55250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Different types of continuous track irregularities as sources of train-induced ground vibration and the importance of the random variation of the track support N2 - Irregularities of the track are a main cause of train-induced ground vibration, and track maintenance is of great importance. Although geometric irregularities at the wheel-rail contact are widely used, other types of irregularities, such as stiffness irregularities, irregularities from different track positions and irregularities in the wave propagation, were analysed in the present study. The track behaviour was investigated by a multi-beam-on-soil model. This track model is coupled with a vehicle model to calculate the vehicle–track interaction. The track model was also used for the track filtering, which transfers a track support error to the equivalent rail irregularity or, conversely, the sharp axle pulse on the rail to a smoother pulse on the soil. In the case in which this filtering varies randomly along the track, the pulses of the moving static load induce a certain ground Vibration component (“the scatter of axle pulses”). This effect was calculated by the superposition of axle pulses in the frequency domain and by a stochastic simulation. Simultaneous vehicle, track and soil measurements at a certain site were used to evaluate the different excitation and ground Vibration components. The agreement between calculations and axle-box and soil measurements is good. The ground vibrations calculated from rail irregularities and corresponding dynamic loads, however, clearly underestimate the measured ground vibration amplitudes. Only the static load that is moving over a varying track support stiffness can produce the important mid-frequency ground Vibration component by the scatter of axle pulses. KW - Train-induced ground vibration KW - Geometric vehicle and track irregularities KW - Stiffness variation KW - Multi-beam track model KW - Track filtering KW - Dynamic axle loads KW - Static axle loads KW - layered soil PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543846 DO - https://doi.org/10.3390/app12031463 SN - 2076-3417 VL - 12 IS - 3 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-54384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Phase error analysis and unwrapping error suppression in phase-sensitive optical time domain reflectometry N2 - Phase-sensitive optical time domain reflectometry becomes an effective tool to realize distributed sensing, and the optical phase of the received light is usually used to quantify the strain for both dynamic and static measurement. The analysis on the overall phase error has been improved by considering the proportionality of the detection noise to the local optical power. The estimation accuracy is greatly improved by using the proposed theory, the probability density of the estimation accuracy over 99% is > 0.6, ∼39 times larger than the previously reported method. The phase unwrapping may malfunction due to the noisy signal, causing large phase errors. Point break detection algorithms are used to locate the incorrect phase unwrapping points, so the temporal evolution of the phase retrieved at each position can be divided into several sections with different offset. The phase unwrapping error is then suppressed by removing the offset. KW - Phase unwrapping KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543919 DO - https://doi.org/10.1364/OE.446517 VL - 30 IS - 5 SP - 6934 EP - 6948 PB - Optica Publishing Group AN - OPUS4-54391 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Zirker, Stefan A1 - Joniertz, Florian T1 - Determination of thermal parameters of concrete by active thermographic measurements N2 - The knowledge of the thermal parameters of a particular concrete is essential for thermal design of a building, but also could help to identify and assess the state of a concrete structure. Active thermography has the potential to be applied onsite and to provide a fast investigation of thermal properties. In this work, three different concrete samples were investigated by active thermography in reflection and in transmission setup. It was found that this method yields the same results without direct contact as the Transient Plane Source (TPS) method as an established inspection tool. KW - Concrete KW - Effusivity KW - Thermal diffusivity KW - Photothermal KW - Thermography KW - Hot disc method KW - Parker method KW - Onsite inspection PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543781 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-022-00861-6 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 41 IS - 1 SP - 1 EP - 20 PB - Springer AN - OPUS4-54378 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz A1 - Krüger, F. T1 - Untersuchung zur Ausbreitung und Minderung von Erschütterungen an Trassen des schienengebundenen Nahverkehrs in Geländeniveau N2 - Prognosen zur Erschütterungsausbreitung und zur Immissionssituation in der Umgebung von Bahntrassen sind wegen der Vielfalt der Einflussfaktoren oft mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Ziel der Arbeit war es, die Bedingungen für die Ausbreitung von Körperschall und Erschütterungen genauer zu erfassen und in ein für Prognosezwecke geeignetes Rechenmodell umzusetzen. Aufbauend auf theoretischen Untersuchungen zum Übertragungsverhalten des Bodens und von Gebäuden wurden Erschütterungsmessungen an Trassen verschiedener Bahnen des Stadtverkehrs Erregerspektren sowie mit besonderen Messverfahren Bodenkennwerte ermittelt. Diese dienen als Grundlage für die Modellrechnungen über die Ausbreitung von Erschütterungen. Durch Kontrollmessungen wurde die Anwendbarkeit des Modells überprüft. Es zeigten sich z.T. gute Übereinstimmungen, jedoch wurde auch die Notwendigkeit einer weiteren Verbesserung deutlich. Die Möglichkeiten der Minderung der Erschütterungen wurden umfassend behandelt. KW - Schienenverkehr KW - Erschütterungen KW - Körperschall KW - Rechenmodell KW - Immissionsminderung KW - Immissionsprognose PY - 1983 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544190 N1 - BMFT-Vorhaben TV 7954 - AP 09 000 VL - Bericht 9 SP - 1 EP - 525 PB - Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen (STUVA) CY - Köln AN - OPUS4-54419 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz A1 - Hebener, Hans A1 - Rücker, Werner T1 - Erschütterungen infolge Schienennahverkehr - Theoretische und meßtechnische Untersuchungen zur Emission, zur Ausbreitung durch den Boden und zur Übertragung in Gebäude N2 - Das Ziel der Untersuchungen ist ein Prognosemodell für Erschütterungen infolge Schiennahverkehr. Ergänzend zu Bericht 9 wird insbesondere der dreidimensionale, instationäre und zufällige Charakter der Erschütterungsquelle und dessen Auswirkungen auf die Ausbreitung durch den Boden und auf die Schwingungen benachbarter Gebäude untersucht. Es werden jeweils theoretisch/numerisch und experimentell/messtechnisch - Amplituden-Abstands-Gesetze, - Freifeld-Bauwerks-Übertragungsverhältnisse und - Deckenresonanzüberhöhungen ermittelt, die zusammen mit den Ergebnissen des Berichts 9 eine realistische Prognose von Erschütterungen ermöglichen. Die Ergebnisse sind in einem einfachen Prognoseprogramm zusammengefasst, mit dem im konkreten Anwendungsfall der Einfluss einer Reihe von Quell-, Boden- und Bauwerkseigenschaften erfasst wird. KW - Erschütterungen KW - Körperschall KW - Immissionsprognose KW - Schienenverkehr KW - Bauwerksschwingungen KW - Deckenresonanz KW - Wellenausbreitung KW - Bodendynamik PY - 1986 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544209 N1 - BMFT-Vorhaben TV 8329 VL - Bericht 19 SP - 1 EP - 360 PB - Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen (STUVA) CY - Köln AN - OPUS4-54420 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fulawka, K. A1 - Kwietniak, A. A1 - Lay, Vera A1 - Jaskiewicz-Proc, I. T1 - Importance of seismic wave frequency in FEM-based dynamic stress and displacement calculations of the earth slope N2 - Reliable assessment of earthen dams’ stability and tailing storage facilities widely used in the mining industry is challenging, particularly under seismic load conditions. In this paper, we propose to take into account the effect of the dominant frequency of seismic load on the stability assessment of tailing/earthen dams. The calculations are performed by finite element modelling (FEM) with the Mohr–Coulomb failure criteria. To separate the frequency content from other dynamic parameters describing the seismic wave, synthetic waveforms with identical amplitude and attenuation characteristics, but differing spectral characteristics have been used. The analysis has been performed for three different slope angles and two scenarios of seismic wave propagation. Consequently, the changes of total displacement and shear stresses depending on the frequencies have been determined and clearly show that lower frequencies cause higher stress levels and displacement. Finally, the response surface methodology has been applied to determine how different parameters affect the slope stability under dynamic load conditions. Overall, this study is a first step to improve the existing methods to assess slope stability when considering seismic load. KW - Slope stability KW - Numerical analysis KW - Seismic load KW - Frequency analysis PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544047 DO - https://doi.org/10.2478/sgem-2022-0002 SN - 2083-831X VL - 44 IS - 1 SP - 82 EP - 96 PB - De Gruyter CY - Berlin AN - OPUS4-54404 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Charakterisierung von Salzbeton und alkali-aktivierten Material basierend auf der Schallemissionsanalyse N2 - Nach einer kurzen Einführung in die Schallemissionsprüfung und -Analyse wird ein Versuchsstand vorgestellt, der im Rahmen des Themenfeldprojektes Seal Waste Safe installiert wurde. Schwerpunkt des Vortrages sind die Schallemissionsmessungen an einem 150 l Demonstrator aus Salzbeton und einem weiteren aus alkali-aktiviertem Material. Neben der konventionellen Schallemissionsanaylse mit Aktivitäts- und Intensitätsparametern der Zeitsignale, werden auch frequenzbasierte Parameter zur Analyse andiskutiert. N2 - After a brief introduction to acoustic emission testing and analysis, an experimental test setup is presented, which was part of the Seal Waste Safe project (internal BAM project 2019-2022). Herein, the acoustic emission measurements of a 150 l demonstrator made of salt concrete and another one made of alkali-activated material are focused. In addition to the conventional acoustic emission analysis regarding the activity and intensity parameters of the detected time signals, also frequency-based parameters were discussed for analysis. T2 - Dauerhafte Verschlussbauwerke für Endlager CY - Online meeting DA - 14.2.2022 KW - Acoustic Emission KW - Schallemission KW - Salzbeton KW - Alkali aktiviertes Material KW - Geopolymer PY - 2022 AN - OPUS4-54937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Königsbauer, Korbinian A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Nöther, N. A1 - Schaller, B. T1 - Entwicklung eines praxistauglichen POF-basierten Messsystems mittels digitaler I-OFDR zur Dehnungsdetektion T1 - Development of a practicable POF-based measuring system using digital I-OFDR for strain detection N2 - Es wird ein faseroptisches Messsystem vorgestellt, welches auf Basis der Rayleigh-Rückstreumessung eine ortsauflösende Detektion von signifikant großen Dehnungen bei Bauvorhaben im von Anwendern geforderten Größenordnungsbereich von 3 % bis 10 % ermöglicht. Mit dem Verfahren der digitalen inkohärenten optischen Frequenzbereichsreflektometrie (I-OFDR) werden materialspezifische Vorteile robuster perfluorierter polymeroptischer Fasern (PF-POF) erschlossen. Für den angestrebten industriellen Einsatz für die Zustandsüberwachung im Bereich des Tunnel- und Spezialtiefbaus soll die spezifische Rückstreuzunahme in der PF-POF hochauflösend gemessen werden. Diese Veröffentlichung zeigt in ersten Projektergebnissen die Eignung des digitalen I-OFDR für eine Dehnungsdetektion von bis zu 10%. N2 - A fiber-optic measurement system is presented which, based on Rayleigh backscatter measurement, enables distributed detection of significantly large strains in construction projects in the range of 3 % to 10 % required by end users. The method of digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) is used exploiting material-specific advantages of robust perfluorinated polymer optical fibers (PF-POF). For the intended industrial application for structural health monitoring in the field of tunnel construction and specialised civil and underground engineering, the specific backscatter increase in the PF-POF is to be measured with high resolution. This publication shows in first project results the suitability of the digital I-OFDR for strain detection up to 10%. T2 - 21. ITG/GMA-Fachtagung CY - Nuremberg, Germany DA - 10.05.2022 KW - Backscatter measurement KW - Optical fiber sensors KW - POF KW - I-OFDR KW - Strain measurement PY - 2022 SN - 978-3-8007-5835-7 SN - 0932-6022 VL - 303 SP - 139 EP - 143 PB - VDE VERLAG GMBH CY - Berlin · Offenbach AN - OPUS4-54851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Winkler, Nicolas P. A1 - Schugardt, Jan ED - Rudnitskaya, A. T1 - Remote Drone-to-Drone Gas Sensing: A Feasibility Study N2 - Remote gas sensors mounted on mobile robots enable the mapping of gas distributions in large or poorly accessible areas. A challenging task however, is the generation of three-dimensional distribution maps from these spatially sparse gas measurements. To obtain high-quality reconstructions, the choice of optimal measuring poses is of great importance. Remote gas sensors, that are commonly used in Robot Assisted Gas Tomography (RAGT), require reflecting surfaces within the sensor’s range, limiting the possible sensing geometries, regardless of whether the robots are ground-based or airborne. By combining ground and aerial robots into a heterogeneous swarm whose agents are equipped with reflectors and remote gas sensors, remote inter-robot gas measurements become available, taking RAGT to the next dimension – releasing those constraints. In this paper, we demonstrate the feasibility of drone-to-drone measurements under realistic conditions and highlight the resulting opportunities. T2 - 19th International Symposium on Olfaction and Electronic Nose CY - Aveiro, Portugal DA - 29.05.2022 KW - Aerial robot KW - TDLAS KW - Inter-robot measurements KW - Gas tomography KW - Plume PY - 2022 SN - 978-1-6654-5860-3 DO - https://doi.org/10.1109/isoen54820.2022.9789627 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE CY - USA AN - OPUS4-54926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Remote Drone-to-Drone Gas Sensing: A Feasibility Study N2 - Remote gas sensors mounted on mobile robots enable the mapping of gas distributions in large or poorly accessible areas. A challenging task however, is the generation of three-dimensional distribution maps from these spatially sparse gas measurements. To obtain high-quality reconstructions, the choice of optimal measuring poses is of great importance. Remote gas sensors, that are commonly used in Robot Assisted Gas Tomography (RAGT), require reflecting surfaces within the sensor’s range, limiting the possible sensing geometries, regardless of whether the robots are ground-based or airborne. By combining ground and aerial robots into a heterogeneous swarm whose agents are equipped with reflectors and remote gas sensors, remote inter-robot gas measurements become available, taking RAGT to the next dimension – releasing those constraints. In this paper, we demonstrate the feasibility of drone-to-drone measurements under realistic conditions and highlight the resulting opportunities. T2 - 19th International Symposium on Olfaction and Electronic Nose CY - Aveiro, Portugal DA - 29.05.2022 KW - Aerial robot KW - TDLAS KW - Inter-robot measurements KW - Gas tomography KW - Plume PY - 2022 AN - OPUS4-54927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Performance of intumescent fire protection coatings applied to structural steel tension members with circular solid and hollow sections N2 - Intumescent fire protection coatings are used to improve the fire resistance of steel members. Due to slender cross-sections typically used for tension members, high demands are placed on the effectiveness and reliability of the intumescent coatings. This paper describes real-scale fire tests of intumescent coatings applied to steel tension members with circular solid and hollow sections. First, the current regulations for the application of intumescent coatings on steel tension members are discussed. After that, a comparison between the foaming behaviour and failure mechanisms of intumescent coatings applied to steel tension members with different cross-sections and loading conditions is given. Next, the experimental setup and procedure of the performed fire tests are presented. In addition, the influences of various parameters on the performance of the intumescent coating are analysed, including the geometry of the steel profile, dry film thickness of the intumescent coating, load utilisation level as well as the orientation of the member. Based on the theoretical considerations and results of the fire tests, it is evidenced that mechanically loaded fire tests are essential to assess accurately the contribution of intumescent fire protection coatings to the fire resistance of steel tension members with circular solid sections. KW - Fire tests KW - Intumescent coating KW - Reactive fire protection system KW - Steel KW - Tension members PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-548981 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2022.103605 SN - 0379-7112 VL - 131 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-54898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Distributed fiber optic sensing @BAM N2 - Research and developement activities of BAM regarding Distributed Fiber Optic Sensing are portrayed using exemplary previous and current projects. Shown results pertain to distributed acoustic sensing (DAS), distributed temperagture sensing (DTS) and distributed strain sensing (DSS). T2 - Seismic seminar FU Berlin (group Prof. Shapiro) CY - Online meeting DA - 15.09.2022 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Distributed temperature sensing KW - Distributed strain sensing KW - Infrastructure monitoring PY - 2022 AN - OPUS4-55721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard T1 - European test standard for intumescent coatings applied to steel tension bars with solid section N2 - Description of the FIRESTEMIC project and the newly developed test standard for reactive fire protection systems on steel tension members. T2 - Symposium 2022 Heißbemessung - Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Fire tests KW - Tension member KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Test standard PY - 2022 AN - OPUS4-55702 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Peter, A. A1 - Rohleder, R. A1 - Hothan, Sascha T1 - European test standard intumescent coatings applied to steel tension bars with solid section N2 - Intumescent coatings are used in civil engineering to improve the fire resistance of steel constructions. Due to the thin coating thickness and the profile-following application, the architectural appearance of the steel structure can be preserved. EN 13381-8 provides regulations to determine the contribution to the fire resistance of intumescent coatings applied to steel beams and columns. The scope of this standard excludes tension members and steel members with solid sections. For products that have already been successfully tested and assessed on beams and columns, EN 13381-10 offers the possibility based on unloaded fire tests to extend the scope of application of intumescent coatings to tension bars with solid sections. This approach contradicts the national safety level in Germany, where mechanically loaded testing is mandatory. Therefore, a new part of the test standard series EN 13381 is currently developed to enable the application of intumescent coatings on steel tension bars with solid section based on mechanically loaded fire tests. BAM has already carried out numerous fire tests on loaded steel tension members with intumescent coatings. Currently, in the BAM research project FIRESTEMIC, the influence of the steel bar orientation and the profile type on the thermal performance of intumescent coatings are investigated. Both questions concerning the thermal protection ability of intumescent coatings were analysed based on three different test sets, which were carried out in the tension furnace (Fig. 1a). The fire exposure corresponds to the standard temperature-time curve according to EN 1363-1. This paper summarises the main findings from the fire tests conducted in the FIRESTEMIC project. The results serve as an experimental background for the proposal of the new standard. Regarding the bar orientation, a new test setup was developed and proposed for the new standard. The two tested commercial water-based intumescent coatings with applied dry film thickness from 1.5 mm to 2.5 mm showed only a slight dependence on the bar orientation. In terms of the steel profile type, circular and rectangular solid sections with identical section factor and applied dry film thickness were tested. It was observed that the circular solid bars with diameter 30 mm heat up faster compared to the solid rectangular bars with dimension 30×30 mm (Fig. 1b). Also at larger steel bars, i.e. diameter 40 mm and dimension 40×40 mm, the same trend occurred. Thus, it is recommended for the new test standard to allow a transfer of the test results from circular to rectangular solid sections. In addition, the paper will describe and explain the test and assessment procedure proposed for the newly developed standard. T2 - 8th Symposium Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Fire test KW - Steel KW - Tension member KW - Intumescent coating KW - Test standard PY - 2022 SP - 1 EP - 14 PB - TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-55703 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Brandversuch eines Stahlzuggliedes mit reaktivem Brandschutzsystem N2 - Das Poster stellt den im Rahmen des Workshops "Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung" durchgeführten Brandversuch vor. T2 - Workshop - Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung CY - Berlin, Germany DA - 06.09.2022 KW - Brandschutz KW - Brandversuch KW - Feuerwiderstand KW - Reaktives Brandschutzsystem PY - 2022 AN - OPUS4-55699 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard T1 - Research Project FIRESTEMIC - Results and Recommendations N2 - The presentation summarizes the results of the research project. T2 - Workshop 2022 - Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung CY - Berlin, Germany DA - 06.09.2022 KW - Fire tests KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Tension member PY - 2022 AN - OPUS4-55700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Neue Prüfnorm für reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern N2 - Der Vortrag stellt den Entwurf der neuentwickelten Prüfnorm vor. T2 - Workshop 2022 - Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung CY - Berlin, Germany DA - 06.09.2022 KW - Feuerwiderstand KW - Brandschutz KW - Stahlzugglieder KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Prüfnorm PY - 2022 AN - OPUS4-55701 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Patzelt, Anne-Katrin A1 - Krentel, Daniel A1 - Wiesner, Anja T1 - InnoBOSK - Ergebnisse der Bedarfserhebung N2 - Im Projekt InnoBOSK wurden insgesamt vier wissenschaftlich basierte Bedarfserhebungsworkshops durchgeführt. Die Workshops hatten jeweils thematische Schwerpunkte und wurden mit Vertretern unterschiedlicher BOS (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) durchgeführt. In der vorliegenden Arbeit werden die erhobenen Bedarfe ausgewertet. KW - BOS KW - InnoBOSK KW - Bedarfserhebung KW - Forschungsbedarf PY - 2022 SP - 1 EP - 23 AN - OPUS4-55831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Überwachung von Brücken mit digitalen Methoden N2 - Brücken werden durch Inspektionen und teilweise durch Monitoring überwacht, um Daten und Informationen über den Zustand und die Einwirkungen zu sammeln. Auf deren Grundlage werden Entscheidungen hinsichtlich Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit und Verfügbarkeit getroffen. In diesem Vortrag werden die Potentiale der Digitalisierung zur Unterstützung und Verbesserung der Brückenüberwachung diskutiert. Insbesondere werden die Bereiche Datenmanagement, Brückenmodellierung und Entscheidungsfindung betrachtet. T2 - BVPI Arbeitstagung 2022 CY - Berlin, Germany DA - 16.09.2022 KW - Entscheidungsfindung KW - Brücken KW - Überwachung KW - Digitalisierung KW - Datenmanagement KW - Modellierung PY - 2022 AN - OPUS4-55770 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Viefhues, Eva T1 - Subspace-based damage detection in engineering structures considering reference uncertainties and temperature effects N2 - Automated vibration-based damage detection is of increasing interest for structural health monitoring of engineering structures. In this context, stochastic subspace-based damage detection (SSDD) compares measurements from a testing state to a data-driven reference model in a statistical framework. In this thesis theoretical developments have been proposed to improve the robustness of SSDD for realistic applications conditions. First, a statistical test has been proposed considering the statistical uncertainties about the model obtained from the reference data. This leads to a precise description of the test’s distribution properties and damage detection thresholds. Second, an approach has been developed to account for environmental effects in SSDD. Based on reference measurements at few different environmental conditions, a test is derived with respect to an adequate interpolated reference. The proposed methods are validated in numerical simulations and applied to experimental data from the laboratory and outdoor structures. KW - Damage detection KW - Subspace methods KW - Vibrations KW - Uncertainty quantification KW - Environmental effects KW - Civil structures PY - 2021 SP - 1 EP - 191 CY - Universite de Rennes AN - OPUS4-55774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunert, Wiebke A1 - Walter, Astrid A1 - Schwarz, Silke T1 - Forschung zur zivilen Sicherheit: Homemade Explosives besser erkennen und Anschläge verhindern N2 - Terroranschläge stellen nach wie vor eine stete Bedrohung für Gesellschaften weltweit dar. Häufig bedienen sich Terroristen*innen dabei selbsthergestellter Explosivstoffe, auch als homemade explosives (HMEs) bezeichnet, die aus alltäglichen Chemikalien in improvisierten Laboratorien hergestellt werden. Anleitungen für die Herstellung solcher Explosivstoffe werden im Internet geteilt und setzen meist kein oder nur ein rudimentäres Verständnis der Chemie voraus. Um geplante Terroranschläge schon während der Phase der Herstellung zu vereiteln, werden Methoden entwickelt, die frühzeitig Hinweise auf solche Aktivitäten geben. In dem EU-geförderten Projekt ODYSSEUS wird in enger Zusammenarbeit zwischen Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) sowie Partnern aus Industrie und Forschung an der Entwicklung neuer Methoden zur Erkennung von HMEs und ihrer Ausgangsstoffe gearbeitet. KW - Terroranschläge KW - EU Projekt ODYSSEUS KW - HMEs PY - 2022 DO - https://doi.org/10.37307/j.2199-7349.2022.09 SN - 2199-7349 VL - 2022 IS - 09 SP - 391 EP - 361 PB - Erich Schmidt Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-55747 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Fließeigenschaften von festen Gefahrgütern - Vergleich der Messung des Schüttwinkels und der Bestimmung des Hausner-Faktors N2 - Fazit: Nachteile der Schüttwinkel-Messmethoden: Einschränkungen bei der Anwendbarkeit auf Füllgüter mit bestimmten Eigenschaften; Die einzelnen Methoden liefern dann unterschiedliche Ergebnisse (statist. signifikante Abweichung der Mittelwerte); Schlechte Wiederholbarkeit; Bedienereinfluss spielt Rolle; Gewährleistung des Arbeitsschutzes schwierig; Bestimmung des Hausner-Faktors: Keins dieser Defizite Mögliche Abhilfemaßnahmen: Prüfbericht und Zulassungsschein sollten zumindest die Methode angeben, die zur Messung des Schüttwinkels 𝛼 eingesetzt wurde; Einheitliches Verfahren zur Schüttwinkelmessung (DIN-Methode)? Umstellung des Systems auf einen alternativen Parameter zur Bestimmung der Fließeigenschaften: Hausner-Faktor 𝐻: Bessere Wiederholbarkeit der Ergebnisse; Zuverlässige Anwendbarkeit auch auf Extremfälle von Schüttgütern; Sicherere Handhabung von Gefahrgütern T2 - 35. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Berlin, Germany DA - 21.09.2022 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Schüttwinkel KW - Hausner-Faktor KW - Pulver PY - 2022 AN - OPUS4-55810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Müller, Karsten A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. T1 - Development of an analysis and testing concept for the evaluation of impact targets in the mechanical safety testing of dangerous goods packagings N2 - The mechanical and geometrical properties of impact targets greatly influence the outcome of a drop test. The International Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR) as well as ISO 2248 describe the characteristics of impact targets for drop tests of dangerous goods packagings. According to these regulations, the impact target’s surface needs to be unyielding, under testing conditions non-deformable, flat, and integral with a mass at least 50 times that of the heaviest packaging to be tested. The problem is that many production facilities, especially manufacturers of corrugated fibreboard boxes, do not have their own testing device with the required 50 times mass ratio of the impact target for a regulation compliant drop test during series production. Furthermore, at UN level it is considered necessary to revise these requirements. In the present paper, the impact target requirements are examined in detail and compared with those in other technical areas (e.g., impact target for container for the transport of radioactive materials). A research method is being developed to investigate the dependency between the mass ratio of the packaging and the target as well as the damage resistance of a drop tested package in relation to specific design characteristics. The results are of high relevance for industry purposes and intended to ensure a uniform level of safety assessment for the mechanical testing of dangerous goods packagings. KW - Corrugated fibreboard boxes KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Structural dynamics PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549660 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2656 SN - 0894-3214 SN - 1099-1522 VL - 35 IS - 9 SP - 689 EP - 700 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-54966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Savidis, S. A1 - Bergmann, M. A1 - Schepers, Winfried A1 - Fontara, I.-K. T1 - Wave propagation in inhomogeneous media via FE/PML method N2 - The Perfectly Matched Layer (PML) method is an efficient approach to imposing radiation conditions at the bounded region of interest in case of wave propagation in unbounded domains. This paper presents and validates 3D FE/PML numerical schemes based on two different PML formulations for homogeneous and inhomogeneous geological media exhibiting discrete or continuous inhomogeneity. In the equation of motion for the PML domain the applied stretching behavior is expressed either as complex material properties or as complex coordinates. Both PML formulations are implemented in the FEM and verified against analytical solutions. Three different types of material inhomogeneity are considered: layered half-space, continuously inhomogeneous half-space with linear velocity profile and continuously inhomogeneous half-space with nonlinear velocity profile. Sensitivity analyses are conducted, and the performance of the developed numerical schemes is investigated taking into account a broad variation of the PML parameters. Recommendations are given for the optimal values of the PML parameters for the case of homogeneous and inhomogeneous geological media. KW - Perfectly Matched Layer (PML) KW - Unbounded domain KW - Finite elements KW - Continuously inhomogeneous geological media PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/gete.202100028 VL - 45 IS - 2 SP - 98 EP - 107 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-54969 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Maierhofer, Christiane ED - Drachenberg, T. T1 - Thermische Kontraste - Der Blick hinter die Fassade N2 - Die Thermografie beruht auf der bildlichen Darstellung von Temperaturunterschieden oder auch thermischen Kontrasten an der Oberfläche eines Untersuchungsobjektes. Diese bilden sich nur her-aus, wenn sich das Untersuchungsobjekt gerade erwärmt oder abkühlt. Der Beitrag erklärt mittels eines stark vereinfachten Modells die Entstehung solcher Kontraste als dynamischen Effekt verschiedener Abkühlgeschwindigkeiten. Neben Laborergebnissen werden beispielhaft einige Ergeb-nisse von einem mittelalterlichen Baudenkmal präsentiert, um das Verständnis für die thermografische Inspektion von Fassaden zu vertiefen. T2 - 14. Konservierungswissenschaftliches Kolloquium Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2021 KW - Ablösungen KW - Aktive Thermografie KW - Bauthermografie KW - Metallanker PY - 2021 SN - 978-3-945880-90-6 VL - 61 SP - 104 EP - 119 PB - Hendrik Bäßler CY - Berlin AN - OPUS4-55475 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Zündgefahren durch Funken – Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA22-00800) ; Außeninstitut der RWTH Aachen CY - Lübeck, Germany DA - 09.08.2022 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-55483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried A1 - Kulke, D. T1 - Ermittlung dynamischer Bodensteifigkeit aus konventionellen geotechnischen Berichten N2 - Am Beispiel von mehreren Bauvorhaben wird untersucht, mit welchen Unsicherheiten bei der Anwendung von Korrelationen zwischen Sondierergebnissen und Scherwellengeschwindigkeit zur Beschreibung der dynamischen Bodeneigenschaften gerechnet werden muss. Die Auswertung von Korrelationen aus der Literatur zur Abschätzung der Scherwellengeschwindigkeit aus Drucksondierdaten zeigt, dass bei homogenen Sandböden die Verteilung der Scherwellengeschwindigkeit über die Tiefe sehr gut wiedergegeben werden kann. Die Korrelationen haben dabei die Tendenz, den tatsächlichen Wert zu überschätzen. In den vorliegenden Fällen haben sich Überschätzungen zwischen 20 % und 50 % ergeben. Mit zunehmendem Feinkornanteil werden die Unsicherheiten aus den Korrelationen jedoch größer. T2 - 7. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 27.04.2022 KW - Dynamische Bodensteifigkeit PY - 2022 SN - 978-3-18-092379-6 SN - 0083-5560 VL - 2379 SP - 347 EP - 359 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54762 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wellenausbreitung und Pfähle im inhomogenen Boden – Gesetzmäßigkeiten für die Gründung von Windenergieanlagen und für die Prognose von Bahnerschütterungen aus Tunneln N2 - Es wird eine gekoppelte Finite-Element-Randelementmethode zur Berechnung von Pfahlgrün-dungen in inhomogenen (geschichteten) Böden vorgestellt. Sie beruht auf den Greenschen Funktionen (Punktlastlösungen) für inhomogene Böden. Diese Lösungen können auch für die Wellenausbreitung in der Tiefe, zum Beispiel von einem Bahntunnel zu einem eingebetteten Gebäude, dem Kellergeschoss benutzt werden. Die Punktlastlösungen in der Tiefe werden mit der Halbraumlösung an der Bodenoberfläche und mit der Vollraumlösung verglichen und Gesetzmäßigkeiten für geschichtete Böden abgeleitet. Zu den Pfahlgründungen werden die Horizontalnachgiebigkeiten von Pfählen in geschichteten Böden dargestellt. Für den homogenen und den kontinuierlich steifer werdenden Boden werden Potenzgesetze für den Boden- und Pfahleinfluss aufgestellt. Der Vergleich mit dem Winkler-Modell der rein lokalen Bodenreaktion zeigt, dass die Winkler-Bettung in allen Fällen einen zu kleinen Bodeneinfluss ergibt. T2 - 7. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 27.04.2022 KW - Wellenausbreitung in der Tiefe KW - Nachgiebigkeiten KW - Windenergieanlagen PY - 2022 SN - 978-1-18-092379-6 SN - 0083-5560 VL - 2379 SP - 697 EP - 706 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54768 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wellenausbreitung und Pfähle im inhomogenen Boden – Gesetzmäßigkeiten für die Gründung von Windenergieanlagen und für die Prognose von Bahnerschütterungen aus Tunneln N2 - Es wird eine gekoppelte Finite-Element-Randelementmethode zur Berechnung von Pfahlgrün-dungen in inhomogenen (geschichteten) Böden vorgestellt. Sie beruht auf den Greenschen Funktionen (Punktlastlösungen) für inhomogene Böden. Diese Lösungen können auch für die Wellenausbreitung in der Tiefe, zum Beispiel von einem Bahntunnel zu einem eingebetteten Gebäude, dem Kellergeschoss benutzt werden. Die Punktlastlösungen in der Tiefe werden mit der Halbraumlösung an der Bodenoberfläche und mit der Vollraumlösung verglichen und Gesetzmäßigkeiten für geschichtete Böden abgeleitet. Zu den Pfahlgründungen werden die Horizontalnachgiebigkeiten von Pfählen in geschichteten Böden dargestellt. Für den homoge-nen und den kontinuierlich steifer werdenden Boden werden Potenzgesetze für den Boden- und Pfahleinfluss aufgestellt. Der Vergleich mit dem Winkler-Modell der rein lokalen Boden-reaktion zeigt, dass die Winkler-Bettung in allen Fällen einen zu kleinen Bodeneinfluss ergibt. T2 - 7. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 27.4.2022 KW - Wellenausbreitung in der Tiefe KW - Pfahlnachgiebigkeiten KW - Erschütterungen KW - Tunnel PY - 2022 AN - OPUS4-54769 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Kittelverbrennung auf der Abschlussfeier der Pharmaziestudierenden – Klage auf Anerkennung als Arbeitsunfall und Strafverfahren wegen fahrlässiger Körperverletzung N2 - Auf der Abschlussfeier von Pharmaziestudierenden wurden traditionellerweise (in einem „Ritual mit Risiko“) die Laborkittel in einer Metalltonne verbrannt. Nachdem ein Student Ethanol in die Tonne gegossen hatte, kam es zu einer Verpuffung und mehrere Studierende erlitten zum Teil schwerste Verbrennungen. Der Aufsatz bereitet die beiden Gerichtsverfahren zu dem Unfall auf – der Verletzten auf Anerkennung als Arbeitsunfall und das Strafverfahren gegen den Unfallverursacher. KW - CLP-Verordnung KW - Brand KW - Entzündbare Flüssigkeit KW - Ethanol KW - Gefahrstoff PY - 2022 DO - https://doi.org/10.37307/j.2199-7349.2022.04.09 SN - 2199-7330 SN - 2199-7349 (eJournal) IS - 4 SP - 186 EP - 188 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-54620 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Hejtmanek, P. A1 - Vlach, T. A1 - Repka, J. A1 - Mozer, V. A1 - Hajek, P. T1 - Experimental Evaluation of Carbon Reinforced TRC with Cement Suspension Matrix at Elevated Temperature N2 - Textile-reinforced concrete (TRC) is a new composite material comprising high-performance concrete and textile reinforcement from textile yarns with a matrix, usually consisting of epoxy resins (ER). The most significant advantage of ER is the homogenization of all filaments in the yarn and full utilization of its tensile potential. Nevertheless, ER matrix is a critical part of TRC design from the perspective of the fire resistance due to its relatively low resistance at temperatures of approximately 120 C. This work expands the previously performed mechanical tests at normal temperatures with cement suspension (CS) as a non-combustible material for the yarn matrix. Here, the mechanical properties of CS matrix at elevated temperatures were verified. It was found that the addition of polypropylene fibers into HPC negatively affected the mechanical results of CS matrix specimens. Simultaneously, thermal insulation effect of the covering layers with different thicknesses did not significantly influence the residual bending strength of specimens with CS matrix and achieved similar results as reference specimens. Furthermore, all specimens with ER matrix progressively collapsed. Finally, CS as a textile reinforcement of yarn matrix appears to be a suitable solution for increasing the temperature resistance of TRC structures and for substituting synthetic resins. KW - Cement matrix KW - Cement suspension KW - Carbon fibers KW - Textile reinforced concrete KW - High-performance concrete KW - Elevated temperature KW - Fire safety KW - Fire resistance PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550766 DO - https://doi.org/10.3390/polym14112174 SN - 2073-4360 VL - 14 IS - 11 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-55076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Lehmann, Jens A1 - Bohlmann, Tatjana A1 - Kronemann, Jens T1 - Gel-bound Colourants as a Substitute for the Sprayed Application of pH-Indicator Solution N2 - In general, pH-sensitive colorants such as phenolphthalein are applied on freshly split surfaces of building structures to determine the state of carbonation. For years, it has been known that the aerosols of phenolphthalein are suspected of being carcinogenic. Hence, more work has currently being done on alternative indicators for the use in research and the use on construction sites. Over the past years, mainly pH indicators from other research areas and natural dyes were investigated for their usability to cementitious systems. This paper presents the experimental results of using phenolphthalein solution bound in agar-agar gel. This gel-bound indicator allows the future use of the already known phenolphthalein dye without the health hazards for the user. To demonstrate the flexibility of the gel-bound colorant, different application forms of the indicator were carried out and assessed. In addition, the results obtained by the different methods were statistically evaluated to ensure validity. The accuracy of the results was confirmed by thermogravimetric analysis and IR spectroscopic studies as reference methods. It has also succeeded to demonstrate the comparability of the results achieved by the gel-bound colorant with the results of the common sprayed application method. As an additional gain in knowledge, comparative results of indicator tests, TGA analysis, and FTIR investigation are shown. KW - Concrete Carbonation KW - Gel-bound Colorants KW - pH Indicator KW - Thermal Gravimetric Analysis KW - FTIR-ATR Measurements PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551493 UR - http://www.sciencepublishinggroup.com/j/ajce DO - https://doi.org/10.11648/j.ajce.20221003.16 SN - 2330-8729 SN - 2330-8737 VL - 10 IS - 3 SP - 135 EP - 144 PB - Science Publishing Group CY - New York, NY AN - OPUS4-55149 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Chemikalienrecht & Gefahrstoffrecht: Schnittstelle zu Seveso-Richtlinie & Störfallverordnung N2 - Der Vortrag beleuchtet die Schnittstelle zwischen Chemikalienrecht und Störfallrecht. Der Hintergrund, die Struktur und wichtige Eckpunkte der CLP-Verordnung werden vorgestellt. Instrumente und Beispiele zur Verifizierung von Einstufungen nach CLP im Hinblick auf die Anwendung unter der Seveso-Richtlinie bzw. der Störfallverordnung werden erläutert. Außerdem werden mögliche Konsequenzen für Änderungen im Anwendungsbereich der Seveso-Richtlinie besprochen. T2 - BAM/UBA-Behördenerfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2022 KW - Anlagensicherheitsrecht KW - Chemikalienrecht KW - CLP-Verordnung KW - Gefahrstoff KW - GHS KW - Seveso-Richtlinie KW - Störfallverordnung PY - 2022 AN - OPUS4-55171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos T1 - Development of an analysis and testing concept for the evaluation of impact targets in the mechanical safety testing of dangerous goods packagings N2 - The mechanical and geometrical properties of impact targets greatly influence the outcome of a drop test. The International Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR) as well as ISO 2248 describe the characteristics of impact targets for drop tests of dangerous goods packagings. According to these regulations, the impact target’s surface needs to be unyielding, under testing conditions non-deformable, flat, and integral with a mass at least 50 times that of the heaviest packaging to be tested. The problem is that many production facilities, especially manufacturers of corrugated fibreboard boxes, do not have their own testing device with the required 50 times mass ratio of the impact target for a regulation compliant drop test during series production. Furthermore, at UN level it is considered necessary to revise these requirements. In the present paper, the impact target requirements are examined in detail and compared with those in other technical areas (e.g., impact target for container for the transport of radioactive materials). A research method is being developed to investigate the dependency between the mass ratio of the packaging and the target as well as the damage resistance of a drop tested package in relation to specific design characteristics. The results are of high relevance for industry purposes and intended to ensure a uniform level of safety assessment for the mechanical testing of dangerous goods packagings. T2 - IAPRI Bangkok 2022, 23rd World Packaging Conference CY - Online meeting DA - 12.06.2022 KW - Corrugated fibreboard boxes KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Structural dynamics PY - 2022 AN - OPUS4-55121 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Gödde, M. A1 - Salg, S. A1 - Erdt, René T1 - Self-ignition Behaviour of Bulk Materials: How Reliable is the Extrapolation of Laboratory Tests? N2 - The self-ignition behaviour of bulks is usually determined with the aid of isoperibolic or adiabatic hot storage tests; the sample volumes here are typically in the range of approx. 100 cm³ to several litres. The extrapolation to technically relevant volumes holds, however, considerable uncertainties. To reduce these uncertainties, a test stand was set up that allows to investigation sample sizes of up to 1000 dm³. These allow the study of selfignition behavior closer to the conditions that prevail in practice. The suitability (or unsuitability) of the established methods (including dangerous goods classification tests) were to be demonstrated and influencing variables that cannot be measured on a laboratory scale were to be determined. In addition, various analytical methods were used for the determination of reaction kinetic data of solid bulk materials and to predict the self-ignition behaviour of large storages. These are thermal analyses such as differential scanning calorimetry DSC, simultaneous thermal analysis STA as well as microcalorimetry for highprecision measurement of heat flows. Complete test series using all mentioned test methods will be presented for crosslinked polyvinyl-pyrrolidone (PVP) and conclusions regarding the applicability of the extrapolation methods will be discussed. Hot storage tests up to semi-industrial scale and their combination with various thermoanalytical methods allow a much more precise prediction of the self-ignition behaviour of large bulks. A further promising approach to estimate their heat release rates, and hence, the risk of self-ignition under technical conditions, is the use of microcalorimetric methods. T2 - Loss Prevention 2022 CY - Prag, Czechia DA - 05.06.2022 KW - Self-ignition KW - Kinetic data KW - Semi-technical tests KW - Thermoanalytical methods PY - 2022 SN - 978-88-95608-88-4 DO - https://doi.org/10.3303/CET2290049 SN - 2283-9216 VL - 90 SP - 289 EP - 294 PB - AIDIC AN - OPUS4-55079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Erdt, René A1 - Gödde, M. A1 - Salg, S. T1 - Self-ignition Behaviour of Bulk Materials: How Reliable is the Extrapolation of Laboratory Tests? N2 - The self-ignition behaviour of bulks is usually determined with the aid of isoperibolic or adiabatic hot storage tests; the sample volumes here are typically in the range of approx. 100 cm³ to several litres. The extrapolation to technically relevant volumes holds, however, considerable uncertainties. To reduce these uncertainties, a test stand was set up that allows to investigation sample sizes of up to 1000 dm³. These allow the study of selfignition behavior closer to the conditions that prevail in practice. The suitability (or unsuitability) of the established methods (including dangerous goods classification tests) were to be demonstrated and influencing variables that cannot be measured on a laboratory scale were to be determined. In addition, various analytical methods were used for the determination of reaction kinetic data of solid bulk materials and to predict the self-ignition behaviour of large storages. These are thermal analyses such as differential scanning calorimetry DSC, simultaneous thermal analysis STA as well as microcalorimetry for highprecision measurement of heat flows. Complete test series using all mentioned test methods will be presented for crosslinked polyvinyl-pyrrolidone (PVP) and conclusions regarding the applicability of the extrapolation methods will be discussed. Hot storage tests up to semi-industrial scale and their combination with various thermoanalytical methods allow a much more precise prediction of the self-ignition behaviour of large bulks. A further promising approach to estimate their heat release rates, and hence, the risk of self-ignition under technical conditions, is the use of microcalorimetric methods. T2 - Loss Prevention 2022 CY - Prague, Czech Republic DA - 05.06.2022 KW - Self-ignition KW - Kinetic data KW - Semi-technical tests KW - Thermoanalytical methods PY - 2022 AN - OPUS4-55080 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Flow properties of powdery or granular filling substances of dangerous goods packagings - Comparison of the measurement of the angle of repose and the determination of the Hausner ratio N2 - To ensure safety when transporting dangerous goods, it is important to specify the flow properties of the respective solid filling substance of the packagings. For this purpose, the angle of repose is currently used for the UN approvals in Germany. Measurements were carried out on 12 powdery or granular substances applying the angle of repose measuring methods customary in the test centres. The results of the methods differ significantly from each other. In addition, some of the techniques cannot be applied for very cohesive or coarse-grained materials. The results for the angle of repose show a strong scatter for some constellations (coefficient of variation more than 20 %). Safety during transport of dangerous goods cannot be guaranteed with this currently practiced system of measuring the angle of repose. As a consequence, an alternative parameter to characterize the flow properties of bulk materials should be used in the recognized test centers for dangerous goods packagings, such as the Hausner ratio. This approach leads to more precise test results for the substances examined (maximum coefficient of variation 2.8 %). It also has advantages in terms of applicability and occupational safety. Since the flow properties are safety-relevant, both in terms of mechanical safety and safety against the release of dangerous substances, the testing practice in the recognized test labs should be improved and standardized. T2 - IAPRI Bangkok 2022 23rd World Packaging Conference CY - Online meeting DA - 12.06.2022 KW - Sift-proofness KW - Powders KW - Flow properties KW - Flowability KW - Angle of repose KW - Hausner ratio PY - 2022 AN - OPUS4-55103 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin ED - Kuhlmann, U. T1 - Reaktive Brandschutzsysteme N2 - Die Erkenntnisse zu reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) werden kontinuierlich erweitert, was sich in der Entwicklung neuer Produkte und der Ausweitung des durch technische Regelungen abgedeckten Anwendungsbereichs äußert. Der vorliegende Beitrag konzentriert sich auf die Verwendung von RBS auf Stahlkonstruktionen. Neben einer umfassenden Darstellung der aktuellen nationalen und europäischen Regelungen zu RBS, werden technologische Besonderheiten und deren Einfluss auf den Regelungsinhalt im Beitrag thematisiert. Dabei werden neben sich abzeichnenden Neuerungen auch die entsprechenden wissenschaftlich-technologischen Grundlagen dargelegt. Ferner wird die Frage nach der Bewertung der Dauerhaftigkeit von RBS für deutlich über 10 Jahre hinausgehende Zeiträume, und den sich damit einstellenden Feuerwiderstand der Konstruktion behandelt. Der Beitrag schließt mit einer Darstellung zur aktuellen Forschung. Daraus abgeleitet wird ein Ausblick auf zukünftige Forschungsthemen. KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Stahl KW - Brandschutz KW - Feuerwiderstand PY - 2022 SN - 978-3-433-03361-6 SP - 367 EP - 400 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-54735 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosion metallener Werkstoffe-Grundlagen N2 - Im Vortrag werden die wesentlichen Grundlagen zum Verständnis der Korrosion metallener Werkstoffe in komprimierter Form vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt auf der Betrachtung der atmosphärischen Korrosion und den sich daraus ergebenden Anforderungen an den Korrosionsschutz. T2 - CORPAC Seminar: Wie lassen sich VCI-Korrosionsschutz und Nachhaltigkeit vereinbaren? CY - Weidhausen b. Coburg, Germany DA - 30.03.2022 KW - Einflussgrößen KW - Atmosphärische Korrosion KW - Befeuchtungsdauer PY - 2022 AN - OPUS4-54594 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - Odysseus - preventing, countering, and investigating terrorist attacks through prognostic, detection, and forensic mechanisms for explosive precursors N2 - Die Bekämpfung des Terrorismus erfordert ein ganzes Arsenal an Instrumenten. Unter anderem ist das Wissen über die Ausgangsstoffe für Explosivstoffe – chemische Substanzen, die für legale Zwecke verwendet, aber auch für die illegale Herstellung selbstgemachter Sprengstoffe missbraucht werden können – von entscheidender Bedeutung. In diesem Zusammenhang wird das EU-finanzierte Projekt ODYSSEUS effektive und effiziente prognostische, nachweisende und forensische Instrumente entwickeln, um die Prävention, Bekämpfung und Untersuchung von Terroranschlägen mit selbstgebauten Sprengstoffen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Erarbeitung von Instrumenten zur Überwachung der chemischen Lieferkette und zur Erkennung von Ausgangsstoffen für Explosivstoffe in (nahezu) Echtzeit beitragen. Die Instrumente werden in drei Anwendungsfällen praktisch erprobt. T2 - 43. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 22.04.2022 KW - Home made explosives KW - Explosiv- und Ausgangsstoffe KW - Sensor PY - 2022 AN - OPUS4-54687 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Dual functionality of wavelength scanning coherent optical time domain reflectometer N2 - Wavelength scanning coherent optical time domain reflectometer (WS-COTDR) is a good candidate to spatially resolve the environmental information at comparatively low frequency. This paper reveals it can also work as a traditional optical time domain reflectometer (OTDR) to identify Fresnel reflection by averaging the obtained signal over the wavelength scanning range. Simultaneous distributed vibration sensing and a traditional OTDR measurement are experimentally demonstrated using the WS-COTDR system. T2 - European Workshop on Optical Fibre Sensors (EWOFS 2023) CY - Mons, Belgium DA - 23.05.2023 KW - Structural health monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1117/12.2678098 VL - 12643 SP - 1 EP - 4 PB - SPEI AN - OPUS4-57590 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Dual-functionality of WS-COTDR for ground movement monitoring N2 - Wavelength scanning coherent optical time domain reflectometer (WS-COTDR) is a good candidate to spatially resolve the environmental information at comparatively low frequency. This paper reveals it can also work as a traditional optical time domain reflectometer (OTDR) to identify Fresnel reflection by averaging the obtained signal over the wavelength scanning range. Simultaneous distributed vibration sensing and a traditional OTDR measurement are experimentally demonstrated using the WS-COTDR system. T2 - European Workshop on Optical Fibre Sensors (EWOFS 2023) CY - Mons, Belgium DA - 23.05.2023 KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing KW - Structural health monitoring PY - 2023 AN - OPUS4-57591 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Königsbauer, Korbinian A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Nöther, N. A1 - Schaller, M. B. T1 - POF-based digital I-OFDR for strain detection in road construction N2 - We report on the development of a field-proven distributed fiber optic sensing system for structural health monitoring in road construction and civil engineering. The system is based on a cost-efficient digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) for distributed strain detection along a polymer optical fiber. In this method, the strain-induced backscatter increase in a graded-index multimode perfluorinated polymer optical fiber (PF-POF) is determined by measuring the complex transfer function of the sensing fiber using a compact digital data acquisition unit. T2 - European Workshop on Optical Fibre Sensors (EWOFS 2023) CY - Mons, Belgium DA - 23.05.2023 KW - Digital I-OFDR KW - Perfluorinated polymer optical fiber KW - Smart geosynthetics KW - Structural health monitoring KW - Road construction KW - Civil engineering PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1117/12.2678436 SP - 1264326-1 PB - SPIE AN - OPUS4-57592 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. A1 - Johann, Sergej A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Revisiting Environmental Sensing Nodes: Lessons Learned and Way Forward N2 - Setting up sensors for the purpose of environmental monitoring should be a matter of days, but often drags over weeks or even months, preventing scientists from doing real research. Additionally, the newly developed hardware and software solutions are often reinventing existing wheels. In this short paper, we revisit the design of our environmental sensing node that has been monitoring industrial areas over a span of two years. We share our findings and lessons learned. Based on this, we outline how a new generation of sensing node(s) can look like. T2 - SMSI 2023 Conference Sensor and Measurement Science International CY - Nuremberg, Germany DA - 08.05.2023 KW - Sensing node KW - Sensor network KW - Environmental monitoring KW - Low-cost KW - LoRaWAN PY - 2023 SN - 978-3-9819376-8-8 DO - https://doi.org/10.5162/SMSI2023/C5.1 SP - 173 EP - 174 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-57454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. T1 - Revisiting Environmental Sensing Nodes: Lessons Learned and Way Forward N2 - Setting up sensors for the purpose of environmental monitoring should be a matter of days, but often drags over weeks or even months, preventing scientists from doing real research. Additionally, the newly developed hardware and software solutions are often reinventing existing wheels. In this short paper, we revisit the design of our environmental sensing node that has been monitoring industrial areas over a span of two years. We share our findings and lessons learned. Based on this, we outline how a new generation of sensing node(s) can look like. T2 - SMSI 2023 Conference Sensor and Measurement Science International CY - Nuremberg, Germany DA - 08.05.2023 KW - Sensing node KW - Sensor network KW - Environmental monitoring KW - Low-cost KW - LoRaWAN PY - 2023 AN - OPUS4-57455 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 19, Sonderband 1: BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 1. Auflage N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 1/1989 PY - 1989 SN - 3-88314-940-3 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 19 IS - Sonderband 1 SP - 1 EP - 438 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 1. AN - OPUS4-57457 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame retardancy features sustainability: Fake fiction, food for thought, or future N2 - • Renewable sources find their way into flame retardancy • Innovative solutions meet sustainability • Facing recycling and circular economy T2 - AMI Fire Retardants in Plastics CY - Philadelphia, PA, US DA - 26.04.2023 KW - Flame retardants KW - Sustainability KW - Resources from waste streams KW - Biocomposite KW - Vitrimers PY - 2023 AN - OPUS4-57415 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Sebastian A1 - Schalau, Bernd A1 - Michel, S. A1 - Schalau, T. T1 - Ein prognostisches Windfeldmodell für die neue VDI-Richtlinie 3783 Blatt 1 N2 - Zurzeit befindet sich die VDI-Richtlinie 3783 Blatt 1 in der Überarbeitung, wobei ein Modellwechsel auf ein Lagrange‘sches Partikelmodell erfolgt. Für die Berechnung der Gasausbreitung mit Gebäuden ist ein Windfeld erforderlich. Mit AUSTAL wird auch das diagnostische Windfeldmodell TALdia zur Verfügung gestellt, das mittels empirischer Ansätze die Rezirkulationszonen von Gebäuden und Hindernissen modelliert. Ein prognostisches Windfeldmodell auf Grundlage der Navier-Stokes-Gleichungen sollte bei komplexen Bebauungs-situationen bessere Berechnungsergebnisse liefern, was aber mit einem größeren Berechnungsaufwand verbunden ist. Im Rahmen eines IGF- Forschungsvorhabens wurde das prognostische Windfeldmodell OFWind als Open Source – Software entwickelt. Im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird die Anwendbarkeit der beiden Windfeldmodelle bei drei komplexen Bebauungssituationen untersucht. KW - Gasausbreitung PY - 2023 SN - 2191-0073 VL - 13 IS - 3-4 SP - 24 EP - 29 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-57578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Akustisches SpRK Monitoring mit SEA und verteilten faseroptischen Sensoren N2 - Von Hand erzeugte Spanndrahtbrüche in einem BTE-Brückenträger wurden mit Schallemissionsanalyse und verteilter faseroptischer akustischer Sensorik detektiert bzw. gemessen. Eigenheiten und Ergebnisse der beiden Methoden werden dargestellt und ihre Performance verglichen. T2 - 12. Symposium "Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen" (SEUB) CY - Dresden, Germany DA - 01.06.2023 KW - Verteilte faseroptische akustische Sensorik KW - DAS KW - Brückenmonitoring KW - Spanndrahtbruchdetektion KW - Schallemissionsanalyse KW - SEA PY - 2023 AN - OPUS4-57580 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Xu, R. A1 - Hicke, Konstantin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Marx, S. ED - Curbach, M. ED - Marx, S. ED - Scheerer, S. ED - Hampel, T. T1 - Akustisches SpRK-Monitoring mit SEA und verteilten faseroptischen Sensoren N2 - Im vorliegenden Bericht wurde untersucht, Spanndrahtbrüche in einem Brückenträger sowohl mittels Schallemissionsanalyse (SEA) als auch mit (eingebetteter) verteilter faseroptischer akustischer Sensorik (DAS) zu erkennen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bruchsignale anhand beider Messverfahren detektiert werden können. Die jeweils detektierten Drahtbrüche werden miteinander verglichen. Durch eine Gegenüberstellung werden SEA und DAS detailliert dargestellt. T2 - 12. Symposium "Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen" (SEUB) CY - Dresden, Germany DA - 01.06.2023 KW - Verteilte faseroptische akustische Sensorik KW - DAS KW - Brückenmonitoring KW - Spanndrahtbruchdetektion KW - Schallemissionsanalyse KW - SEA PY - 2023 SN - 978-3-86780-740-1 SN - 1613-6934 VL - 67 SP - 136 EP - 147 PB - Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen CY - Dresden AN - OPUS4-57581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 27, Sonderband 1: BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 4. Auflage N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei der Zulassung von Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Diese synoptische Darstellung der Tankanforderungen für die Beförderung gefährlicher Güter basiert auf den in der Datenbank TANKSAFE der BAM gespeicherten Daten. Die Daten spiegeln den neuesten Stand der Sicherheitstechnik auf diesem Gebiet wider. Sie sind schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer durch die BAM. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 1/1997 PY - 1997 SN - 3-89429-887-1 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (englisch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (English), a link is in the field related identifier VL - 27 IS - Sonderband 1 SP - 1 EP - 892 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 4. AN - OPUS4-57520 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 27, Sonderband 2: BAM-List - Requirements for tanks for the transport of dangerous goods N2 - The BAM List serves as the basis for the BAM's substance-related prototype approvals for tank containers designed for the transport of dangerous goods; further to this, the list may also be used as a knowledge source for the approval of tank vehicles. Furthermore, it also serves as a reference for the material-related evaluation of other types of containers transporting dangerous materials. This synoptic presentation of requirements for tanks to be used for the transport of dangerous goods is based on data stored in the BAM's TANKSAFE data base. This data reflects state of the art reliability engineering in this field of operations. For years it has formed a basis for the BAM in its responsibility for awarding prototype approvals for tank containers. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 2/1997 PY - 1997 SN - 3-89429-888-X SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (deutsch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (German), a link is in the field related identifier VL - 27 IS - Sonderband 2 SP - 1 EP - 880 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 4. AN - OPUS4-57522 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rennoch, Detlef A1 - Pasewald-Fischer, Astrid A1 - Schendler, Thomas A1 - Kelle, Frank A1 - Döring, Ingo A1 - Oeleker, Karin A1 - Franke, Werner A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 32, Sonderband 1: Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die Empfehlungen dieses Handbuchs über Prüfungen und Kriterien ergänzen die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter" und die angefügten Modellvorschriften. Sie sind das Ergebnis der Beschlüsse des UN-Sachverständigenausschusses "Beförderung gefährlicher Güter", die auf der dreizehnten (1984), vierzehnten (1986), fünfzehnten (1988), sechszehnten (1990), siebzehnten (1992), achtzehnten (1994), neunzehnten (1996) und zwanzigsten (1998) Sitzung gefasst wurden. Diese 3. überarbeitete Ausgabe enthält die vom Ausschuss auf dessen neunzehnter Sitzung (ST/SG/AC.10/23/Add. 1, Anhang 2) und zwanzigster Sitzung (ST/SG/AC.10/1998/14 und ST/SG/AC.10/25/Add. 1, Teil 3) angenommenen Ergänzungen der vorangegangenen Ausgabe. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 1/2002 KW - Gefahrgutbeförderung KW - UN-Prüfhandbuch PY - 2002 SN - 3-89701-823-3 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. VL - 32 IS - Sonderband 1 SP - 1 EP - 407 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 3. AN - OPUS4-57523 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Forschungsprogramm 2009 - 2010 N2 - In den Zeiten der Globalisierung und der beschleunigten technologischen Entwicklungen lassen sich in den Industrieländern nur mit einer entsprechenden Innovationsdynamik und -dichte die Herausforderungen im Hinblick auf Wachstum, Beschäftigung und Strukturwandel erfüllen. Grundvoraussetzung hierfür ist eine leistungsfähige Forschung. Um die Forschungsinfrastruktur in der Bundesrepublik zu erhalten und global wettbewerbsfähig zu bleiben, sind verstärkte Investitionen des Staates und der Wirtschaft notwendig. Mit den Investitionen im Rahmen der Hightech-Strategie hat die Bundesregierung einen wichtigen Schritt zur Förderung des wissenschaftlich-technischen Fortschritts in Deutschland getan. Die Investitionen in die Forschungsinfrastruktur des Landes sind nun von den Forschungseinrichtungen und Universitäten effektiv und effizient zu nutzen. Für einen möglichst wirksamen Einsatz der Forschungsetats sind Forschungsprogramme sowohl für die Forschungseinrichtung als auch für die Mittelgeber ein wichtiges Instrument im Hinblick auf die Darstellung der Aktivitäten. Dies gilt insbesondere für die Ressortforschungseinrichtungen des Bundes, zu denen die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zählt. Diese Einrichtungen verfügen über einen klaren Auftrag und ihre Forschung ist mit der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben verbunden. Forschungsprogramme dienen daher besonders in diesen Einrichtungen dazu, Perspektiven im Bereich ihres Aufgabenfeldes sowie ihre Forschungsaktivitäten transparent darzustellen und politisch vertretbar zu machen. Das vorliegende Forschungsprogramm der BAM gibt einen Überblick über die in den nächsten Jahren aktuellen Forschungsthemen und die hierfür erforderlichen Ressourcen und Rahmenbedingungen. PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-578814 SP - 1 EP - 38 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57881 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goller, Sebastian M. T1 - How reactions between smoke suppressants in flame retardant PA6.6 change the burning behavior and smoke emission N2 - The interactions between polymer, flame retardant and smoke suppressant are presented. Moreover, it is discussed, how the molecular changes affect the fire behavior and the smoke emission. T2 - 19th European meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM23) CY - Dübendorf, Switzerland DA - 26.06.2023 KW - Smoke KW - Polyamide KW - Flame retardancy KW - Smoke suppressant KW - Fire behavior PY - 2023 AN - OPUS4-57845 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui Rozo, Maria T1 - Transfer of the modes of action from polymer materials to glass-fiber-reinforced plastics: flame retardancy – fire resistance – post-fire mechanics N2 - Fire resistance of fiber-reinforced polymers (FRPs) has been an important area of research for many years since FRPs are mainly used in the transportation and construction sectors. This study presents the fire behavior, and mechanical performance between the flame retarded pure epoxy resin and flame retarded glass-fiber composites before, during, and after a fire event. This enables a deeper understanding of the transferability of flame retardants on composite materials. T2 - 19th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM23) CY - Dübendorf, Switzerland DA - 26.06.2023 KW - Glass-fiber Reinforced Polymer KW - Flame Retardancy KW - Fire Behavior KW - Flammability KW - Modes of Action PY - 2023 AN - OPUS4-57846 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Assessment Criteria to Evaluate Test Results on Compatibility of Nonmetallic Materials for Oxygen Service Based on BAM’s Safety Philosophy N2 - The general requirement, that nonmetallic materials for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use in plants and components is the current state of technical safety. However, numerous requests of manufacturers, sales offices, and users show, that there is still a strong need for information on how these materials are tested and evaluated. Based on more than 60 years of expertise, this paper provides background information on BAM’s test approach. It explains why BAM applies additional assessment criteria on nonmetallic materials for certain use conditions. Hence, the test schedule as well as the final evaluation shall reflect the practical application in a more customer-related way in combination with a higher safety level. That is the demand of BAM’s safety philosophy. T2 - 15th international symposium on flammability and sensitivity of materials in oxygen-enriched atmospheres CY - Online meeting DA - 03.05.2022 KW - Oxygen compatibility KW - Background information on test approaches KW - Evaluation of test results KW - Assessment criteria KW - BAM’s safety philosophy PY - 2022 AN - OPUS4-54887 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Kasch, Thomas A1 - Brock, Thomas A1 - Hesse, Olaf A1 - Hartwig, Peter ED - Steinberg, Th. A. ED - Chiffoleau, G. J. T1 - Assessment Criteria to Evaluate Test Results on Compatibility of Nonmetallic Materials for Oxygen Service Based on BAM’s Safety Philosophy N2 - The general requirement, that nonmetallic materials for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use in plants and components is the current state of technical safety. However, numerous requests of manufacturers, sales offices, and users show that there is still a strong need for information on how these materials are tested and evaluated. Based on more than 60 years of expertise, this paper provides background information on BAM’s test approach. It explains why BAM applies additional assessment criteria on nonmetallic materials for certain use conditions. Hence, the test schedule as well as the final evaluation shall reflect the practical application in a more customer-related way in combination with a higher safety level. That is the demand of BAM’s safety philosophy. KW - Oxygen compatibility KW - Background information on test approaches KW - Evaluation of test results KW - Assessment criteria KW - BAM’s safety philosophy PY - 2021 SN - 978-0-8031-7698-0 DO - https://doi.org/10.1520/STP1626-EB SN - 0899-6652 VL - STP 1626 - 15 SP - 1 EP - 12 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA, USA AN - OPUS4-54888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Woitzek, Andreas A1 - Kasch, Thomas A1 - Kittler-Packmor, Kai ED - Steinberg, Th. A. ED - Chiffoleau, G. J. T1 - New large-scale 750 bar Oxygen Pressure Surge Test Facility N2 - The Oxygen Pressure Surge Test (OPST) is considered to be best practice for evaluating the burn out safety of plant components and testing the compatibility of nonmetallic materials for oxygen service. Nevertheless, there are only a few laboratories worldwide performing the OPST. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) already operates oxygen pressure surge test facilities with maximum OPST pressures of 450 bar. However, to ensure technical innovation and to enhance research and development, the decision was made to develop a new and large-scale oxygen pressure surge test facility. Due to the size and the high potential impact energies, the test facility is located outside of Berlin at BAM Test Site for Technical Safety (TTS), where large scale testing is carried out. In addition to an intended maximum OPST pressure of 750 bar, there is the possibility of testing industrial equipment with large inner volumes and diameters. The new quick opening valve constitutes the core of the system and was developed by BAM. It allows to perform tests with the standardized pressure rise times of 15 ms to 20 ms or with adjustable pressure rise times at higher or lower values. As a result, it is possible to provide customized test parameters for specific practical applications as well as research projects. This presentation shows the status quo of this unique test facility, its performance, its technical specifications, and its new possibilities for research and development for a long term enhancement of burn out safety in oxygen application. KW - Oxygen pressure surge test KW - Adiabatic compression KW - Burn out safety KW - Innovation in OPST facility KW - Adjustable pressure rise time PY - 2021 SN - 978-0-8031-7698-0 DO - https://doi.org/10.1520/STP1626-EB SN - 0899-6652 VL - STP 1626 - 15 SP - 326 EP - 340 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA, USA AN - OPUS4-54889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Petryna, Y. T1 - Damage Assessment of Civil Structures Using Wave Propagation Analysis and Transmissibility Functions N2 - A common damage detection method in civil engineering is to monitor dynamic characteristics such as natural frequencies and modal shapes, which are directly related to the structural stiffness. However, the discrepancy in measured natural frequencies may result from environmental changes, the soil-structure interaction or effects caused by earthquakes. This makes it difficult to decide whether the local change in structural properties is caused by damage or other factors. To address this challenge and thus improve the current damage detection method, the wave propagation analysis method and the transmissibility relationship were considered. In our study, the wave propagation field in structures was reconstructed by applying the Normalized-Input-Output-Minimization (NIOM) method to vibration recordings. Wave velocities and transmissibility functions were considered as reference values for the damage indicators. This paper demonstrates the evaluation of local property changes in two examples of large-scale structures: a 14-story RC building and a 64 m long pedestrian bridge. The proposed damage indicators show a clear correspondence to structural changes. T2 - EVACES2021 9th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures CY - Online meeting DA - 14.09.2021 KW - Damage detection KW - Damage indices KW - Normalized-Input-Output-Minimization KW - Transmissibility function KW - Wave propagation PY - 2022 SN - 978-3-030-93235-0 SN - 978-3-030-93236-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-93236-7_2 SP - 3 EP - 13 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-55565 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wilrich, Cordula A1 - Schröder, Volkmar A1 - Brandes, E. A1 - Schmidt, Martin A1 - Wandrey, Peter-Andreas A1 - Mix, K.-H. A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Bender, H. A1 - Stephan, U. A1 - Eberz, A. A1 - Steinbach, J. A1 - Stoessel, F. T1 - Plant and process safety - 2. Hazardous materials and process conditions N2 - "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" is the benchmark reference in chemistry and chemical and life science engineering, covering inorganic and organic chemicals, advanced materials, pharmaceuticals, polymers and plastics, metals and alloys, biotechnology and biotechnological products, food chemistry, process engineering and unit operations, analytical methods, environmental protection, and much more. The present article is part of the topic collection "Environmental Protection and Industrial Safety". It covers plant and process safety, focusing on hazardous materials and process conditions. KW - Flammable gases and vapors KW - Combustibility of liquids KW - Dust explosions KW - Explosive condensed substances KW - Harmful effects of substances KW - Exothermic and pressure-inducing chemical reactions PY - 2012 SN - 978-3-527-30673-2 DO - https://doi.org/10.1002/14356007.q20_q01 SP - 1 EP - 50 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-58108 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten beim Haus der Technik (HdT) CY - Essen, Germany DA - 22.08.2023 KW - Bestimmungsgemäßer Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Reibfunken KW - Schleiffunken KW - Schlagfunken PY - 2023 AN - OPUS4-58110 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - "Grabenkorrosion": From A historic scientific debate to the solution, still modern failures N2 - Grooving corrosion occured in the 1970ies. It returned in the 1990ies, causing a scientific debate leading to a solution. This solution got lost, so new failures appear. The route of the discussion to the solution is described, old and new failures are discussed. T2 - Eurocorr 2023 CY - Brussels, Belgium DA - 27.08.2023 KW - Grooving corrosion KW - Drinking water installations KW - Steel pipes PY - 2023 AN - OPUS4-58186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin T1 - R&D Activities by BAM Related to Transport Package Fire Testing N2 - Packages for the transport of radioactive material shall meet the mechanical and thermal test requirements of the International Atomic Energy Agency (IAEA) regulations for package design approval. Besides mechanical testing, the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) performs thermal tests in accordance with the IAEA regulations. The thermal test includes a 30-minute 800°C fully engulfing fire. BAM continuously performs various thermal experiments for the investigation of the thermal response of packages with respect to the IAEA fire. The purpose of this paper is to give an overview of the already performed, ongoing and future physical tests and experiments of BAM in the field of thermal investigations. These research and development works shall support our competencies for the authority package design assessment. BAM operates a propane gas fire test facility. To be able to carry out comparative investigations and validity between the propane fire and the in detail prescribed pool fire test in the regulations, BAM carries out various calorimetric tests and investigates the boundary conditions of the fire with the help of fire reference packages. At the same time, we are conducting various fire scenarios with wood-filled impact limiters. Large-scale fire tests of impact limiters are carried out on a full scale as well as on a small scale. Influencing variables are investigated in particular by means of geometric changes and the consideration of artificial damages, in particular holes. In addition to propane fire as a heat source, thermal scenarios are also investigated with hydrogen as heat source and an infrared radiator system to ignite test specimens. For these numerous test arrangements, the transferability to existing and newly developed transport package designs is essential and fruitful within the review of design approvals, especially for Dual Purpose casks with a long-lasting operation time. T2 - 20th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials (PATRAM 22) CY - Juan-les-Pins, France DA - 11.06.2023 KW - Fire Testing KW - Wood KW - Hydrogen KW - Fire Reference Test PY - 2023 AN - OPUS4-57722 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Forschungsprogramm 2019 - 2021 N2 - Die voranschreitende Digitalisierung, die Globalisierung sowie die daraus resultierende beschleunigte technologische Entwicklung bringen heute für die Industrieländer Herausforderungen im Hinblick auf Wachstum, Beschäftigung und Strukturwandel mit sich, denen nur mit einer entsprechenden Innovationsdynamik und -dichte begegnet werden kann. Grundvoraussetzung hierfür ist eine leistungsfähige Forschung und Entwicklung ebenso wie Wissens- und Technologietransfer zur Umsetzung von Forschungsergebnissen in marktfähige Produkte und Dienstleistungen. Europa hat sich im Rahmen des Lissabon-Prozesses zum Ziel gesetzt, den Anteil der Forschungsausgaben am Bruttoinlandsprodukt auf 3 % zu steigern. Um die Forschungsinfrastruktur in der Bundesrepublik zu stärken und global wettbewerbsfähig zu bleiben, hat die Bundesregierung mit der Hightech-Strategie 2025 einen weiteren wichtigen Schritt zur Förderung des wissenschaftlich-technischen Fortschritts in Deutschland getan. Forschungsprogramme sind sowohl für Forschungseinrichtungen als auch für Mittelgeber ein wichtiges Instrument für die Darstellung und Steuerung ihrer Aktivitäten. Dies gilt auch für die Bundeseinrichtungen mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben, zu denen die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zählt. Die BAM verfügt über einen klaren gesetzlichen Auftrag für die Sicherheit in Technik und Chemie. Ihre Forschung ist mit der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben verbunden. Das Forschungsprogramm zeigt Perspektiven im Bereich ihres Aufgabenfeldes sowie ihrer damit verbundenen Forschungsaktivitäten transparent und politisch nutzbar auf und dient darüber hinaus der Koordinierung der Ressortforschung. Das Forschungsprogramm der BAM wird alle zwei Jahre aktualisiert. Es gibt einen Überblick über die aktuellen und zukünftigen Forschungsthemen und die hierfür erforderlichen Rahmenbedingungen. PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-577499 SP - 1 EP - 44 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57749 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Ronald T1 - Von der Datenerfassung bis zur Entscheidungsfindung: Jede Brücken-Überwachung bedarf einer Gesamtmethodik N2 - Brücken müssen laufend überwacht werden, damit die Unsicherheiten hinsichtlich ihres Zustands, ihrer Beanspruchung und ihrer Leistungsfähigkeit verringert werden können. Diese Aufgabe soll künftig mit digitalen Methoden erleichtert werden. Im folgenden Beitrag werden deshalb die digitale Bauwerksmodellierung und die Entscheidungsfindung beleuchtet. Dazu wird gezeigt, wie Zustandsdiagnosen und -prognosen digital ermöglicht werden und wie durch diagnostische und prognostische Modelle eine wissenschaftliche Basis für risikobasierte Entscheidungen über Erhaltungsmaßnahmen und für den Übergang vom reaktiven zum vorausschauenden Brückenmanagement gebildet werden kann. Dabei wird klar: Jede Brücken-Überwachung bedarf einer Gesamtmethodik, ihre wichtigsten Elemente sind: Datenerfassung, Datenmanagement, Datenanalyse, Bauwerksmodellierung, Bauwerksbewertung und die letztendlichen Entscheidungen über notwendige Erhaltungsmaßnahmen. KW - Prädiktive Instandhaltung KW - Brücken KW - Erhaltungsmanagement KW - Digitale Zwillinge PY - 2023 IS - 62 SP - 76 EP - 83 AN - OPUS4-57811 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Achievements and challenges of distributed polymer optical fiber sensors @BAM N2 - Monitoring of construction projects plays increasingly important role in the implementation of growing needs and requirements, especially in geologically difficult areas. This particularly concerns tunnelling and special civil engineering projects. The use of fiber optic sensors for structural health monitoring provides significant economic advantages regarding lower life-cycle costs of the civil infrastructure. We present our achievements in the development of distributed polymer optical fiber sensors based on Rayleigh and Brillouin scattering for early damage detection. T2 - POF Conference CY - Bilbao, Spain DA - 26.09.2022 KW - Distributed POF sensor KW - OTDR KW - OFDR KW - Smart geosynthetics PY - 2022 AN - OPUS4-56031 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wave propagation from hammer, vibrator and railway excitation – theoretical and measured attenuation in space and frequency domain N2 - The attenuation of wave amplitudes is ruled by the planar, cylindrical or spherical geometry of the wave front (the geometric or power-law attenuation) but also by the damping of the soil (an exponential attenuation). Several low- and high-frequency filter effects are derived for the layering and the damping of the soil, for the moving static and the distributed train loads and for a homogeneous or randomly heterogeneous soil. Measurements of hammer- and train-induced vibrations at five sites have been analysed for these attenuation and filter effects. The measured attenuation with distance can be discribed by generalised power laws and some reasons will be discussed. The theoretical filter effects can well be found in the measurements. T2 - Wave Mechanics and Vibrations Conference CY - Lisbon, Potugal DA - 04.07.2022 KW - Hammer impact KW - Train passage KW - Layered soil KW - Attenuation KW - Filter effects KW - Randomly heterogeneous soil KW - Scattering PY - 2023 SN - 978-3-031-15757-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-15758-5_35 SP - 352 EP - 359 PB - Springer Nature CY - Cham, Schweiz AN - OPUS4-56034 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Measurement and evaluation tools for ground and building vibrations from industrial process-es, construction work, traffic and other sources N2 - Vibration measurements have many causes and many technical and natural sources. Problems can sometimes be solved by short-term measurements, but in many cases, a long-term measurement is necessary. In long-term measurements of days, weeks, months and even years, it is easy to collect a huge quantity of raw data, but at the end, the post-processing of these data can be exhausting (for example one-year vibration data of a wind energy tower). A software has been developed which con-sists of measuring and evaluation routines where the measuring routines can operate different meas-uring systems and different measuring cards. The main advantage of this software is the fact that the interesting evaluations can be integrated in the measuring process so that the characteristics of the vibration can be extracted without storing all the raw data. Only important time segments are stored, for example train passages. The overall concept of the software and the main evaluation routines will be described in some details. Examples of our measurement experience will illustrate the capabilities of the software. 1) Surveying construction work in nearby sensitive buildings (for example an old wind tunnel), including a stable alarm system and meaningful vibration limits. 2) Prediction of train-induced vibration for a planned building to prevent annoyance and to improve the building design. 3) Modal analysis and long term measurements of several single- or multi-span, concrete or steel bridges 4) Modal and wave analysis of coupled floors in a historical building (“Neues Palais” at Potsdam). 5) Soil properties of various measurement sites (different routines to evaluate the dispersion). Moreover, from many projects, amplitudes, frequencies, and attenuation laws have been collected and analysed for the different sources such as vibratory or impact pile driving and ground compaction, demolition work with different machines, blasting in quarries and in tunnel works, bomb and mine clearing. T2 - 28th International Congress on Sound and Vibration (ICSV28) CY - Online meeting DA - 25.07.2022 KW - Ground vibration KW - Building vibration KW - Measurement KW - Evaluation KW - Modes and waves PY - 2022 AN - OPUS4-56035 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Effects of a varying track and soil stiffness on ground vibrations near railway lines N2 - Usually, geometric irregularities are considered as the main cause of ground vibrations from trains. A varying stiffness of the track, the track support and the soil can also generate ground vibrations. The regular stiffness variation of the track on and between the sleepers results in a deterministic dynamic axle load. The random stiffness variation of the track support yields also dynamic axle loads. The dynamic axle loads are generated by the varying wheel displacements under the static axle load by the acceleration of the unsprung mass of the rail vehicle. The random stiffness variation has a second effect. The pulses from the passage of the static axle loads are superposed regularly to the quasi-static response, but also irregularly to yield a “scattered” part of the axle pulses. The same holds for a random variation of the soil stiffness. All these effects of stiffness variations have been calculated by wavenumber-domain multi-beam track models, a random finite-element soil model and the superposition of axle impulses in a stochastic simulation. The results are confronted with many measurements at different sites. It is concluded that the stiffness variation of the track and the soil generate an important ground vibration component near railway lines. T2 - Railways 2022 CY - Montpellier, France DA - 22.08.2022 KW - Ground vibration KW - Railways KW - Varying track stiffness KW - Varying soil stiffness PY - 2022 AN - OPUS4-56036 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway-induced ground and building vibrations – Analysis in frequency-wavenumber domain and fast prediction with approximate models N2 - A simple and fast prediction scheme is presented for train-induced ground and building vibrations. For the emission, finite-element boundary-element or multiple-beam-on-continuous-soil models of the track have been analysed and approximated by faster track-on-Winkler-soil models. The vehicle-track interaction due to irregularities yields the excitation forces. For the transmission of waves in the soil, the wavenumber integral of the compliance of layered soils has been evaluated. The calculation time is reduced for the prediction by using the solution of a homogeneous half-space with a frequency-dependent wave velocity (the dispersion) of the soil. For the immision, many 2 and 3-dimenisonal finite-element building models have been investigated, and a good approximation has been established by a 1-dimensional soil-wall-floor model. In addition, the axle sequence of the train, the quasi-static and the “scattered” response of the soil, and the wave propagation from a tunnel to a pile foundation of a building have been included. T2 - ISMA-Conference CY - Leuven, Belgium DA - 12.09.2022 KW - Ground vibration KW - Building vibration KW - Railways KW - Simple and fast prediction PY - 2022 AN - OPUS4-56038 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Königsbauer, Korbinian A1 - Nöther, N. A1 - Schaller, M. B. A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed POF sensors for structural health monitoring in civil construction applications N2 - In this paper, a cost-efficient distributed fiber optic measurement system based on Rayleigh scattering is presented. The distributed digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) method is developed for detection of significantly large strain in the range from 3 % up to 10 % as required by end users. For this purpose, a vector network analyzer used in the I-OFDR is replaced by a compact and cost-effective digital data acquisition system. This digital emitting/receiving unit enables the recording of the complex transfer function carrying information about the local deformations along the entire sensing fiber. T2 - POF 2022 The 30th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Bilbao, Spain DA - 26.09.2022 KW - I-OFDR KW - PF-POF KW - Structural health monitoring KW - Rayleigh backscatter measurement KW - Strain detection PY - 2022 VL - 2022 SP - 152 EP - 155 AN - OPUS4-56060 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Photothermal determination of thermal properties of concrete – a method evaluation N2 - The evaluation of thermal properties is probably an underrated tool for the onsite health monitoring of concrete structures. The photothermal approach offers a possibility to realize a real onsite measurement. This contribution presents the application of the photothermal approach under lab conditions on three different concrete types. The obtained results were compared with those of a commercial device based on the Transient Plane Source (TPS) method. Both agreed well within the estimated uncertainty ranges and therefore demonstrate the applicability of the photothermal method for this kind of investigations. First results of a concrete sample with different water contents support the potential of this method for the characterization of concrete in general. T2 - NDTCE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.8.2022 KW - Thermal effusivity KW - Thermal conductivity KW - Moisture PY - 2022 AN - OPUS4-56063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Wehrmedizinisches Sonderforschungsvorhaben 29K4 "Primäres Explosionstrauma": „Entwicklung und Validierung eines Körpermodells und eines Stoßwellengenerators zur Simulation der intrakorporalen Stoßwellenausbreitung nach Explosionen“ N2 - Im Rahmen dieses Vortrags wurden aktuelle Arbeiten im Rahmen der Forschungszusammenarbeit mit dem Bundeswehrkrankenhaus Berlin zum primären Explosionstrauma vorgestellt. T2 - 8. KSK Symposium Rüstung 2022 CY - Altensteig/Wart, Germany DA - 13.09.2022 KW - Blast KW - Primäres Explosionstrauma KW - Einsatzkräfte KW - Polizei KW - Körpermodell PY - 2022 AN - OPUS4-55841 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos T1 - Bewertung von Fallfundamenten in der mechanischen Sicherheitsprüfung von Gefahrgutverpackungen N2 - Bericht über die Vorgehensweise der systematischen Untersuchungen zur Entwicklung angepasster Kriterien für die Bewertung von Aufprallfundamenten in der mechanischen Sicherheitsprüfung von Gefahrgutverpackungen T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 22.09.2022 KW - Fallprüfung KW - Aufprallfundament KW - Gefahrgutverpackung KW - Fallfundament KW - Mchanische Sicherheitsprüfung PY - 2022 AN - OPUS4-55843 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos T1 - Damage assessment of complete, filled fibreboard boxes in regulative vertical impact tests by dropping N2 - Due to the high damping mechanical properties of fibreboard materials, corrugated fibreboard boxes are widely used as transport packages of dangerous goods. Since there is a hazard of vertical impact within the distribution system, drop tests are performed as design type tests to assess the package’s ability to withstand damage. However, there is little information in this context regarding the mechanical response of a filled fibreboard box. This work aims to propose a concept utilizing experimental drop test results by means of finite-element (FE) analyses in order to predict the damage resistance of complete, filled corrugated fibreboard boxes which are ready for transportation. T2 - 38th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Poros Island, Greece DA - 20.09.2022 KW - Drop test KW - Dangerous goods packagings KW - Corrugated fibreboard box KW - Finite-element-analysis KW - Explicit transient simulation KW - Crash simulation PY - 2022 AN - OPUS4-55845 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Challenges of vibration prediction – realistic irregularities, the scattering of axle pulses, and the tunnel-surface reduction N2 - A prediction software has been developed by BAM. The following topics have still be solved. A realistic irregularity spectrum can be derived from axle-box measurements. It agrees wel with the spectrum used for the high-speed 2 project in the United Kingdom. In addition, the scattering of axle pulses should be included. This mid-frequency component can also be found in the HS2 procedure. Finally, the reduction in case of a tunnel line compared to a surface line should be included. Some measurement results of BAM, HS2 and other institutes show a certain mid-frequency reduction. This is due to the load distribution of the tunnel which yields softer axle pulses and the scattered axle impulses are reduced. T2 - ISO/TC 108/SC 2/WG 8 Working group Ground-borne noise and vibration from rail systems CY - London, UK DA - 21.11.2022 KW - Ground vibration KW - Railway trafiic KW - Prediction KW - Irregularities KW - Axle pulses KW - Tunnel line KW - Surface line PY - 2022 AN - OPUS4-56738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Franke, Werner A1 - Speicher, Gottfried-Johannes T1 - Bericht über die Prüfung von Mischungen aus Silber(II)-oxid und Polytetrafluorethylen (Hostaflon TF 1740) mit 4 %, 8 %, 13 % und 50 % TF 1740 auf explosive Eigenschaften und auf Entzündlichkeit durch elektrische Funken, sowie über eine Untersuchung über das Verhalten von reinem Silber(II)-oxid und der Mischung Silber(II)-oxid/4 % Hostaflon TF 1740 bei thermischer Beanspruchung in Verbindung mit Polyethylen und Chloropren - Bericht I N2 - Die durchgeführten Prüfungen haben ergeben, daß die Mischung mit 4 % HostafIon nicht explosionsfähig, die Mischungen mit 8 % und 50 % HostafIon explosionsfähig und die Mischung mit 13 % Hostaflon explosionsgefährlich im Sinne der Definition in § 3 (1) des Gesetzes über explosionsgefährliche Stoffe vom 13.9.1976 sind. Aus den Ergebnissen der Prüfung auf Zündbarkeit durch Kondensatorentladungsfunken und der Prüfung auf thermische Sensibilität (Entzündlichkeit) läßt sich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit schließen, daß auch die Mischungen mit 8 % und 13 % Hostaflon nicht durch Kondensatorentladungsfunken zur Entzündung zu bringen sind. KW - Prüfbericht KW - Silber(II)-oxid KW - Polytetrafluorethylen KW - Explosive Eigenschaft KW - Entzündlichkeit KW - Thermische Beanspruchung KW - Polyethylen KW - Chloropren PY - 1982 IS - Tgb.-Nr. 4-82/82 SP - 1 EP - 28 PB - Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56822 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Franke, Werner A1 - Speicher, Gottfried-Johannes T1 - Bericht über die Prüfung einer Silberoxid-Elektrode mit verschiedenen Separatormaterialien auf thermische Sensibilität - Bericht III N2 - Die Untersuchungen haben ergeben, daß die Systeme Silberoxid-Elektrode/Separator für den PVC-Separator 130/255, den Arylamid/Arylimid-Separator 15-00-117, den Polypropylen-SWP-Separator und den Polysulfon-Separator 132/12 explosionsgefährlich in Anlehnung an die Definition in § 3 (1) des Gesetzes über explosionsgefährliche Stoffe vom 13.9.1976 sind. Das System Silberoxid-Elektrode/Polysulfon-Separator 132/13 ist wie das System Silberoxid-Elektrode/Cellulose-Separator nicht explosionsgefährlich im Sinne der o. g. Definition. KW - Prüfbericht KW - Silberoxid-Elektrode KW - Separatormaterial KW - thermische Sensibilität PY - 1982 IS - Tgb.-Nr. 4-82/82 SP - 1 EP - 3 PB - Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56819 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Franke, Werner A1 - Speicher, Gottfried-Johannes T1 - Bericht über die Prüfung von elektrischen Spezialzellen Silberoxid/Zink und von in Separatormaterial eingetaschten Silberoxid- bzw. Zink-Elektroden auf explosive Eigenschaften und auf Entzündlichkeit durch Kondensatorentladungsfunken - Bericht II N2 - Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß die Zinkelektrode in Bezug auf das Brandverhalten des sie umgebenden Cellulose-Separators als inert bezeichnet werden kann. Das Silberoxid/4 % Hostaflon-Gemisch begünstigt hingegen die Verbrennung der Cellulose durch Sauerstoffabgabe. Darüber hinaus können bei thermischer Beanspruchung des Systems Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator heftige Reaktionen auftreten. Diese zeigen sich sowohl in der Entzündung bei Aufheizgeschwindigkeiten von mehr als 100 K/min (3.2) und in der Zerlegung der Stahlhülse in 2 Teile nach einer Gesamteinwirkungszeit der Gasflamme von 14 s (3.3) als auch in dem raschen Abbrand beim Brandversuch (4.2) und dem Brand als Folge der Wärmeentwicklung am niederohmigen Kurzschluß beim Aktivieren der Zelle. Es traten jedoch weder beim Brandversuch mit der Zelle noch beim Aktivieren der Zelle mit niederohmigem Kurzschluß irgendwelche explosionsartigen Reaktionen oder Wurfstücke auf. Die Ergebnisse der Prüfung durch Erhitzen unter Einschluß (3.3) und der Prüfung auf Schlagempfindlichkeit (3.4) zeigen, daß das System Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator als nicht-explosionsfähig zu bezeichnen ist. Bei der Aktivierung der "Kurzschlußzelle" traten weder Entzündung noch andere gefährliche Reaktionen auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß es sich um keinen Kurzschluß handelte, was die Messung des Widerstandes der Zelle (50 MΩ) bewies, so daß keine ausreichende Wärmeentwicklung an der Beschädigungsstelle auftrat. Es ist allerdings zu bezweifeln, daß sich bei dem ursprünglich nach der Beschädigung gemessenen Widerstand von 9 MΩ zur Entzündung ausreichende Wärme entwickelt hätte, da es sich auch bei diesem Widerstand um keinen "echten" Kurzschluß handelte. Für eine Entzündung bei der Aktivierung der Zelle ist schon ein niederohmiger Kurzschluß notwendig. Bei diesem Versuch wurde aus technischen Gründen zum Befüllen etwa der halben Zelle mit Kalilauge eine Zeit von ca. 40 s gebraucht. Durch Brand zerstört wurde aber nur der trockene Teil der Zelle. Wenn auch beim betriebsmäßigen schnellen Befüllen innerhalb weniger Sekunden an einem niederohmigen Kurzschluß eine starke Wärmeentwicklung auftritt, so kann man das Auftreten eines Brandes aufgrund der Durchfeuchtung der gesamten Zelle jedoch ausschließen. Bei der Prüfung der Empfindlichkeit gegen Kondensatorentladungsfunken wurde festgestellt, daß das System Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator selbst bei Funkenenergien bis zu 168 mWs nicht zur Entzündung zu bringen war. Elektrostatische Aufladung von Personen kann hingegen nur Funken mit der Energie bis 15 mWs liefern. KW - Elektrische Spezialzelle KW - Separatormaterial KW - Silberoxid-Elektrode KW - Zink-Elektrode KW - Explosive Eigenschaft KW - Entzündlichkeit KW - Kondensatorentladungsfunke PY - 1982 IS - Tgb.-Nr. 4-82/82 SP - 1 EP - 18 PB - Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56820 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU project ODYSSEUS - Improving Knowledge on HMEs N2 - The ODYSSEUS project aims at improving knowledge about explosives precursers/HMEs and at developing and improving prognostic and detection tool to counter and prevent terrorist attacks. The contribution presents an overview of the ODYSSEUS approaches in countering and preventing terrorist attacks. The lecture will also show what knowledge has been gained to date about HMEs and new precursers and what consequences result from this. T2 - EXERTER Final Conference CY - Soest, Netherlands DA - 24.04.2023 KW - HME KW - Preparation of HME KW - Misuse of explosives KW - EU project ODYSSEUS PY - 2023 AN - OPUS4-57387 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Structural integrity management research at BAM N2 - This presentation provides an overview on the structural integrity management research at BAM. In addition, a framework for monitoring and risk-informed inspection and maintenance planning for offshore steel structures is presented. T2 - Structural Health Monitoring Using Statistical Pattern Recognition CY - Berlin, Germany DA - 20.03.2023 KW - Structural integrity KW - Monitoring KW - Maintenance KW - Inspeciton KW - Bridges KW - Offshore wind PY - 2023 AN - OPUS4-57864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Ultrasonic monitoring of large-scale structures – input to engineering assessment N2 - Ultrasonic coda wave interferometry can detect small changes in scattering materials like concrete. We embedded ultrasonic transducers in the Gänstorbrücke Ulm, a monitored road bridge in Germany, to test the methodology. Since fall 2020, we've been monitoring parts of the bridge and comparing the results to commercial monitoring systems. We calculate signal and volumetric velocity changes using coda waves, and long-term measurements show that the influence of temperature on strains and ultrasound velocity changes can be monitored. Velocity change maps indicate that different parts of the bridge react differently to environmental temperature changes, revealing local material property differences. A load experiment with trucks allows calibration to improve detectability of possibly damaging events. Our work focuses on measurement reliability, potential use of and distinction from temperature effects, combination with complementary sensing systems, and converting measured values to information for damage and life cycle assessment. T2 - IALCCE 2023 CY - Milano, Italy DA - 02.07.2023 KW - Ultrasonic KW - Monitoring KW - Bridges KW - NDT KW - Coda PY - 2023 AN - OPUS4-58046 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas A1 - Sanchez Trujillo, Camila Andrea A1 - Niederleitinger, Ernst T1 - Ultrasonic monitoring of large-scale structures – input to engineering assessment N2 - Ultrasonic coda wave interferometry can detect small changes in scattering materials like concrete. We embedded ultrasonic transducers in the Gänstorbrücke Ulm, a monitored road bridge in Germany, to test the methodology. Since fall 2020, we've been monitoring parts of the bridge and comparing the results to commercial monitoring systems. We calculate signal and volumetric velocity changes using coda waves, and long-term measurements show that the influence of temperature on strains and ultrasound velocity changes can be monitored. Velocity change maps indicate that different parts of the bridge react differently to environmental temperature changes, revealing local material property differences. A load experiment with trucks allows calibration to improve detectability of possibly damaging events. Our work focuses on measurement reliability, potential use of and distinction from temperature effects, combination with complementary sensing systems, and converting measured values to information for damage and life cycle assessment. T2 - IALCCE 2023 CY - Milano, Italy DA - 02.07.2023 KW - Ultrasonic KW - Monitoring KW - Bridge KW - NDT KW - coda PY - 2023 SP - 1 EP - 8 PB - IALCCE CY - Milan AN - OPUS4-58047 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Novel fading suppression method for distributed optical fiber acoustic sensing N2 - A universal method based on alternating pulse widths is proposed to suppress the signal fading for all distributed acoustic sensors (DASs) and experimentally demonstrated by one DAS system based on a Mach-Zehnder interferometer. T2 - Optica Sensing Congress CY - Munich, Germany DA - 30.07.2023 KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing KW - Fading suppression KW - Structural health monitoring PY - 2023 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-58048 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Novel fading suppression method for distributed optical fiber acoustic sensing N2 - A universal method based on alternating pulse widths is proposed to suppress the signal fading for all distributed acoustic sensors (DASs) and experimentally demonstrated by one DAS system based on a Mach-Zehnder interferometer. T2 - Optica Sensing Congress CY - Munich, Germany DA - 30.07.2023 KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing KW - Structural health monitoring KW - Fading suppression PY - 2023 AN - OPUS4-58049 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Thomas, P. T1 - Phase Error Evaluation via Differentiation and Cross-Multiplication Demodulation in Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometry N2 - Phase-sensitive optical time-domain reflectometry (jOTDR) is a technology for distributed vibration sensing, where vibration amplitudes are determined by recovering the phase of the backscattered light. Measurement noise induces phase errors, which degrades sensing performance. The phase errors, using a differentiation and cross-multiplication (DCM) algorithm, are investigated theoretically and experimentally in a jOTDR system based on a phase retrieval configuration consisting of an imbalanced Mach–Zehnder interferometer (IMZI) and a 3 x 3 coupler. Analysis shows that phase error is highly dependent on the AC component of the obtained signal, essentially being inversely proportional to the product of the power of the light backscattered from two locations. An analytical expression was derived to estimate the phase error and was confirmed by experiment. When applied to the same measurement data, the error is found to be slightly smaller than that obtained using in-phase/quadrature (I/Q) demodulation. The error, however, increases for longer measurement times. KW - Distributed fiber sensing KW - Phase-sensitive optical time-domain reflectometry KW - Phase error PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580501 UR - https://www.mdpi.com/2304-6732/10/5/514 DO - https://doi.org/10.3390/photonics10050514 SN - 2304-6732 VL - 10 IS - 5 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-58050 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Veranst.-Nr. VA23-00064-050-E, im Haus der Technik e.V. (HdT) CY - Essen, Germany DA - 13.06.2023 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Bestimmungsgemäßer Gebrauch im Explosionsschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57680 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Die BAM als Partnerin in der Zivilen Sicherheitsforschung N2 - Was kann die Partnerin in der Zivilen Sicherheitsforschung leisten, welche Möglichkeiten in der Zusammenarbeit mit BOS gibt es? T2 - ForAn - Lunch and Learn CY - Online meeting DA - 14.06.2023 KW - TTS KW - Security KW - BOS KW - Zivile Sicherheitsforschung PY - 2023 AN - OPUS4-57681 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. W. T1 - Improved criteria for evaluating impact targets in regulative drop tests of dangerous goods packagings N2 - For dangerous goods packagings, drop testing onto an essential unyielding target can be used to assess the mechanical resistance to impact loads. Adopted regulations like ADR/RID require that the impact surface provided shall be integral with a mass at least 50 times than that of the heaviest package to be tested. The problem is that many manufacturers do not possess impact targets that satisfy the required 50 times mass ratio for regulative drop tests during series production. The objective of this work is to verify existing and define improved criteria for impact target structures based on systematic investigations. Previous evidence highlights the relevance of other parameters in addition to the mass ratio. Therefore, in this research, a variation of drop test parameters was carried out experimentally. Furthermore, numerical vibration analysis was applied to investigate the deformability of the impact surface. The results conclude that the mass ratio of 1:50 cannot be defined as a decisive criterion. In order to determine the influence of further drop test parameters, the research findings were used to validate a parametric model which assesses impact target deflection. An approximation quality of over 90 % was achieved. As a result, new evaluation criteria are proposed. Firstly, a method for identifying critical impact target designs is provided. Secondly, a new comprehensive formula compares the approximated maximum deflection of a real impact target to the respective theoretical threshold derived from a worst-case assumption. In practice, this leads to great advantages in the evaluation of already installed impact targets for dangerous goods packagings. KW - Corrugated fibreboard box KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Mechanical response KW - Steel drum KW - Structural dynamics PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576985 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2759 SN - 0894-3214 SP - 1 EP - 14 PB - John Wiley & Sons Ltd AN - OPUS4-57698 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Bethke, John A1 - Goedecke, Thomas T1 - How To Measure The Angle of Repose of Hazardous Substances in the Test Centers for Dangerous Goods Packagings N2 - The flow properties of powdery or granular filling substances for dangerous goods packagings are safety-relevant parameters. To specify the flow behavior, the angle of repose is measured in the recognized test centers for dangerous goods packagings in Germany. Previous investigations performed on non-hazardous substances revealed that some of the methods currently used have disadvantages in application. Additionally, for occupational health and safety reasons, it was generally viewed critically to carry out measurements of the angle of repose for dangerous goods at all. Instead, the dimensionless Hausner ratio to describe the flow behavior was proposed. In this work, the investigations were extended to real hazardous substances to concretize the assessment. Five exemplary hazardous substances were tested for their angle of repose using the methods commonly applied in the test centers. The Hausner ratio was also determined. In addition, the influence of a different climatic preconditioning on the angle of repose measurement was examined using three selected non-hazardous bulk materials. The results show that the measurement of the angle of repose is not fundamentally excluded for dangerous goods. However, for reasons of applicability, repeatability and occupational health and safety, only the ISO method can be applied for dangerous filling substances. This method provides conservative results regarding a safety-related evaluation of flow properties for the transport of dangerous goods. In principle, both the ISO method and the determination of the Hausner ratio can be used for dangerous goods. It is also essential especially with finely powdered filling goods, to carry out controlled preconditioning. KW - Angle of repose KW - Flow properties KW - Flowability KW - Hausner ratio KW - Powders KW - Sift-proofness PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576552 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2756 SN - 0894-3214 SP - 1 EP - 20 PB - Wiley AN - OPUS4-57655 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. W. T1 - Improved criteria for evaluating impact targets in regulative drop tests of dangerous goods packagings N2 - For dangerous goods packagings, drop testing onto an essential unyielding target can be used to assess the mechanical resistance to impact loads. Adopted regulations like ADR/RID require that the impact surface provided shall be integral with a mass at least 50 times than that of the heaviest package to be tested. The problem is that many manufacturers do not possess impact targets that satisfy the required 50 times mass ratio for regulative drop tests during series production. The objective of this work is to verify existing and define improved criteria for impact target structures based on systematic investigations. Previous evidence highlights the relevance of other parameters in addition to the mass ratio. Therefore, in this research, a variation of drop test parameters was carried out experimentally. Furthermore, numerical vibration analysis was applied to investigate the deformability of the impact surface. The results conclude that the mass ratio of 1:50 cannot be defined as a decisive criterion. In order to determine the influence of further drop test parameters, the research findings were used to validate a parametric model which assesses impact target deflection. An approximation quality of over 90 % was achieved. As a result, new evaluation criteria are proposed. Firstly, a method for identifying critical impact target designs is provided. Secondly, a new comprehensive formula compares the approximated maximum deflection of a real impact target to the respective theoretical threshold derived from a worst-case assumption. In practice, this leads to great advantages in the evaluation of already installed impact targets for dangerous goods packagings. T2 - 31st IAPRI Members’ conference CY - Mumbai, India DA - 22.05.2023 KW - Drop test KW - Structural dynamics KW - Dangerous goods packagings KW - Impact target KW - Vibration analysis PY - 2023 AN - OPUS4-57715 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin A1 - Quercetti, Thomas A1 - Gleim, Tobias A1 - Nehrig, Marko A1 - Musolff, André A1 - Wille, Frank T1 - R&D Activities by BAM Related to Transport Package Fire Testing N2 - Packages for the transport of radioactive material shall meet the mechanical and thermal test requirements of the International Atomic Energy Agency (IAEA) regulations for package design approval. Besides mechanical testing, the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) performs thermal tests in accordance with the IAEA regulations. The thermal test includes a 30-minute 800°C fully engulfing fire. BAM continuously performs various thermal experiments for the investigation of the thermal response of packages with respect to the IAEA fire. The purpose of this paper is to give an overview of the already performed, ongoing and future physical tests and experiments of BAM in the field of thermal investigations. These research and development works shall support our competencies for the authority package design assessment. BAM operates a propane gas fire test facility. To be able to carry out comparative investigations and validity between the propane fire and the in detail prescribed pool fire test in the regulations, BAM carries out various calorimetric tests and investigates the boundary conditions of the fire with the help of fire reference packages. At the same time, we are conducting various fire scenarios with wood-filled impact limiters. Large-scale fire tests of impact limiters are carried out on a full scale as well as on a small scale. Influencing variables are investigated in particular by means of geometric changes and the consideration of artificial damages, in particular holes. In addition to propane fire as a heat source, thermal scenarios are also investigated with hydrogen as heat source and an infrared radiator system to ignite test specimens. For these numerous test arrangements, the transferability to existing and newly developed transport package designs is essential and fruitful within the review of design approvals, especially for Dual Purpose casks with a long-lasting operation time. T2 - 20th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials (PATRAM 22) CY - Juan-Les-Pins, France DA - 11.06.2023 KW - Fire KW - Testing KW - Hydrogen KW - Wood KW - Propane KW - Heat Flux KW - Fire Reference Package KW - Radioactive Material PY - 2023 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-57721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - How To Measure The Angle of Repose of Hazardous Substances in the Test Centers for Dangerous Goods Packagings N2 - The flow properties of powdery or granular filling substances for dangerous goods packagings are safety-relevant parameters. To specify the flow behavior, the angle of repose is measured in the recognized test centers for dangerous goods packagings in Germany. Previous investigations performed on non-hazardous substances revealed that some of the methods currently used have disadvantages in application. Additionally, for occupational health and safety reasons, it was generally viewed critically to carry out measurements of the angle of repose for dangerous goods at all. Instead, the dimensionless Hausner ratio to describe the flow behavior was proposed. In this work, the investigations were extended to real hazardous substances to concretize the assessment. Five exemplary hazardous substances were tested for their angle of repose using the methods commonly applied in the test centers. The Hausner ratio was also determined. In addition, the influence of a different climatic preconditioning on the angle of repose measurement was examined using three selected non-hazardous bulk materials. The results show that the measurement of the angle of repose is not fundamentally excluded for dangerous goods. However, for reasons of applicability, repeatability and occupational health and safety, only the ISO method can be applied for dangerous filling substances. This method provides conservative results regarding a safety-related evaluation of flow properties for the transport of dangerous goods. In principle, both the ISO method and the determination of the Hausner ratio can be used for dangerous goods. It is also essential especially with finely powdered filling goods, to carry out controlled preconditioning. T2 - 31st IAPRI Members' Conference CY - Navi Mumbai, India DA - 22.05.2023 KW - Angle of repose KW - Flow properties KW - Flowability KW - Hausner ratio KW - Powders KW - Sift-proofness PY - 2023 AN - OPUS4-57619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - ODYSSEUS - EU-Projekt im Rahmen des Förderprogramms Horizon 2020 N2 - Das Poster beleuchtet das EU-Projekt ODYSSEUS im Rahmen des Förderprogramms Horizon 2020. Das Konsortium besteht aus 18 Partnern aus 13 Ländern aus Forschung, Entwicklung, Industrie sowie Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben. Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, das Wissen über Ausgangsstoffe von Sprengstoffen und selbst hergestellten Sprengstoffe, einschließlich bisher nicht untersuchter Vorläufersubstanzen, zu erweitern und wirksame und effiziente Prognose-, Aufdeckungs- und kriminaltechnische Instrumente zu entwickeln, um die Fähigkeiten der nationalen Sicherheitsbehörden bei der Verhütung, Bekämpfung und Untersuchung terroristischer Vorfälle mit HMEs zu verbessern. T2 - 45. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 05.04.2024 KW - Home-made explosives (HME) KW - Anschläge KW - Synthese HME PY - 2024 AN - OPUS4-59809 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 32, Sonderband 2: BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - Nachtrag zur 6. Auflage N2 - Der vorliegende Nachtragsband zur BAM-Liste, Anforderungen and Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter, 6. Ausgabe, 2001, enthält den aktualisierten Teil "Werkstoffbeständigkeitsbewertungen", der die Seiten 505 bis 658 in der 6. Auflage der BAM-Liste von 2001 ersetzt, sowie "Korrekturen" mit Stand vom 21. Mai 2002. Die BAM-Liste ist in jedem Fall im Zusammenhang mit diesem Nachtragsband zu benutzen. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 2/2002 PY - 2002 SN - 3-89701-787-3 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 32 IS - Sonderband 2 SP - 505 EP - 666 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 6., Nachtrag AN - OPUS4-59730 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 7. Auflage, Band 1 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2003 und IMDG-Code vom 01. Januar 2002 wider. Inhalt von Band 1: - Vorbemerkungen: Hinweise zu einzelnen Abschnitten und zur Handhabung; Erläuterung der Spalten; Grundlagen der Werkstoffbeständigkeitsbewertung der metallischen Behälterwerkstoffe, Dichtungs- und Auskleidungswerkstoffe; verwendete Abkürzungen und Symbole. - Abschnitt 1: Alphabetisch geordnete Stoffliste inkl. gespeicherter Synonyme mit der Zuordnung zur BAM-Nummer, UN-Nummer und Verpackungsgruppe und Angaben zum Beförderungsstatus. - Abschnitt 2: Allgemeine Stoffangaben und physikalisch-chemische Daten (nach BAM-Nummer geordnet). PY - 2003 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 1 SP - 0-1 EP - 2-156 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 7. AN - OPUS4-59731 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano, Daniel A1 - Bulling, Jannis A1 - Gravenkamp, Hauke A1 - Prager, Jens A1 - Birk, Carolin T1 - The SBFEM to simulate the scattering of ultrasonic guided waves interacting with defects in plate structures N2 - In the field of guided waves for non-destructive testing, the interaction of these waves with damages or other discontinuities in a structure is critical. When a guided wave mode travels and hits a defect, it scatters in all directions, converting to other modes and reflecting the existing one. These interactions are captured in scattered far field complex amplitudes. The amplitudes are stored in scattering matrices, which characterise the elastodynamic behaviour of a defect completely. Scattering matrices are also useful to simulate backpropagation from a defect using ray-tracing methods. Simulating these interactions is challenging, and analytical solutions only exist for simple geometries. Still, using general tools like the finite element method results in large, usually costly models. Recently, researchers proposed a method based on a numerical implementation of the Kirchhoff–Helmholtz integral that allows the computation of the scattering matrices using a model containing only the damaged region. However, classical methods to resolve the far field and low-order elements were used, leading to large models yet more efficient than using other techniques. We propose using the SBFEM as an alternative to enhance the computation of the far field scattering. The damaged region is discretised using high-order polyhedral elements, while the far field is constructed using a modified version of the SBFEM. Examples compared to the literature demonstrate the validity of the approach. T2 - Doktorandentreffen CY - Attendorn, Germany DA - 16.10.2023 KW - SBFEM KW - Guided Waves KW - Scattering PY - 2023 AN - OPUS4-59775 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano, Daniel A1 - Bulling, Jannis A1 - Prager, Jens T1 - Modeling guided waves interacting with arbitrarily shaped inhomogeneities using SBFEM in combination with an extruded quadtree decomposition for 3D plates N2 - For structural health monitoring systems or non-destructive testing, it is crucial to study the interactions of ultrasonic-guided waves with inhomogeneities or damage in structural components. Simulation of these interactions poses a challenge. After the wave-damage interaction, the numerical model must reproduce features like mode conversion or wave scattering. Mathematically, damages are discontinuities in a computational domain, and each wave interacts differently because of the geometrical features. We propose a quadtree-based meshing in the current contribution to capture these geometrical characteristics. This kind of discretisation approach requires special techniques to couple cells of different sizes since, after a quadtree decomposition, the problem of so-called hanging nodes may arise. Transition elements based on high-order transfinite shape functions are used to solve this issue. The advantage is that these elements allow the correct coupling of the cells while retaining a high-order interpolation. Moreover, the reuse of the dynamic stiffness matrices can be exploited based on the similarity of the cells. This procedure makes the approach very efficient. Examples show the scattering characteristics of different guided wave modes after interacting with inhomogeneities and discontinuities in a plate. T2 - DAGA 2023 CY - Hamburg, Germany DA - 06.03.2023 KW - SBFEM KW - Quadtree KW - Ultrasound PY - 2023 SP - 1035 EP - 1038 CY - Hamburg AN - OPUS4-59776 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Reliability reassessment of bridges with geometrical NDT results N2 - This presentation summarizes recent developments within the scope of the national pre-standardization project “ZfPStatik”, which aims to prepare a guideline about NDT-supported structural analyses. The focus is on the purposeful and explicit utilization of geometrical tendon and reinforcement bar positions measured on-site in reliability analysis — shown by means of a prestressed concrete bridge as case study. T2 - 13th German Japanese Bridge Symposium CY - Osaka, Japan DA - 28.08.2023 KW - Existing structures KW - Probabilistic methods KW - Data-supported assessment PY - 2023 AN - OPUS4-58268 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. T1 - Reliability assessment of existing concrete bridges with geometrical NDT results - Case studies N2 - The results of and the validity in reliability assessment of existing bridges essentially depend on the information available about the considered system. Information about the actual condition as well as structural and material characteristics can be observed on-site to refine the computation models used in assessment. Non-destructive testing (NDT) methods for concrete structures are capable of reconstructing missing, questioned, or inconsistent as-built plans. This contribution summarizes recent developments within the scope of the national pre-standardization project “ZfPStatik”, which aims to prepare a guideline about NDT-supported structural analyses. The focus is on the purposeful and explicit utilization of geometrical tendon and reinforcement bar positions (measured on-site using the ultrasound echo and ground penetrating radar (GPR) techniques) in probabilistic reliability analyses — shown by means of real case studies. The well-established first order reliability method is applied to different concrete bridges, which are typical for the German road bridge stock, to demonstrate the utility of incorporating quality-evaluated NDT-results in terms of changes in structural reliability. T2 - 13th German-Japanese Bridge Symposium CY - Osaka, Japan DA - 28.08.2023 KW - Non-destructive testing KW - Prestressed concrete KW - Data-informed reliability analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582727 SP - 29 EP - 40 PB - Osaka Metropolitan University CY - Osaka AN - OPUS4-58272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lesny, K. A1 - Arnold, P. A1 - Sorgatz, J. A1 - Schneider, Ronald T1 - Wie sicher sind unsere Bauwerke? - Strukturpapier des Arbeitskreises 2.15 der DGGT „Zuverlässigkeitsbasierte Methoden in der Geotechnik“ N2 - Der zukünftige Eurocode 7 wird ausdrücklich die Nutzung zuverlässigkeitsbasierter Methoden in der geotechnischen Planung und Bemessung erlauben. In Deutschland gibt es bisher kaum Erfahrung in der praktischen Anwendung derartiger Verfahren und entsprechend sind die Vorbehalte gegenüber diesen Methoden oft groß. Der neue DGGT-Arbeitskreis (AK) 2.15 „Zuverlässigkeitsbasierte Methoden in der Geotechnik“ hat sich zum Ziel gesetzt, durch praxisorientierte Anleitungen und Empfehlungen sowie begleitende Aus- und Weiterbildungsangebote den praktischen Zugang zu diesen Verfahren zu unterstützen. Ziel ist es, Möglichkeiten und Grenzen zu verdeutlichen sowie vor allem ihre Potenziale zu erschließen. In dem vorliegenden Beitrag werden allgemeine Grundlagen und die zukünftigen Arbeitsfelder des AK 2.15 vorgestellt. Ausgehend von der Einführung relevanter Fachbegriffe wird zunächst die Einbettung zuverlässigkeitsbasierter Verfahren in den aktuellen Normungs- und Regelungskontext aufgezeigt. Anschließend werden anhand des Lebenszyklus eines geotechnischen Bauwerks die Unsicherheiten in den geotechnischen Prognosen und Bewertungen beschrieben. Daran anknüpfend wird aufgezeigt, an welchen Stellen zuverlässigkeitsbasierte Methoden als mögliches Werkzeug sinnvoll genutzt werden können, um Ingenieur:innen, Bauherr:innen und Prüfer:innen in Nachweis- und Entscheidungsprozessen zu unterstützen. Zu den sich daraus ableitenden Arbeitsthemen werden durch den AK 2.15 zukünftig Empfehlungen erarbeitet und sukzessive veröffentlicht KW - Brückensicherheit KW - Sicherheit KW - Wahrscheinlichkeit KW - Zuverlässigkeit KW - Bemessung KW - Bewertung KW - Offshore Wind PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/gete.202300014 VL - 46 IS - 3 SP - 153 EP - 164 PB - Ernst & Sohn GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-58208 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. W. T1 - FEA of the mechanical response of installed impact target foundations in drop tests of dangerous goods packagings N2 - Packagings for the transport of dangerous goods need to meet special requirements to get an approval. This includes free fall drop testing onto an essentially unyielding surface as a means to assess a package’s resistance to mechanical damage. A main requirement for drop tests is that the impact target’s mass shall be at least 50 times that of the heaviest package to be tested. Nevertheless, many manufacturers do not possess foundation structures with the required mass ratio. Previous evidence highlights that the mass ratio is not a decisive criterion on its own. Parameters such as the impact target foundation’s connection and the impulse experienced by the impacting object are essential as well. However, these factors are not easily verifiable since experimental measurements are not possible at most facilities. The objective of this work is to provide a detailed analysis on the interaction between impact target foundation and subgrade in dynamic impact testing using validated finite-element (FE) models. This research is highly beneficial for industrial application since it allows manufacturers to make informed predictions about the mechanical response of installed impact target foundations. T2 - FEMS EUROMAT 2023 CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 03.09.2012 KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Foundation KW - Structural dynamics PY - 2023 AN - OPUS4-58213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Coda Measurements for monitoring infrastructure durability N2 - Presentation about the advancements in the DFG Research unit CoDA, with focus on Coda Wave Monitoring of Infrastructure. With some case studies, possibilities and challenges are discussed on the way towards infrastructural monitoring with CWI. T2 - PhD-Seminar Department 8.2 CY - Berlin, Germany DA - 07.09.2023 KW - CWI KW - Embedded Sensors KW - Ultrasound KW - Bridge Monitoring PY - 2023 AN - OPUS4-58196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grobert, Steffen A1 - Krentel, Daniel T1 - Primäres Explosionstrauma im militärischen Kontext - Herausforderungen für den Arbeitsschutz N2 - Im Rahmen dieses Vortrags wurden aktuelle Arbeiten der BAM im Rahmen der Forschungszusammenarbeit mit dem Bundeswehrkrankenhaus Berlin zum primären Explosionstrauma vorgestellt. Den Schwerpunkt des Vortrags bildeten die Auswirkungen der kumulierten Belastung durch "low-level blast" auf das Gehirn von Einsatzkräften und Rückschlüsse für den Arbeitsschutz und die Arbeitsmedizin. T2 - Fortbildung der Aufsichtspersonen der öffentlich-rechtlichen Aufsichten der Bundeswehr CY - Mannheim, Germany DA - 04.12.2023 KW - Blast KW - Primäres Explosionstrauma KW - Einsatzkräfte KW - mTBI KW - Arbeitsschutz PY - 2023 AN - OPUS4-59181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanisch erzeugten Schlag-, Schleif- und Reibvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes bzw. des Reibens zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Ferner finden sich in der TRGS 723 Hinweise zum Umgang mit funkenarmen Werkzeugen im explosionsgefährdeten Bereich. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten im Haus der Technik e.V. (HdT), Veranst.-Nr. VA24-00169-050-E CY - Essen, Germany DA - 23.01.2014 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2014 AN - OPUS4-59434 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Lasers: A versatile Heat Source for Modern Active Thermographic Testing N2 - The properties of laser radiation result in a wide range of applications, making laser technologies indispensable in areas such as industry, science and medicine. The possible areas of application for thermography in this context are just as diverse. Thermography is used in laser applications when permanent monitoring and control of thermal development is necessary. Among others, this is the case in additive manufacturing, laser-based measuring devices and non-destructive testing. Furthermore, thermography is ideally suited as a testing method when it comes to ensuring the quality of the laser itself. In this talk it is outlined, how lasers can be used as a heat source in active thermographic testing. Furthermore, two special variants (spatial & temporal structured heating) are described, for which lasers are highly suitable. T2 - Webinar: Laser Technologies Benefiting from Infrared Thermography CY - Online meeting DA - 24.04.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT PY - 2024 UR - https://www.infratec.eu/press/press-releases/details/2024-03-04-laser-technologies-benefiting-from-infrared-thermography/ AN - OPUS4-59934 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Völzke, Holger A1 - Jeschenz, I. A1 - Yapi, Y. A1 - Wieser, Karol E. A1 - Frenz, Holger T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe; Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen - Fachband 1: Technische Grundlagen und vorlaufende Rechnungen, 1989 - 1992 N2 - Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung ein Begutachtungskonzept auf bruchmechanischer Basis für sog. Typ B(U)-Behälter aus Sphäroguß zum Transport und zur Lagerung radioaktiver Stoffe entwickelt, siehe dazu Abschlußbericht und Fachband 4. Zur Verifizierung des erarbeiteten Konzeptes wurden sowohl Fallversuche an einem Prototypbehälter, siehe Fachband 2, als auch umfangreiche Werkstoffuntersuchungen durchgeführt, siehe Fachband 3. Um jedoch die experimentellen Untersuchungen sinnvoll aufeinander abzustimmen, bedurfte es der Erarbeitung der entsprechenden theoretischen Grundlagen, welche Gegenstand dieses Fachbandes sind. Dabei wird das für die Berechnung gewählte Behältermodell erläutert und werden die im Hinblick auf unterschiedliche Fallsituationen erzielten Berechnungsergebnisse diskutiert. Diese dienten u.a. dazu, bestimmte Versuchsergebnisse (z.B. maximale Spannungen am Behälter) im Voraus abzuschätzen, um die für die bruchmechanischen Untersuchungen erforderlichen Versuchsparameter zweckmäßig einzustellen. Weiterhin weist der vorliegende Fachband in knapper Form auf die wesentlichen Grundlagen der relevanten Bereiche der Bruchmechanik sowie der Sprödbruchanalyse hin. Insbesondere der Fachband 4 beinhaltet hierzu weitergehende Details, die im Rahmen internationaler Fachdiskussionen auf IAEA-Ebene unter Mitwirkung der BAM als Stand von Wissenschaft und Technik gelten können. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 33 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jeschenz, I. A1 - Völzke, Holger A1 - Gogolin, Bernd A1 - Jais, Manfred A1 - Wieser, Karol E. T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe; Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen - Fachband 2: Fallversuche mit einem Prototypbehälter, 1989 - 1992 N2 - Zur Beurteilung der Eignung des Werkstoffes "Sphäroguß" (GGG 40) für Behälter zum Transport und zur Lagerung radioaktiver Stoffe unter bruchmechanischen Gesichtspunkten wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens umfangreiche Versuche mit einem Prototypbehälter im Originalmaßstab durchgeführt. Aufbauend auf die theoretischen Grundlagen und Berechnungsergebnisse (siehe Fachband 1 des Vorhabensberichtes) wurden gezielt Fallversuche durchgeführt mit dem Ziel einer Verifizierung der theoretischen Betrachtungen. So wurden zunächst 2 Fallversuche aus 9 m Höhe mit dem Prototypbehälter mit Stoßdämpfern durchgeführt und die Ergebnisse mit den SCANS-Berechnungen (siehe Fachband 1) verglichen. Eine zweite Falltestserie mit dem Behälter ohne Stoßdämpfer auf zwei harte Widerlager führte zu erheblich verschärften Beanspruchungsbedingungen. Zusätzlich wurde der Behälter im Bereich maximaler Zugbeanspruchung mit einem rißartigen künstlichen Fehler versehen, so daß ein Festigkeitsnachweis unter bruchmechanischen Gesichtspunkten durchgeführt werden konnte. Mit den Ergebnissen dieser zweiten Falltestserie wurden sowohl das bruchmechanische Begutachtungskonzept (siehe Fachband 4) als auch die bruchmechanischen Festigkeitseigenschaften des Versuchsbehälters demonstrativ überprüft. Die Versuchsberichte 1507/I und 1507/II beinhalten die detaillierte Darstellung und Dokumentation der Ergebnisse zu allen durchgeführten Fallversuchen. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 30 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59943 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Kulla, D. ED - Saadat, A. ED - Spalek, A. ED - Bettge, Dirk ED - Hesshaus, A. T1 - GeoHyBe - Geothermische Anlagen unter hydrogeochemischen Aspekten der Betriebssicherheit N2 - Mit GeoHyBe wurde ein neues Forum für die etwa 150 Vertreter der verschiedensten Berufszweige geschaffen, die eng mit dem Thema "Geothermische Anlagen unter hydrogeochemischen Aspekten der Betriebssicherheit" in Berührung stehen. Insgesamt besteht der Beitrag zu Zielen des Forschungsschwerpunkts Geothermie somit in zwei Hauptergebnissen: in der Schaffung der oben genannten Plattform sowie im fachlichen Austausch über hydrogeochemische Probleme mit tiefen geothermischen Anlagen. Ferner wurden vor allem im Laufe der Podiumsdiskussion wünschenswerte Entwicklungen geäußert (Datenfreigabe bzw. Erleichterung des Zugangs zu relevanten Daten, Bedarf an weiterführenden oder vertiefenden Veranstaltungen etc.). Die erreichten Ergebnisse haben das Potenzial, zu einer vereinfachten, besser angepassten Anlagenplanung und einer Verbesserung tiefengeothermischer Technologien und Materialien beizutragen. Dies führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit und Energieausbeute geothermischer Anlagen, welche das klimapolitische Ziel der Erhöhung des Anteils regenerativer Energien am Gesamtenergieverbrauch und den Rückgang des CO₂-Ausstoßes unterstützen. Als bedeutendstes wissenschaftlich-technisches Ergebnis des Workshops ist - neben dem Austausch von relevantem Fachwissen - sicherlich die Formulierung des gemeinsamen Verbesserungs- und Forschungsbedarfs hervorzuheben. Vor allem die Schwierigkeiten in der Beschaffung und im Austausch geothermisch relevanter Daten wurden betont. Daneben besteht bezüglich hydrogeochemischer und mikrobieller Prozesse unter den anspruchsvollen Bedingungen in der tiefen Geothermie offensichtlich noch ein großer Bedarf an Forschung und Entwicklung, um den Einsatz geeigneter Materialien und angepasster Technologien gewährleisten zu können. Wesentliche Erfahrungen wurden vor allem bezüglich der Aktualität und des Diskussionsbedarfs zum Thema gemacht. GeoHyBe kann im Rückblick eher als Auftaktveranstaltung denn als abgeschlossenes Projekt betrachtet werden, da von vielen Seiten der Bedarf nach weiterführenden und/oder vertiefenden Veranstaltungen geäußert wurde. T2 - GeoHyBe - Geothermische Anlagen unter hydrogeochemischen Aspekten der Betriebssicherheit CY - Berlin, Germany DA - 23.03.2009 KW - Alternative Energieformen KW - Geochemie KW - Grundwasser KW - Regenerative Energieformen PY - 2009 UR - https://edocs.tib.eu/files/e01fb10/617262454.pdf N1 - Abschlussbericht zum Vorhaben 0325085 "GeoHyBe - Geothermische Anlagen unter hydrogeochemischen Aspekten der Betriebssicherheit", gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit vom 01.07.2008 bis 30.06.2009. SP - 1 EP - 33 PB - Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) CY - Hannover AN - OPUS4-59555 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Relevant, abgesichert, vergleichbar – ZfP-Ergebnisse bei der Zuverlässigkeitsbewertung von Bauwerken N2 - Die Nachrechnung, d. h. die Zuverlässigkeitsbewertung von bestehenden Brücken, ist aufgrund der alternden Infrastruktur und sich verändernden Anforderungen an die Bauwerke eine fortwährend große Herausforderung in Wissenschaft, Praxis und Standardisierung. Ein wesentlicher Vorteil bei der Nachrechnung besteht gegenüber dem Neubauentwurf in der Möglichkeit, Informationen über den tatsächlichen Zustand der Bauwerke zu erheben – im Idealfall ohne wesentliche destruktive Eingriffe in die Bausubstanz. Deren Verwendung bei der Zuverlässigkeitsanalyse dient der Zuschärfung von Berechnungsmodellen und ermöglicht realitätsnähere Bauwerksbeurteilungen. Die Einbeziehung von Messdaten bei der Zuverlässigkeitsbewertung setzt jedoch voraus, dass die Qualität der gemessenen Informationen bekannt und deren Vergleichbarkeit sichergestellt ist. Darüber hinaus sollte die Relevanz der messbaren Informationen beziffert werden, um wirtschaftliche Inspektionen am Bauwerk gezielt durchführen zu können. In diesem Beitrag wird am Beispiel von Ultraschall- und Radarmessungen an einer Spannbetonbrücke gezeigt, wie ZfP-Ergebnisse bei der Zuverlässigkeitsbewertung von Bestandsbauwerken mit probabilistischen Methoden genutzt werden können. Betrachtet werden innere geometrische Abmessungen wie die Lage der Bewehrung oder von Spanngliedern. Die Relevanz der messbaren Informationen wird anhand von Sensitivitätsanalysen beziffert. Messunsicherheitsbetrachtungen dienen der Bezifferung der Qualität der gemessenen Informationen und der Gewährleistung deren Vergleichbarkeit. Abschließend werden die möglichen Auswirkungen der Berücksichtigung von ZfP-Ergebnissen auf die Bauwerkszuverlässigkeit in einem Nachweis einer Spannbetonbrücke gemäß Eurocode demonstriert. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2024 CY - Berlin, Germany DA - 29.02.2024 KW - ZfPStatik KW - Nachrechnung KW - Zuverlässigkeitsbewertung KW - Bestandsbauwerke KW - Betonbrücke PY - 2024 AN - OPUS4-59585 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündungsverhalten von Holz- und Biokohlen Gefahrguteinstufung sicher? N2 - Mit der Abkehr von der Nutzung fossiler Rohstoffe rücken regenerative Energieträger immer weiter in den Focus. Neben klassischen Holzkohlen werden verstärkt so genannte Biokohlen produziert. Dieser Begriff findet Verwendung für mit Hilfe verschiedener Verfahren karbonisierte pflanzliche, tierische oder mikrobielle Ausgangsstoffe. Diese Kohlen werden zum Teil über weite Strecken zum Bestimmungsort transportiert (Überseetransporte) oder vor Verwendung für längere Zeit gelagert. Häufig zeigen diese Kohlen ein kritisches Selbstentzündungsverhalten, wobei Einstufungstests (UN N.4 Test) versagen können. Ein negatives Testergebnis des UN N.4 Tests führte dabei in der Vergangenheit zur Nichteinstufung als selbsterhitzungsfähiger Stoff; in der Praxis entzündeten sich aber bereits vergleichsweise kleine Schüttungen (einige m³), z. B. beim Seetransport in Containern. Der Artikel geht auf dieses Problem ein, stellt Prüfverfahren vor und gibt Empfehlungen für sicheren Transport und Lagerung. T2 - VDI Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube CY - Nürnberg, Germany DA - 25.10.2023 KW - Biokohle KW - Selbstentzündung KW - Gefahrguteinstufung PY - 2023 AN - OPUS4-59597 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündungsverhalten von Biokohlen - Gefahrguteinstufung immer sicher? N2 - Mit der Abkehr von der Nutzung fossiler Rohstoffe rücken regenerative Energieträger immer weiter in den Focus. Neben klassischen Holzkohlen werden verstärkt so genannte Biokohlen produziert. Dieser Begriff findet Verwendung für mit Hilfe verschiedener Verfahren karbonisierte pflanzliche, tierische oder mikrobielle Ausgangsstoffe. Diese Kohlen werden zum Teil über weite Strecken zum Bestimmungsort transportiert (Überseetransporte) oder vor Verwendung für längere Zeit gelagert. Häufig zeigen diese Kohlen ein kritisches Selbstentzündungsverhalten, wobei Einstufungstests (UN N.4 Test) versagen können. Ein negatives Testergebnis des UN N.4 Tests führte dabei in der Vergangenheit zur Nichteinstufung als selbsterhitzungsfähiger Stoff; in der Praxis entzündeten sich aber bereits vergleichsweise kleine Schüttungen (einige m³), z. B. beim Seetransport in Containern. Der Artikel geht auf dieses Problem ein, stellt Prüfverfahren vor und gibt Empfehlungen für sicheren Transport und Lagerung. KW - Biokohlen KW - Selbstentzündung KW - Gefahrguteinstufung PY - 2023 SN - 978-3-18-092424-3 SN - 978-3-18-092424-9 SN - 0083-5560 SP - 143 EP - 153 PB - VDI Verlag GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-59598 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Holzkohlen im Seeverkehr - Selbstentzündung vermeiden, sichere Beförderungsbedingungen schaffen N2 - Mit der Abkehr von der Nutzung fossiler Rohstoffe rücken regenerative Energieträger immer weiter in den Focus. Neben klassischen Holz- und Pflanzenkohlen werden verstärkt so genannte Biokohlen produziert. Dieser Begriff findet Verwendung für mit Hilfe verschiedener Verfahren karbonisierte pflanzliche, tierische oder mikrobielle Ausgangsstoffe. Diese Kohlen werden zum Teil über weite Strecken zum Bestimmungsort transportiert (Überseetransporte) oder vor Verwendung für längere Zeit gelagert. Häufig zeigen diese Kohlen ein kritisches Selbstentzündungsverhalten, wobei Einstufungstests (UN N.4 Test) versagen können. Ein negatives Testergebnis des UN N.4 Tests führte dabei in der Vergangenheit zur Nichteinstufung als selbsterhitzungsfähiger Stoff; in der Praxis entzündeten sich aber bereits vergleichsweise kleine Schüttungen (einige m³), z. B. beim Seetransport in Containern. Ergebnisse eines Projektes zur systematischen Untersuchung verschiedener Pflanzenkohlen werden vorgestellt. T2 - Internationale Gefahrgut-Tage CY - Hamburg, Germany DA - 26.02.2024 KW - Holzkohlen KW - Pflanzenkohlen KW - Selbstentzündung KW - Gefahrguteinstufung KW - Schiffsbrände PY - 2024 AN - OPUS4-59599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Pittner, Andreas A1 - Schürmann, Karsten ED - Böhmer, Heike ED - Brinkmann-Wicke, Tanja ED - Sell, Sabine ED - Simon, Janet ED - Tebben, Cornelia T1 - Automatisierte Rohrknotenfertigung in der Offshore-Windenergie – Potenzial zum Leichtbau im schweren Stahlbau N2 - Um den Klimawandel wirksam zu bekämpfen, ist es entscheidend, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energiequellen wie Wind-, Solar- und Wasserkraft sowie alternative Energieträger, beispielsweise grünen Wasserstoff, zu ersetzen. Offshore-Windenergie spielt hierbei eine zentrale Rolle, da sie dank der Kombination aus globaler Verfügbarkeit, relativ geringen Betriebskosten und fortgeschrittenem technischen Entwicklungsstand besonders geeignet ist, zur regenerativen Stromerzeugung beizutragen. Sie ist zudem ein Schlüsselelement für die Umsetzung des Europäischen Green Deals, der das Ziel verfolgt, bis 2050 Klimaneutralität in der EU zu erreichen. Expertenschätzungen zufolge ist eine Steigerung der aktuellen Kapazität von 25 GW im Jahr 2020 auf etwa 450 GW notwendig, um diese ambitionierten Ziele zu erfüllen. Bei der Entwicklung zukünftiger Offshore-Windparks, insbesondere in tieferen Gewässern, gewinnen Jacket-Gründungsstrukturen an Bedeutung. Diese Strukturen, die eine höhere Steifigkeit bei geringerem Materialeinsatz im Vergleich zu den bisher vorherrschenden Monopile-Gründungen bieten, basieren auf komplexen, räumlich aufgelösten Konstruktionen, die ähnlich den Öl- und Gasplattformen entwickelt werden. Die Herstellung der Jacketknoten, die bislang überwiegend manuell geschweißt wurden, birgt erhebliches Optimierungspotential. Durch Automatisierung und Digitalisierung der Fertigungsprozesse könnten nicht nur die Effizienz gesteigert, sondern auch die Qualität der Endprodukte durch präzise Überwachung und Kontrolle der Produktionsparameter verbessert werden. Diese technologischen Fortschritte sind für die Skalierung der Offshore-Windenergie und die Erreichung der Klimaziele von entscheidender Bedeutung. KW - Automatisierte Fertigung KW - Offshore Windenergie KW - Jacket-Gründungsstrukturen KW - Aufgelöste Tragstrukturen KW - Leichtbau PY - 2022 SN - 978-3-7388-0719-6 SP - 260 EP - 266 PB - Fraunhofer IRB Verlag CY - Stuttgart AN - OPUS4-59502 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Verteilte POF-basierte faseroptische Sensoren zur Infrastrukturüberwachung in der Geotechnik N2 - Wir präsentieren unsere Forschungsergebnisse zur Entwicklung eines faseroptischen Sensorsystems mit polymeroptischen Fasern integriert in Geokunststoffe für die Überwachung von geotechnischen Anlagen. Das Sensorsystem dient der räumlichen Auflösung lokaler Dehnungsereignisse im für Anwender signifikanten Größenordnungsbereich von 3 % bis 10 %. Das gesamte Sensorkonzept besteht aus einem praxistauglichen Messsystem basierend auf der digitalen inkohärenten optischen Frequenzbereichsreflektometrie (I-OFDR) und einer Sensormatte in Form eines Geotextils mit integrierten faseroptischen perfluorierten polymeroptischen Fasern (PF-POFs). T2 - DGZfP Fachtagung Bauwerksdiagnose 2024 CY - Berlin, Germany DA - 29.02.2024 KW - Ortsverteilte faseroptische Sensorik KW - Optische Frequenzbereichsreflektometrie KW - Bauwerksüberwachung KW - Sensorbasierte Geokunststoffe PY - 2024 AN - OPUS4-59633 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 25, Sonderband 2: BAM-List - Requirements for tanks for the carriage of dangerous goods N2 - The BAM List serves as the basis for the BAM's substance-related prototype approvals for tank containers designed for the transport of dangerous goods; further to this, the list may also be used as a knowledge source for the approval of tank vehicles. Furthermore, it also serves as a reference for the material-related evaluation of other types of containers transporting dangerous materials. This synoptic presentation of requirements for tanks to be used for the transport of dangerous goods is based on data stored in the BAM's TANKSAFE data base. This data reflects state of the art reliability engineering in this field of operations. For years it has formed a basis for the BAM in its responsibility for awarding prototype approvals for tank containers. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 2/1995 PY - 1995 SN - 3-89429-944-4 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier VL - 25 IS - Sonderband 2 SP - 1 EP - 1165 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 3. AN - OPUS4-59695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 31, Sonderband 1: BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 6. Auflage N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Juli 2001 und IMDG-Code vom 01. Januar 2001 wider. Hinweis: Die 6. Auflage der BAM-Liste ist nur im Zusammenhang mit dem Nachtragsband aus dem Jahr 2002 zu benutzen. T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - SB 1/2001 PY - 2001 SN - 3-89701-787-3 SN - 0340-7551 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 31 IS - Sonderband 1 SP - 1 EP - 658 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven ET - 6. AN - OPUS4-59696 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schwenk, Christopher A1 - Perret, William T1 - Abschlussbericht zur Übersicht aktueller Software im Bereich Schweißsimulation N2 - Das Ziel der vorliegenden Vorstudie ist es, die grundsätzlichen Anforderungen, Funktionen und Möglichkeiten vorhandener Software zur Simulation schweißbedingter Phänomene (Prozess-, Struktur- und Werkstoffsimulation) zu erarbeiten und gegenüberzustellen. Die notwendigen Eingabedaten, die vorausgesetzte Anwendererfahrung, sowie die Systemanforderungen und der Rechenzeitbedarf werden für sowohl kommerziell erhältliche als auch zur Zeit noch rein in der Forschung angewandte Programme berücksichtigt. Nach Aufarbeitung des heutigen Kenntnisstandes der Schweißsimulation wird aktuell verfügbare Software diskutiert. Diese Programme lassen sich in Anlehnung an Radaj in drei Teilbereiche (Software für Struktursimulation, Prozesssimulation und Werkstoffsimulation) unterteilen. Schließlich wird auf notwendige Eingabedaten, hier vor Allem auf die Werkstoffkennwerte, eingegangen. Da die quantitative Aussagekraft der Simulationsergebnisse gewährleistet werden muss, ist eine umfassende Prüfung der Plausibilität und der Genauigkeit der experimentell bestimmten Werkstoffkennwerte notwendig. KW - Schweißbedingte Phänomene KW - Simulation KW - Software PY - 2009 N1 - Die vorliegende Vorstudie wurde von der Volkswagen AG Konzernforschung finanziert. SP - 1 EP - 64 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59606 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed acoustic sensing to monitor ground motion/movement at multi-frequency bands N2 - A novel distributed acoustic sensing technique is proposed that exploits both phase and amplitude of the Rayleigh backscattered light to quantify the environmental variation. The system employs a wavelength-scanning laser and an imbalanced Mach-Zehnder interferometer to acquire the reflection spectra and the phase of the detected light, respectively. Fading-free and low-frequency measurements are realized via the crosscorrelation of the reflection spectra. The discrete crosscorrelation is used to circumvent the nonlinear frequency sweeping of the laser. Based on the phase of the backscattered light, it is possible to quantify fast environmental variations. The whole system requires no hardware modification of the existing system and its functionality is experimentally validated. The proposed system has the potential to monitor ground motion/movement at very low frequency band like subsidence around mining areas and at high frequency band like earthquakes and vibrations induced by avalanches. KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Distributed fiber optic sensing KW - Ground motion detection KW - Subsidence monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-596129 DO - https://doi.org/10.1109/JLT.2024.3358495 VL - 42 IS - 18 SP - 1 EP - 8 PB - Optical Society und IEEE Photonics Society AN - OPUS4-59612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Faseroptisches Monitoring von Brückenbauwerken N2 - Die Möglichkeiten von verteilter faseroptischer Sensorik (DFOS) im Allgemeinen und für das Monitoring von Bauwerken im Besonderen werden dargestellt und beispielhafte Anwendungen von DFOS im Kontext Brückenmonitoring illustriert. T2 - DGZfP Fachtagung Bauwerksdiagnose 2024 CY - Berlin, Germany DA - 29.02.2024 KW - Bauwerksüberwachung KW - Brückenmonitoring KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Dynamische Strukturantwort KW - Spanndrahtbruchdetektion PY - 2024 AN - OPUS4-59613 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündung von Biokohlen – Lager- und Transportsicherheit N2 - Mit der Abkehr von der Nutzung fossiler Rohstoffe rücken regenerative Energieträger immer weiter in den Focus. Neben klassischen Holzkohlen werden verstärkt so genannte Biokohlen produziert. Dieser Begriff findet Verwendung für mit Hilfe verschiedener Verfahren karbonisierte pflanzliche, tierische oder mikrobielle Ausgangsstoffe. Diese Kohlen werden zum Teil über weite Strecken zum Bestimmungsort transportiert (Überseetransporte) oder vor Verwendung für längere Zeit gelagert. Häufig zeigen diese Kohlen ein kritisches Selbstentzündungsverhalten, wobei Einstufungstests (UN N.4 Test) versagen können. Ein negatives Testergebnis des UN N.4 Tests führte dabei in der Vergangenheit zur Nichteinstufung als selbsterhitzungsfähiger Stoff; in der Praxis entzündeten sich aber bereits vergleichsweise kleine Schüttungen (einige m³), z. B. beim Seetransport in Containern. Der Artikel geht auf dieses Problem ein und stellt Prüfverfahren vor. Aus den Ergebnissen durchgeführter Untersuchungen werden Empfehlungen für sicheren Transport und Lagerung abgeleitet. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - Biokohlen KW - Selbstentzündung KW - Gefahrguteinstufung PY - 2024 SN - 978-3-948749-41-5 SP - 68 EP - 77 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-59717 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündung von Biokohlen – Lager- und Transportsicherheit N2 - Mit der Abkehr von der Nutzung fossiler Rohstoffe rücken regenerative Energieträger immer weiter in den Focus. Neben klassischen Holzkohlen werden verstärkt so genannte Biokohlen produziert. Dieser Begriff findet Verwendung für mit Hilfe verschiedener Verfahren karbonisierte pflanzliche, tierische oder mikrobielle Ausgangsstoffe. Diese Kohlen werden zum Teil über weite Strecken zum Bestimmungsort transportiert (Überseetransporte) oder vor Verwendung für längere Zeit gelagert. Häufig zeigen diese Kohlen ein kritisches Selbstentzündungsverhalten, wobei Einstufungstests (UN N.4 Test) versagen können. Ein negatives Testergebnis des UN N.4 Tests führte dabei in der Vergangenheit zur Nichteinstufung als selbsterhitzungsfähiger Stoff; in der Praxis entzündeten sich aber bereits vergleichsweise kleine Schüttungen (einige m³), z. B. beim Seetransport in Containern. Der Artikel geht auf dieses Problem ein und stellt Prüfverfahren vor. Aus den Ergebnissen durchgeführter Untersuchungen werden Empfehlungen für sicheren Transport und Lagerung abgeleitet. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - Biokohlen KW - Selbstentzündung KW - Gefahrguteinstufung PY - 2024 AN - OPUS4-59718 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Ballio, F. A1 - Chatzi, E. A1 - Cigada, A. A1 - Darò, P. A1 - Elfgren, L. A1 - Gentile, C. A1 - Górski, M. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Limongelli, M. P. A1 - Mancini, G. A1 - Oliveira, S. A1 - Rasol, M. A1 - Schmidt, F. A1 - Shan, J. A1 - Sousa, H. A1 - Torrent, R. A1 - Ueda, T. A1 - Verstrynge, E. T1 - Chapter 6: Case studies N2 - This chapter contains a selection of case studies that show the implementation of the methods and tools that have been described in the previous chaprters of fib Bulletin 109 on actual large-scale structures. KW - Structural engineering KW - Structural Health Monitoring KW - Non-destructive testing KW - Static and dynamic reassessment KW - Existing structures PY - 2023 SN - 978-2-88394-172-4 DO - https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0109.Ch06 SN - 1562-3610 VL - fib Bulletin 109 SP - 104 EP - 126 PB - Fédération internationale du béton (fib) CY - Lausanne AN - OPUS4-59341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik T1 - Experimental Setup for the Reproducible Generation of Pressure Waves in Free Field Conditions N2 - The injuries caused by the primary blast are still poorly understood, especially in the torso region. To generate sufficiently large data sets, shock tubes are often used. However, these have some limitations, such as blockage, use of the exit jet, widening cross-sections, and scaling problems with respect to compressive strength and test objects. Therefore, it is appropriate to conduct experiments under free-field conditions, but tests with real explosives are often associated with long preparation and setup times as well as high safety requirements. Therefore, this paper presents an experimental setup for the reproducible generation of blast waves under free-field conditions. This experimental setup aims to provide a test environment for a sufficiently large specimen to investigate the behaviour of the shock wave within the specimen, especially at the media interfaces. As an example of application, the influence of the primary explosive effect on protective equipment or on tissue simulants for the investigation of blast injuries can be mentioned. An autoclave is used as a shock wave generator. It has a volume of 0.065 m3 and is filled with a stoichiometric acetylene-oxygen gas mixture. The setup and turnaround time is approximately 30 minutes. The following factors have been selected as target variables for the optimization of the shock wave generator: reproducibility of the pressure wave, use-case-relevant positive phase duration and peak overpressure, a pressure curve characteristic corresponding to that of a military explosive under undisturbed free field conditions, and short setup times of the experimental setup. For this purpose, the experimental setup is presented in this paper. Several series of measurements are presented, showing the characteristics of the generated pressure wave. For the generated pressure wave, the classical pressure curve characteristics can be clearly recognized. A peak pressure of 92 kPa is reached at a distance of 1 m from the opening, and the first positive pressure phase lasts 1.17 ms. Furthermore, the pressure wave propagates in a hemispherical shape. The typical characteristics of the blast wave generated by the SWG have been demonstrated using the military explosive PETN. It is shown that the actual load case corresponds to about 70 g of PETN. T2 - 26th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock CY - Wollongong, Australia DA - 03.12.2023 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Pressure wave KW - Experimental setup PY - 2023 AN - OPUS4-59356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik ED - Krentel, Daniel ED - Grasse, Dennis ED - Gerbeit, Marco ED - Grobert, Steffen ED - Hauer, Thorsten T1 - Experimental Setup for the Reproducible Generation of Pressure Waves in Free Field Conditions N2 - The injuries caused by the primary blast are still poorly understood, especially in the torso region. To generate sufficiently large data sets, shock tubes are often used. However, these have some limitations, such as blockage, use of the exit jet, widening cross-sections, and scaling problems with respect to compressive strength and test objects. Therefore, it is appropriate to conduct experiments under free-field conditions, but tests with real explosives are often associated with long preparation and setup times as well as high safety requirements. Therefore, this paper presents an experimental setup for the reproducible generation of blast waves under free-field conditions. This experimental setup aims to provide a test environment for a sufficiently large specimen to investigate the behaviour of the shock wave within the specimen, especially at the media interfaces. As an example of application, the influence of the primary explosive effect on protective equipment or on tissue simulants for the investigation of blast injuries can be mentioned. An autoclave is used as a shock wave generator. It has a volume of 0.065 m3 and is filled with a stoichiometric acetylene-oxygen gas mixture. The setup and turnaround time is approximately 30 minutes. The following factors have been selected as target variables for the optimization of the shock wave generator: reproducibility of the pressure wave, use-case-relevant positive phase duration and peak overpressure, a pressure curve characteristic corresponding to that of a military explosive under undisturbed free field conditions, and short setup times of the experimental setup. For this purpose, the experimental setup is presented in this paper. Several series of measurements are presented, showing the characteristics of the generated pressure wave. For the generated pressure wave, the classical pressure curve characteristics can be clearly recognized. A peak pressure of 92 kPa is reached at a distance of 1 m from the opening, and the first positive pressure phase lasts 1.17 ms. Furthermore, the pressure wave propagates in a hemispherical shape. The typical characteristics of the blast wave generated by the SWG have been demonstrated using the military explosive PETN. It is shown that the actual load case corresponds to about 70 g of PETN. T2 - 26th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock CY - Wolongong, Australia DA - 03.12.2023 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Pressure wave KW - Experimental setup PY - 2023 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-59357 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 7. Auflage, Band 2 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2003 und IMDG-Code vom 01. Januar 2002 wider. Inhalt von Band 2: - Abschnitt 3: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Landverkehr nach ADR/RID (nach UN-Nummer geordnet). - Abschnitt 4: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Seeverkehr nach GGVSee (IMDG-Code) (nach UN-Nummer geordnet). - Abschnitt 5: Werkstoffbeständigkeitsbewertungen mit ausgewählten metallischen Werstoffgruppen (nach BAM-Nummer geordnet). PY - 2003 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier VL - 2 SP - 3-1 EP - 5-190 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 7. AN - OPUS4-59972 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Wieser, Karol E. A1 - Völzke, Holger A1 - Frenz, Holger T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe; Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen - Fachband 4: Begutachtungskonzept, 1989 - 1992 N2 - Ziel der im Rahmen dieses Forschungsvorhabens durchgeführten Untersuchungen war der Nachweis der sicheren Auslegung von Transport- und Lagerbehältern radioaktiver Stoffe aus Gußeisen mit Kugelgraphit auch unter bruchmechanischen Gesichtspunkten. Das bisher im nationalen Rahmen für die Bauartprüfung derartiger sogenannter Typ B-Verpackungen (d.h. unfallsicherer Verpackungen) von der BAM angewandte Begutachtungskonzept basiert im wesentlichen auf experimentellen Festigkeitsnachweisen an Prototypbehältern mit entsprechend daraus abgeleiteten Anforderungen an die qualitätsgerechte Herstellung der Serienbehälter. Die Anforderungen an die Werkstoffqualität und die zerstörungsfreien Prüfungen (insbesondere Nachweis von Rissen durch Ultraschallprüfungen) werden so gewählt, daß ein gesonderter bruchmechanischer Nachweis nicht erforderlich ist. Dieses Begutachtungskonzept ist jedoch unmittelbar mit der Bedingung verknüpft, daß die maximale in der Behälterstruktur auftretende Nennzugspannung etwa 50 % der Werkstoff-Streckgrenze nicht überschreitet. Da dies u.U. eine erhebliche Einschränkung für bestimmte Behälterbauarten bedeuten kann, wird das Begutachtungskonzept derzeit um einen bruchmechanischen Festigkeitsnachweis erweitert, der weitgehend werkstoffunabhängig auch für Gußeisen mit Kugelgraphit anwendbar ist. Die Bereitstellung der dafür erforderlichen grundlegenden Erkenntnisse wurde unter direkter Mitwirkung der BAM auch im Rahmen dieses Forschungsvorhabens auf internationaler Ebene durchgeführt. Die Ergebnisse sind in einem "Technical Dokument (TECDOC)" der Internationalen Atomenergie-Behörde (IAEA) niedergelegt, welches diesem Fachband als Anlage beigefügt ist. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 48 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jeschenz, I. A1 - Jais, Manfred A1 - Gogolin, Bernd A1 - Yapi, Y. A1 - Achleitner, P. T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Versuchsbericht Nr. 1507/I - Instrumentierte Fallversuche mit dem Transport- und Lagerbehälter für verglaste radioaktive Stoffe CASTOR VHLW N2 - Geprüft wurde ein Transport- und Lagerbehälter für verglaste radioaktive Stoffe vom Typ CASTOR VHLW im Originalmaßstab. Die Fallversuche wurden auf dem 100 t-Fallprüfstand der BAM in Lehre bei Braunschweig durchgeführt. Mit dem Behälter wurden insgesamt 3 Fallversuche im Rahmen des Forschungsvorhabens durchgeführt. Davon zwei mit dem Behälter im Zulassungszustand (also mit Stoßdämpfer) aus einer Höhe von 9 Metern. Weiterhin ein 1-Meter-Fallversuch mit dem Behälter ohne Stoßdämpfer. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 126 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59952 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jeschenz, I. A1 - Jais, Manfred A1 - Gogolin, Bernd A1 - Achleitner, P. A1 - Minack, Mathias T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Versuchsbericht Nr. 1507/II - Instrumentierte Fallversuche mit dem Transport- und Lagerbehälter für verglaste radioaktive Stoffe CASTOR VHLW mit künstlichem Fehler N2 - Ziel der Versuche war, den Einfluß eines sehr großen Oberflächenrisses (künstlicher Fehler) auf das Festigkeitsverhalten bei stoßartiger Belastung zu untersuchen. Geprüft wurde ein aus GGG 40 gegossener Behälter vom Typ CASTOR VHLW im Originalmaßstab. Vorgesehener Verwendungszweck dieses Behältertyps ist der Transport und die Lagerung verglaster hochradioaktiver Stoffe. Der Fallversuch wurde auf dem 100 t-Fallprüfstand der BAM in Lehre bei Braunschweig durchgeführt. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 152 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gottinger, A. A1 - Ladu, Luana A1 - Blind, K. T1 - Standardization in the context of science and regulation: An analysis of the Bioeconomy N2 - Standards play a crucial role in the transition to more sustainable production and consumption models by promoting the development of new markets for innovative products. In the case of the bioeconomy, standards are particularly relevant to ensure the sustainability of products and processes. Hence, standards represent an essential strategic tool to foster sustainable development. Furthermore, the standard-setting process brings together different stakeholders, which encourages research and the transfer of knowledge to industrial practice. In particular, scientific publications assist the standardisation process by providing scientific evidence. This study investigates the role of science and regulation in the bioeconomy standardisation process. It first provides a general analysis of bioeconomy-related standards, followed by an analysis of the regulations and publications referenced in the standards. Our analysis discloses a strong use of scientific knowledge in the bioeconomy standardisation process and demonstrates the readiness to integrate novel academic findings into revised versions of the standards. In addition, it reveals that the interaction between science and regulation is an important driver for standardisation activities around the bioeconomy, needed to support sustainable transitions. KW - Bioeconomy KW - Standardisation KW - Knowledge Use KW - Socio-technical Transition PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599899 DO - https://doi.org/10.1016/j.envsci.2023.06.013 VL - 147 SP - 188 EP - 200 PB - Elsevier AN - OPUS4-59989 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Automatisierte aktive thermografische Prüfung N2 - Aktive thermografische Prüfung ist ein vielseitiges Instrument in der Familie der zerstörungsfreien Prüfverfahren. Der Einzug moderner Lasertechnologie hat hier bedeutende neue Anwendungsfelder eröffnet. In Kombination mit Industrierobotik können nun beispielsweise beliebig komplex geformte Bauteile großflächig vollautomatisiert auf Oberflächenrisse überprüft werden. Der hier vorliegende Vortrag gibt einen Überblick über die Grundlagen der Laserthermografie, zeigt unsere Anstrengungen am Fachbereich im Bereich der automatisierten thermografischen Detektion von Oberflächenrissen und gibt ein Ausblick über neue moderne Thermografieverfahren aus der Forschung. T2 - VATH Frühjahrssymposium CY - Lingen, Germany DA - 26.04.2024 KW - Thermografie KW - Laser KW - ZfP PY - 2024 AN - OPUS4-59965 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neitsch, Marcel T1 - Die Gefahrgutregeln der BAM - Wichtige Handlungsanleitungen für die Praxis rund um Verpackungen, IBC und Großverpackungen für den Transport gefährlicher Güter N2 - Im Vortrag werden die Gefahrgutregeln der BAM vorgestellt, die für den Bereich Verpackungen, Großpackmittel und Großverpackungen relevant sind. Es wird ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen gegeben. T2 - 18. Gefahrgut-Technik-Tage CY - Berlin, Germany DA - 18.11.2021 KW - BAM-GGR KW - Gefahrgutregeln KW - Gefahrgutverpackungen PY - 2021 AN - OPUS4-58896 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Faghih-Naini, Sara A1 - Kuckuk, Sebastian A1 - Zint, Daniel A1 - Kemmler, Samuel A1 - Köstler, Harald A1 - Aizinger, Vadym T1 - Discontinuous Galerkin method for the shallow water equations on complex domains using masked block-structured grids N2 - We evaluate masked block-structured grids for ocean domains which allow to represent small-scale geometric features without resorting to very small blocks or excessive mesh resolution. The considered approach aims to combine the geometric flexibility of unstructured meshes with the computational efficiency of stencil-based discretizations and is implemented and tested in a quadrature-free discontinuous Galerkin shallow water solver. We investigate the accuracy and the computational performance of the scheme on a range of realistic ocean domains meshed with blocks of different size and provide some comparisons to results obtained on unmasked block-structured grids and unstructured meshes. KW - Water Science and Technology PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2023.104584 VL - 182 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier AN - OPUS4-58884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neitsch, Marcel T1 - Nutzung von Recycling-Kunststoffen für die Produktion von Gefahrgutverpackungen – aktueller Stand der Norm ISO 16103 N2 - Im Vortrag wird der Stand der Weiterentwicklung der ISO 16103 dargestellt, in der Regelungen zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Recycling-Kunststoffen und daraus hergestellter Gefahrgutverpackungen enthalten sind. Darüber hinaus wird auf die Verbindungen zu den UN Model Regulations und zum ADR eingegangen und welche Konsequenzen sich daraus für die Zulassung und die Anerkennung des Qualitätssicherungsprogramms ergeben. T2 - 19. Gefahrgut-Technik-Tage CY - Berlin, Germany DA - 16.11.2023 KW - ISO 16103 KW - Recycling-Kunststoffe KW - Gefahrgutverpackungen PY - 2023 AN - OPUS4-58894 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neitsch, Marcel T1 - Gefahrgutverpackungen richtig verwenden N2 - Im Vortrag wird an Praxisbeispielen auf die richtige Nutzung von Gefahrgutverpackungen einschl. der Bewertung der UN-Kennzeichen und anderer vom Gefahrgutrecht vorgeschriebener Kennzeichen eingegangen. T2 - 09. Gefahrgut-Infomarkt CY - Online meeting DA - 16.05.2022 KW - Gefahrgutverpackungen KW - ADR KW - UN-Kennzeichen KW - Gefahrguttransport PY - 2022 AN - OPUS4-58895 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU Projekt ODYSSEUS – Year 2 Update N2 - Es werden das EU-finanzierte FE-Projekt ODYSSEUS, ausgewählte Ergebnisse zum Thema Home-made-explsosives (HMEs) und precursers, aktuelle Fragestellungen und ein Ausblick vorgestellt. T2 - 23. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 27.11.2023 KW - Home-made-explosives (HME) KW - Precurser PY - 2023 AN - OPUS4-58975 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Ablauf des Zustimmungsverfahrens zu alternativen Methoden zum Wasserbad in der BAM N2 - Dieser Vortrag gibt einen Überblick über den Ablauf zur Zustimmung alternativer Methoden der Dichtheitsprüfung für gefüllte Druckgaspackungen nach ADR 6.2.6.3.2. T2 - IGA-Herbstforum CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 24.11.2023 KW - Druckgaspackungen KW - Zustimmung KW - Alternative Dichtheitsprüfverfahren PY - 2023 AN - OPUS4-59032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Veranst.-Nr. VA23-00065-050-E CY - Essen, Germany DA - 05.12.2023 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken PY - 2023 AN - OPUS4-59066 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Approaching distributed ground motion sensing at high and low frequency ranges N2 - The phase and reflection spectrum of a standard distributed acoustic sensor based on an interferometer are used for fast and slow dynamic measurements, respectively, enabling the system to simultaneously measure various types of ground movement. T2 - 28th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-28) CY - Hamamatsu, Japan DA - 20.11.2023 KW - Distributed acoustic sensing KW - Ground movement monitoring KW - Geomonitoring KW - Interferometer-based KW - DAS PY - 2023 SP - 1 EP - 4 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-59098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU project ODYSSEUS N2 - Fortschrittsbericht über das EU-Projekt ODYSSEUS (BAM VH 2550). T2 - International technical exchange at BKA CY - Wiesbaden, Germany DA - 08.11.2023 KW - Homemade explosives KW - HME KW - Precurser PY - 2023 AN - OPUS4-58801 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Nachbarklage gegen einen Sauerstofftank N2 - Technische Regeln im Arbeitsschutz – wie TRBS für die Betriebssicherheitsverordnung und TRGS für die Gefahrstoffverordnung – sind nicht zwingendes Recht, sondern konkretisierende Empfehlungen mit Vermutungswirkung. In Gerichtsurteilen werden sie eher selten herangezogen. Wie diese – und Branchenregelungen von Verbänden – von der Rechtsprechung diskutiert werden, zeigt ein Urteil des Verwaltungsgerichts Münster. KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffverordnung KW - Betriebssicherheitsverordnung KW - TRGS KW - TRBS KW - Sauerstofftank KW - Branchenregelung KW - Nachbarklage KW - Sicherheitsabstand PY - 2023 UR - https://sisdigital.de/ce/nachbarklage-gegen-einen-sauerstofftank/detail.html SN - 2199-7330 SN - 2199-7349 (eJournal) IS - 11 SP - 513 EP - 516 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-58773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häusler, F. A1 - Stührenberg, J. A1 - Smarsly, K. A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Bout-based Gas Source Localization using Aerial Robot Swarms N2 - Gas source localization (GSL) helps mitigate the impact of industrial accidents and natural disasters. While GSL may be dangerous and time-consuming when performed by humans, swarms of agile and inexpensive nano aerial robots may increase the safety and efficiency of gas source localizations. Since the small payloads of nano aerial robots limit the sensing and computing resources, strategies adapted from biological swarms, such as colonies of social insects, are used to coordinate robot swarms. Most swarm GSL strategies are based on the assumption that the maxima of gas concentrations are sufficiently close to the gas sources. However, prior studies have indicated that the occurrence of “bouts”, a metric for the intermittency of gas distributions, may advantageously be used as a more accurate gas source proximity indicator. This paper presents a swarm GSL strategy employing bouts as source proximity indicators and a bio-inspired pheromone system for communication. Nano aerial robots, deployed in this study, act as agents and emit pheromone markers in an artificial environment upon detecting bouts. Leveraging the concept of artificial potential fields, the agents switch between exploiting the knowledge of the swarm by following pheromone gradients and exploring the search space by targeting a random point. The agents are repelled by each other and by walls to avoid collisions. The swarm GSL strategy is implemented into three nano aerial robots and validated in a real-world experiment in an indoor environment with a single gas source. The results indicate that the the swarm GSL strategy presented in this paper is capable of GSL in indoor environments and that the intermittency of gas distributions is a better source proximity indicator than the mean concentration. T2 - IEEE Sensors 2023 CY - Vienna, Austria DA - 29.10.2023 KW - Mobile robotic olfaction KW - Nano aerial robot KW - Gas source localization KW - Bouts KW - Distributed robotics PY - 2023 SN - 979-8-3503-0387-2 DO - https://doi.org/10.1109/sensors56945.2023.10325109 SP - 1 EP - 4 PB - IEEE AN - OPUS4-58778 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Oxygen service – Tests, Risks and Accidents N2 - Materials and components for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use. For a fire or burn out, three requirments have to be present: Fuel, Oxygen and an ignition source. The presentation gives practival examples for all these three requirements and explaines the background and the assessment criteria of tests at BAM. However, risks still exist and can lead to severe accidents. Some accidents, their effects as well as the possible causes are presented to raise awareness of the specific dangers when handling oxygen. T2 - International Teadit Open House CY - Kirchbichl, Austria DA - 07.09.2023 KW - Oxygen KW - Risks KW - Accidents KW - Tests PY - 2023 AN - OPUS4-58452 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Katja A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 24.10.2023 KW - BAM-Liste KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapiere KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2023 AN - OPUS4-58710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Katja A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln. T2 - Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 24.10.2023 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Dangerous goods KW - Database KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system PY - 2023 AN - OPUS4-58711 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pfender, Max T1 - Über Seilschwingungen an Freileitungen - Zusammenfassender Überblick T2 - 22. Tagung der Studiengesellschaft für Höchstspannungsanlagen CY - Berlin, Germany DA - 20.06.1950 KW - Freileitung KW - Höchstspannungsanlage KW - Seilschwingung PY - 1950 AN - OPUS4-58712 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pfender, Max T1 - Über Seilschwingungen an Freileitungen - Zusammenfassender Überblick T2 - 22. Tagung der Studiengesellschaft für Höchstspannungsanlagen CY - Berlin, Germany DA - 20.06.1950 KW - Freileitung KW - Höchstspannungsanlage KW - Seilschwingung PY - 1950 SP - 13 EP - 41 PB - Studiengesellschaft für Höchstspannungsanlagen CY - Berlin AN - OPUS4-58713 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried A1 - Kulke, D. ED - Wuttke, F. ED - Aji, H. D. B. ED - Özarmut, A. T1 - Anwendung von Korrelationen zwischen Sondierergebnissen und dynamischen Bodeneigenschaften N2 - Die natürliche Variabilität des Bodens bewirkt, dass jegliche in-situ Messung dynamischer Bodenparameter stets nur den Untersuchungsort beschreiben, und jede Verwendung für benachbarte Orte bereits eine Extrapolation ist. Gleichzeitig ist die Ermittlung von Bodeneigenschaften in-situ mit erheblichen Kosten verbunden, insbesondere bei Standorten wie z. B. Offshore-Windparks. Im innerstädtischen Raum sind seismische Messungen wegen der vorhandenen Bebauung und Flächenversiegelungen nur eingeschränkt möglich. Es bietet sich daher an, indirekte Methoden auf Basis von Drucksondierungen anzuwenden, weil diese Untersuchungen inzwischen zum Standardrepertoire selbst bei kleineren Bauvorhaben gehören. Der neue nationale Anhang zu DIN EN 1998-1 erlaubt die Anwendung von Korrelationen zwischen Sondierergebnissen und dynamischen Bodeneigenschaften zur Anwendung bei seismischen Standortanalysen. Es werden jedoch keine Hinweise zur Auswahl geeigneter Korrelationen gegeben. Mit ISO/TS 14837-32 liegt ein Standard vor, in dem sogar für sandartigen Boden und tonartigen Boden zwei konkrete Korrelationen zur Anwendung vorgeschlagen werden. Dasselbe gilt für den Entwurf des Eurocode 7-2, prEN 1997-2 von 2022. Untersuchungen zeigen, dass seismische Verfahren, wenn sie nicht unter Labor-Freifeldbedingungen durchgeführt werden, signifikante Streuungen aufweisen. Sofern statistische Korrelationen eine Streuung aufweisen, die in derselben Größenordnung liegen wie Ergebnisse seismischer Verfahren, können beide Verfahren in Grundsatz alternativ eingesetzt werden. Wir zeigen, dass bei homogenen ausgeprägt sandartigen Böden mit statistisch ermittelten Korrelationen die dynamischen Bodensteifigkeiten mit einer Genauigkeit abgeschätzt werden können, die mit der Ungenauigkeit der seismischen Verfahren übereinstimmt. Mit zunehmenden Feinkornanteil werden die Unsicherheiten der statistischen Korrelationen größer. Bei stark überkonsolidierten glazialen Böden sollte von der Anwendung empirischer Korrelationen Abstand genommen werden. T2 - 18. D-A-CH-Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Kiel, Germany DA - 14.09.2023 KW - Scherwellengeschwindigkeit KW - Schubmodul KW - Wellenausbreitung KW - Bodenvariabilität KW - Statistische Auswertung PY - 2023 SN - 978-3-930108-15-1 SP - 433 EP - 441 PB - Deutsche Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik (DGEB) e. V. und Christian-Albrechts-Universität zu Kiel CY - Kiel AN - OPUS4-58351 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik T1 - Influence of Torso Protective Equipment on Intracorporeal Shock Wave Behavior N2 - In the field of explosive reactions, there is a type of explosive effect that lacks a sufficient database and reproducible experiments regarding biomechanics. It concerns the primary explosive effect. It is defined as pure shock wave of the explosion. The physical behavior of the shock wave when interacting with different types of tissue and, in particular, the subsequent transitions of the shock wave, have barely been investigated. The transition of the shock wave into other materials is the focus of the research Therefore, the aim of the investigations is the development of a multidisciplinary method to investigate shock wave behavior in various generic tissue simulants under the most reproducible conditions possible with realistic loads in an experimental test series with short set-up times. An autoclave is used to generate the pressure waves. A simplified torso model consisting of ballistic gelatin is used as a simulant. In this paper, the influence of protective equipment on the pressure load in the tissue simulant is investigated. For this purpose, consecutive test setups are used. First, the behavior of ballistic gelatin as a tissue simulant is investigated. Then, the simplified torso model is covered with typical combat clothing consisting of four layers. Afterwards a currently used UHMWPE ballistic protective plate is placed in front of the simplified torso model. Finally, the combat clothing and the protective plate are examined in combination. Three cast-in pressure sensors are used as measuring devices, as well as an acceleration sensor attached to the protective plate. The experiments show that the maximum overpressure in a model protected by combat clothing and the protective plate can be reduced by 95%. However, the propagation speed of the shock wave within the simplified torso model increases from 1535.5 m/s to 2204.5 m/s. This shows that even protective equipment, which is not primarily intended to protect against blast, offers a significant reduction in the pressure load in the protected area. On the one hand it is caused by the media transition from air to PE and the resulting higher reflection of the acceleration of the transmitted wave within the simulant. On the other hand, it is also reduced due to the damping and dispersion caused by the clothing layers. T2 - 16th International Personal Armour Systems Symposium CY - Dresden, Germany DA - 11.09.2023 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Pressure wave KW - Experimental setup PY - 2023 AN - OPUS4-58639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik A1 - Grobert, Steffen A1 - Krentel, Daniel A1 - Hauer, Thorsten T1 - Influence of torso protective equipment on intracorporeal shock wave behavior N2 - In the field of explosive reactions, there is a type of explosive effect that lacks a sufficient database and reproducible experiments regarding biomechanics. It concerns the primary explosive effect. It is defined as pure shock wave of the explosion. The physical behavior of the shock wave when interacting with different types of tissue and, in particular, the subsequent transitions of the shock wave, have barely been investigated. The transition of the shock wave into other materials is the focus of the research Therefore, the aim of the investigations is the development of a multidisciplinary method to investigate shock wave behavior in various generic tissue simulants under the most reproducible conditions possible with realistic loads in an experimental test series with short set-up times. An autoclave is used to generate the pressure waves. A simplified torso model consisting of ballistic gelatin is used as a simulant. In this paper, the influence of protective equipment on the pressure load in the tissue simulant is investigated. For this purpose, consecutive test setups are used. First, the behavior of ballistic gelatin as a tissue simulant is investigated. Then, the simplified torso model is covered with typical combat clothing consisting of four layers. Afterwards a currently used UHMWPE ballistic protective plate is placed in front of the simplified torso model. Finally, the combat clothing and the protective plate are examined in combination. Three cast-in pressure sensors are used as measuring devices, as well as an acceleration sensor attached to the protective plate. The experiments show that the maximum overpressure in a model rotected by combat clothing and the protective plate can be reduced by 95%. However, the propagation speed of the shock wave within the simplified torso model increases from 1535.5 m/s to 2204.5 m/s. This shows that even protective equipment, which is not primarily intended to protect against blast, offers a significant reduction in the pressure load in the protected area. On the one hand it is caused by the media transition from air to PE and the resulting higher reflection of the acceleration of the transmitted wave within the simulant. On the other hand, it is also reduced due to the damping and dispersion caused by the clothing layers. T2 - 16th International Personal Armour Systems Symposium CY - Dresden, Germany DA - 11.09.2023 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Pressure wave KW - Experimental setup PY - 2023 SN - 978-9-0829-2732-0 SP - 178 EP - 187 CY - Brüssel AN - OPUS4-58640 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Korrelationen zwischen Sondierungen und dynamischen Bodeneigenschaften N2 - Wir zeigen, dass bei homogenen ausgeprägt sandartigen Böden mit statistisch ermittelten Korrelationen die dynamischen Bodensteifigkeiten mit einer Genauigkeit abgeschätzt werden können, die mit der Ungenauigkeit der seismischen Verfahren übereinstimmt. Mit zunehmenden Feinkornanteil werden die Unsicherheiten der statistischen Korrelationen größer. Bei stark überkonsolidierten glazialen Böden sollte von der Anwendung empirischer Korrelationen Abstand genommen werden. T2 - 18. D-A-CH-Tagung für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Kiel, Germany DA - 14.09.2023 KW - Baugrunddynamik KW - Dynamische Bodenkennwerte KW - Statistische Korrelationen PY - 2023 AN - OPUS4-58581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Cone penetration tests and dynamic soil properties N2 - Current standards like ISO 14837-32:2015 and DIN EN 1998-1/NA:2021 as well as prEN 1997-2:2022 allow for using correlations between the results of in-situ soil penetration tests and shear wave velocity (or shear modulus) to determine soil properties to be used in dynamic analyses. While the ISO and prEN standards even provide some recommendations on specific correlations to be used, the DIN standard does not. Due to the statistical nature of such correlations their general applicability has to be verified. We collected data sets from test sites from Germany as well as New Zealand at which cone penetration tests (CPT) as well as seismic site investigation methods were conducted. These sites comprise sandy soils as well as clayey soils, mixed soils as well as glacial soils. We compare the results of several correlations between CPT results and shear wave velocity. The accuracy of such correlations is assessed with respect to the accuracy of seismic in-situ tests. It turns out that for clean sands such correlations between CPT and Vs have a similar order of variability as seismic in-situ tests conducted at the same site. The higher the fines portion of the soil, the higher the variability of the statistical correlations, and consequently the less the general applicability. For glacial soils and other special soil types usage of statistical correlations to determine dynamic soil properties is not recommended. T2 - Eurodyn 2023 CY - Delft, Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Dynamic soil properties KW - Statistical correlations PY - 2023 AN - OPUS4-58582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Recommendations on finite Element modelling of non-seismic excitation in soil-structure interaction problems N2 - Nowadays geotechnical engineering firms have powerful software tools to extent their consulting business also into dynamic soil-structure interaction, which before has been restricted to a rather small community of specialized experts in this field, and they certainly do. This is particularly true with respect to non-seismic sources, that is all kinds of human induced vibrations. Hence, there is a demand from clients as well as from contractors to have guidance on the requirements as well as the limits of numerical modelling of soil-structure interaction. From the literature as well as from relevant standards, recommendations for the numerical modelling of soil-structure interaction problems involving seismic actions are well known, e. g. ASCE/SEI 4-16. There are, however, some particularities when dealing with human-induced vibrations, which are absent in seismic analyses. For human-induced excitations very little specific guidance has been published in the past. A machine foundation on a homogeneous half space excited by harmonic loads with excitation frequency between 4 Hz and 64 Hz has been analysed by means of several commercially available software packages. Parametric studies have been performed to verify if recommendations for seismic soil-structure analyses are valid for non-seismic analyses as well. This paper provides details on the benchmark example and the most important conclusions from the undertaken parametric studies. T2 - Eurodyn 2023 CY - Delft, Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Numerical analysis KW - Vibrations KW - Soil-structure interaction PY - 2023 AN - OPUS4-58583 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Appel, S. A1 - Schepers, Winfried T1 - Tieffrequente Schwingungsimmissionen durch den Betrieb einer Rohzementmühle N2 - Der Beitrag berichtet von einer aufwändigen Messkampagne vor Ort, mit der die Emissionen direkt an einer Rohzementmühle, die Transmissionen im Baugrund und die Immissionen in benachbarten Bebauungen genauer untersucht wurden. Im Ergebnis der ausgewerteten Messungen sowie strukturdynamischer Berechnungen zeigte sich, dass der Baugrund zwar aus statischer Sicht sehr gut tragfähig, aber dynamisch als eher ungünstig zu beurteilen ist. Weiterhin wurde festgestellt, dass in dynamischer Hinsicht ein vorgenommener Bodenaustausch tendenziell eine Verschlechterung der Aufstellbedingungen darstellte. Für das betroffene Bürogebäude konnte nachgewiesen werden, dass durch den Betrieb der Zementmühle die Anregung der Deckeneigenfrequenzen zu deutlich spürbaren Resonanzschwingungen führte. Aufgrund der tieffrequenten Anregung durch den Mühlenbetrieb sind Maßnahmen zur Minderung der Schwingungsemissionen generell und insbesondere nach erfolgter Aufstellung der Mühle schwer bzw. gar nicht zu realisieren. Im Beitrag wird daher darauf eingegangen, auf welche Aspekte bei der Planung zur Aufstellung derart großer Mühlen zwingend zu achten ist. T2 - 7. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 27.04.2022 KW - Erschütterungen KW - Maschinenbetrieb KW - Minderungsmaßnahmen PY - 2022 SN - 978-3-18-092379-6 SP - 385 EP - 397 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-58584 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Guideline on NDT-supported reliability assessment of existing structures N2 - The presentation summarizes the idea and the methodology of the ZfPStatik project and gives insight into three case studies, showing how non-destructive testing results can be utilized beneficially in the recalculation of existing prestressed concrete and reinforced concrete bridges. T2 - 2nd Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures – EUROSTRUCT2023 CY - Vienna, Austria DA - 26.09.2023 KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - Non-destructive testing PY - 2023 AN - OPUS4-58485 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleichende Schüttwinkelmessungen an festen Gefahrgütern N2 - Die in den von der BAM anerkannten Prüfstellen für Gefahrgutverpackungen gängigen Schüttwinkel-Messmethoden werden verglichen, anhand der Messung an fünf pulverförmigen oder körnigen Stoffen mit gefährlichen Eigenschaften. Zusätzlich wird die Untersuchung des Einflusses einer unterschiedlichen klimatischen Vorlagerung vorgenommen. T2 - 36. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Berlin, Germany DA - 12.09.2023 KW - Schüttwinkel KW - Pulver KW - Schüttgüter KW - Fließfähigkeit PY - 2023 AN - OPUS4-58278 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - POF-based monitoring system using digital I-OFDR for strain detection in road construction N2 - We present a prototype of a distributed POF sensing system for strain detection in road construction and civil engineering ready to be used in practical applications. The system is based on a cost-efficient digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR). In this approach, the strain-induced changes in the Rayleigh backscattering profile along a perfluorinated polymer optical fiber (PF-POF) are determined by measuring the complex transfer function of the sensing fiber using a compact digital data acquisition unit. The digital unit replaces an oversized vector network analyzer (VNA) enabling suitability of the measurement system for out-door use and providing a significant reduction of the total system costs at the same time. The entire sensor con-cept includes the use of geosynthetics with integrated PF-POFs as two-dimensional sensor structures for geotech-nical applications. The robustness and the functionality of the distributed POF I-OFDR sensors were proven in the field. The field test involved embedding of two geomats, each with two polymer optical sensor loops, into the embankment of the federal road B 91 in a section near Leipzig. The measurements conducted after the sensor-based geomats had been installed confirmed both the potential of such smart geosynthetics and the functionali-ty of the digital I-OFDR prototype. T2 - POF2023 CY - Cork, Irland DA - 17.09.2023 KW - Digital I-OFDR KW - Distriubuted polymer optical fiber sensor KW - Smart geosynthetics KW - Strain detection KW - Structural health monitoring PY - 2023 AN - OPUS4-58423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Guo, Yongzheng A1 - Ren, Kaiyue A1 - Huang, Weixing A1 - Wu, Dejian T1 - An alternative explosion criterion of combustible dusts based on combustion duration time: Applications for minimum explosion concentration and limiting oxygen concentration N2 - minimum explosion concentration (MEC) and limiting oxygen concentration (LOC) in our recent works. This work further studies the reasonability and reliability of the alternative method experimentally and theoretically. Six different dust samples were tested via a 20-L spherical explosion chamber. The experimental results showed that the data of MEC and LOC determined by using the alternative and the standardized methods are in good agreement. The minimum flame propagation velocity (Sf) and the corresponding maximum combustion duration time (tc) were found at its MEC and LOC, suggesting that the theoretical analysis can well explain all the experimental data. It is the first time to study the theoretical basis of the explosion criterion, thus helping to improve our understandings of dust explosion characteristics, and to amend the explosion criterion in future test standards. KW - General Chemical Engineering PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117851 SN - 0032-5910 VL - 409 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier BV CY - Amsterdam AN - OPUS4-59323 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schaumann, P. A1 - Hothan, Sascha A1 - Mund, M. A1 - Häßler, Dustin A1 - Schartel, Bernhard A1 - Daus, Lars-Hendrik T1 - Bewertung des Feuerwiderstandes von Stahlkonstruktionen mit reaktiven Brandschutzsystemen unter Berücksichtigung des Alterungsverhaltens N2 - Im Rahmen des Forschungsprojektes IGF 20470N wurden Untersuchungen zum Alterungsverhalten von reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) auf Stahlbauteilen durchgeführt. Mithilfe der Ergebnisse einer umfangreichen Literaturrecherche sowie experimentellen und numerischen Untersuchungen sollte ein Vorschlag für ein Prüfkonzept zum Nachweis einer Nutzungsdauer von RBS von mehr als 10 Jahren auf Basis von Kurzzeitversuchen abgeleitet werden. Dabei setzt die Bewertung des Alterungsverhaltens von RBS voraus, dass die Mechanismen der Alterung hinreichend bekannt sind. Dafür wurden zunächst systematisch Daten von Kurz- und Langzeitversuchen von nationalen Zulassungsprüfungen der letzten Jahrzehnte ausgewertet. Anschließend wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an einer wasserbasierten sowie einer epoxidharzbasierten Richtrezeptur durchgeführt. Da aus der Literatur bekannt ist, dass die Einflüsse der Bewitterung zu einer Veränderung der Konzentration der Bestandteile innerhalb der Beschichtung führen können, wurden Untersuchungen mit Mangelrezepturen durchgeführt, wobei systematisch einzelne Bestandteile reduziert wurden. Neben optischen Untersuchungen wurden thermoanalytische Verfahren (DSC-TG-, ATR-FTIR-, Elementar-, Farbanalyse) angewandt sowie Brandversuche an beschichteten Stahlplatten durchgeführt. Des Weiteren wurden die Richtrezepturen den beschleunigten Kurzzeitversuchen gemäß EAD 350402-00-1106 (2017) unterzogen, welche die Zulassung von Produkten auf europäischer Ebene regelt. Für die wasserbasierte Richtrezeptur wurden die Bewitterung für den feuchten Innenraum (Typ Z1) mehrfach wiederholt (1x, 3x, 6x). Für die epoxidharzbasierte Richtrezeptur entsprach die Bewitterung dem Zyklus für die Außenanwendung (Typ X). In Brandversuchen sowie thermoanalytischen und optischen Untersuchungen wurde das Alterungsverhalten sowie die thermische Schutzwirkung analysiert. Anschließend wurden numerische Simulationen von Stahlbauteilen mit gealterten RBS durchgeführt und anhand der experimentellen Untersuchungen validiert. Mithilfe der numerischen Modelle kann eine Bewertung der thermischen Schutzwirkung von Stahlbauteilen mit gealterten RBS vorgenommen werden. Mithilfe der gesammelten Erkenntnisse wurde ein Vorschlag für ein Prüfkonzept für den Nachweis einer Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren abgeleitet. Das Prüfkonzept besteht dabei aus einem Katalog von Möglichkeiten, die aktuellen Zulassungsprüfungen auf europäischer Ebene für eine Nutzungsdauer von 10 Jahren auf einen längeren Zeitraum zu erweitern. N2 - Within the scope of the research project IGF 20470N, investigations were carried out on the assessment of the aging behavior of intumescent coatings (ICs) for the fire protection of steel members. With the help of the results of an extensive literature research as well as experimental and numerical investigations, a proposal for a test concept for the proof of a service life of ICs of more than 10 years was to be derived on the basis of short-term tests. The evaluation of the aging behavior of ICs presupposes that the aging mechanisms are sufficiently known. For this purpose, data from short- and long-term tests of national approval tests of the last decades were first systematically evaluated. Subsequently, extensive experimental investigations were carried out on a water-based and epoxy resin-based model formulation. Since it is known from the literature that the effects of weathering may lead to a change in the concentrations of the constituents within the coating, investigations were carried out with formulations of the ICs in which individual constituents were systematically reduced. In addition to optical investigations, thermoanalytical methods (DSC-TG-, ATR-FTIR-, elemental-, color analysis) were used and fire tests were carried out on coated steel plates. Furthermore, the model formulations were subjected to the accelerated short-term tests of EAD 350402-00-1106 (2017), which regulates the approval of products at the European level. For the water-based model formulation, the weathering for the interior application with a high moisture content (type Z1) was repeated several times (1x, 3x, 6x). For the epoxy resin-based model formulation, the weathering corresponded to the cycle for exterior application (type X). Fire tests as well as thermoanalytical and optical investigations were carried out to analyze the aging behavior and the thermal protection performance. Subsequently, numerical simulations of steel members with aged ICs were carried out and validated on the basis of the experimental investigations. With the help of the numerical models, an evaluation of the thermal protection performance of steel members with aged ICs can be carried out. Bases on the findings, a proposal for a test concept for the verification of a service life of more than 10 years was derived. The test concept consists of a catalogue of possibilities for extending the current approval tests at European level for a service life of 10 years to a longer period. KW - Brandschutz KW - Dauerhaftigkeit KW - Alterung KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Brandversuche PY - 2022 UR - https://dast.deutscherstahlbau.de/veroeffentlichungen/forschungsberichte SP - 1 EP - 367 PB - Stahlbau Verlags- und Service GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-57257 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goller, Sebastian M. A1 - Krüger, Simone A1 - Schartel, Bernhard T1 - No business as usual: The effect of smoke suppressants commonly used in the flame retardant PA6.6 on smoke and fire properties N2 - As most of polymeric materials are inherently flammable, flame retardants (FR) are commonly used to reduce their fire risks. Nevertheless, these flame retardant materials are often detrimental to smoke parameters like specific optical density or smoke toxicity. The influence of several smoke suppressants (SP)-zinc stannate, zinc phosphate, titanium oxide and hydrotalcite-were investigated with respect to flame retardancy, smoke emission, particle emission and smoke toxicity in a diethyl aluminum phosphinate (AlPi) flame retardant polyamide 6.6 (PA6.6). It was shown that the interaction between SP, FR and polymer is crucial for smoke and fire properties and can change the mode of action of the FR as well the decomposition mechanism of the polymer. Small amounts of SP show less effect on forced flaming behavior and the optical density, but they can influence flammability and the particle size distribution of the soot particles. The flame retardancy was significantly enhanced by 5 wt.-% zinc stannate in PA6.6 under forced flaming conditions. The charring mechanism was improved, and the mode of action of AlPi switched from the gas to the condensed phase. This resulted of in a reduced PHRR and TSP and an increase in residue yield. The smoke toxicity and optical density were reduced in the smoke density chamber as well. The smoke particles shifted to smaller sizes as the time in the pyrolytic zone increased. The formation of a dense char is assumed to be the key factor to enhance smoke suppression and flame retardancy properties. KW - Polyamide 6.6 KW - Smoke suppression KW - Flame retardancy KW - Zinc stannate KW - Smoke density PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2023.110276 SN - 0141-3910 VL - 209 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-56981 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Matamoros-Veloza, A. A1 - Stawski, Tomasz A1 - Vargas, S. A1 - Neville, A. T1 - Study of a Local Structure at the Interface between Corrosion Films and Carbon Steel Surface in Undersaturated CO2 Environments N2 - Industries transporting CO2 gas-saturated fluids have infrastructures made of carbon steel. This is a good material with great mechanical properties but prone to corrosion and potential failure. Corrosion in sweet environments involves the formation of FeCO3 as a corrosion film, which is recognized to play a protective role under certain conditions. This work on the dissolution of corrosion films in sweet environments, under acidic and undersaturated conditions, demonstrates that the effects on the integrity of steel are far more significant than the damage observed on the surface of the corrosion film. Our results prove that dissolution of FeCO3 involved the presence of an amorphous phase, the intermediate formation of FeCl2 or FeCl+, and the presence of a phase with short distance atom–atom correlations. The amorphous phase was identified as a mixture of retained γ-Fe and Fe3C. Partially broken α-Fe and Fe3C structures were identified to prove the damage on the material, confirming the interface zone without evident damage on the corrosion film. Dissolution affected both the α-Fe and FeCO3, with the lattice [102̅] from the FeCO3 crystalline structure being the fastest to dissolve. The damage of steel at the molecular scale was evident at the macroscale with pit depths of up to 250 μm. The impact on the integrity of steel can be, therefore, more drastic than frequently reported in industrial operations of CO2 transport industries that use cleaning procedures (e.g., acid treatment, pigging) as part of their operational activities. KW - Steel KW - Corrosion KW - Siderite KW - Diffraction KW - Pair distribution function KW - Synchrotron PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572156 DO - https://doi.org/10.1021/acsomega.2c07631 SN - 2470-1343 VL - 8 IS - 9 SP - 8497 EP - 8504 PB - ACS AN - OPUS4-57215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - ZfPStatik - Verbesserte Beurteilung von Bestandsbauwerken N2 - Vorgestellt werden - die Projektziele - das Konsortium - die allgemeine Vorgehensweise - und aktuelle Fortschritte im WIPANO-Projekt "ZfPStatik" (Stand: Februar 2023). T2 - 3. vierteljährliche Versammlung des Projektkonsortiums CY - Neubiberg, Germany DA - 07.02.2023 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nachrechnung KW - Zuverlässigkeitsbewertung KW - Bestandsbauwerke PY - 2023 AN - OPUS4-57239 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Kurzbericht aus den DIN Ausschüssen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die Tätigkeiten der DIN-Ausschüsse "Korrosionsprüfverfahren" sowie "Korrosion und Korrosionsschutz". Es werden neuste Informationen zum Stand verschiedener Normen aus den beiden Ausschüssen gegeben. T2 - Arbeitskreissitzung des GfKorr-Arbeitskreises Korrosionsuntersuchung und -überwachung CY - Leipzig, Germany DA - 21.03.2023 KW - Korrosion KW - Normung KW - Korrosionsprüfung KW - Korrosionsschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57243 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Königsbauer, Korbinian T1 - Entwicklung eines praxistauglichen auf POF basierenden Messsystems mittels digitaler I-OFDR zur Dehnungsdetektion N2 - Es wird ein faseroptisches Messsystem vorgestellt, welches auf Basis der Rayleigh-Rückstreumessung eine ortsauflösende Detektion von signifikant großen Dehnungen bei Bauvorhaben im von Anwendern geforderten Größenordnungsbereich von 3 % bis 10 % ermöglicht. Mit dem Verfahren der digitalen inkohärenten optischen Frequenzbereichsreflek-tometrie (I-OFDR) werden materialspezifische Vorteile robuster perfluorierter polymeroptischer Fasern (PF-POF) erschlossen. Für den angestrebten industriellen Einsatz für die Zustandsüberwachung im Bereich des Tunnel- und Spezialtiefbaus soll die spezifische Rückstreuzunahme in der PF-POF hochauflösend gemessen werden. In diesem Vortrag wird gezeigt, dass sich in ersten Projektergebnissen das digitale I-OFDR für eine Dehnungsdetektion von bis zu 10% eignet. T2 - 21. ITG/GMA-Fachtagung CY - Nuremberg, Germany DA - 10.05.2022 KW - I-OFDR KW - Structure health monitoring KW - Dehnungsdetektion KW - Reyleigh-Rückstreumessung PY - 2022 AN - OPUS4-56717 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Liao, Chun-Man A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Breithaupt, Mathias T1 - Vibration Monitoring of Large-Scale Bridge Model using Distributed Acoustic Sensing N2 - Results of DAS measurements along a large-scale concrete bridge model are presented. The improvement of measurable dynamic strain range is demonstrated. Vibration modes obtained by DAS correspond well to those determined from broadband seismometer measurements. T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-27) CY - Alexandria, VA, USA DA - 29.08.2022 KW - Distributed acoustic sensing KW - Vibration modes KW - Bridge monitoring KW - WS-COTDR KW - Fiber-optic vibration monitoring PY - 2022 SP - 1 EP - 4 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-56082 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Königsbauer, Korbinian T1 - Distributed POF sensors for structural health monitoring in civil construction applications N2 - In this presentation, a cost-efficient distributed fiber optic measurement system based on Rayleigh scattering is shown. The distributed digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) method is devel-oped for detection of significantly large strain in the range from 3 % up to 10 % as required by end users. For this purpose, a vector network analyzer used in the I-OFDR is replaced by a compact and costeffective digital data acquisition system. This digital emitting/receiving unit enables the recording of the complex transfer function carrying information about the local deformations along the entire sensing fiber. T2 - POF 2022 The 30th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Bilbao, Spain DA - 26.09.2022 KW - I-OFDR KW - Perfluorinated polymer optical fiber (PF-POF) KW - Strain detection KW - Structural health monitoring. PY - 2022 AN - OPUS4-56714 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Lagerung von Gefahrstoffen gemäß TRGS 510 N2 - Der Vortrag stellt die wesentlichen Inhalte sowie die wichtigsten Änderungen der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung T2 - Schulungsveranstaltung der Länder für den Vollzug / die Gewerbeaufsicht CY - Online meeting DA - 07.02.2023 KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - Technische Regeln für Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - TRGS PY - 2023 AN - OPUS4-56967 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - 1. Sitzung GfKORR AK "Atmosphärische Korrosion" N2 - Eine Übersicht zu den Zielen und Schwerpunktthemen des neu gegründeten Arbeitskreises Atmosphärische Korrosion. T2 - 1. Sitzung des GfKORR Arbeitskreises Atmosphärische Korrosion CY - Online meeting DA - 25.01.2023 KW - Korrosion KW - Atmosphäre KW - Luftqualität KW - Auslagerungsversuche PY - 2023 AN - OPUS4-57022 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Schalau, Sebastian T1 - Freistrahlmodellierung für geringe Austrittsgeschwindigkeiten N2 - Mit der zurzeit laufenden Überarbeitung der VDI Richtlinie 3783 Blatt 1 und dem Modellwechsel auf ein Lagrange'sches Partikelmodell ist das Fahnenmodell PLURIS in den Fokus der Störfallauswirkungsberechnungen gelangt. PLURIS wird schon seit Längerem zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung von Schornsteinen und Kühltürmen eingesetzt und ist Grundlage der neuen VDI Richtlinie 3782 Blatt 3 (Entwurf), lm Gegensatz zu den bekannten Freistrahlmodellen zur Berechnung der Ausbreitung unter Druck stehender Gase, wird bei PLURIS nicht vorausgesetzt, dass die Strahlgeschwindigkeit deutlich größer als die Windgeschwindigkeit ist. Mit steigender Rechnerleistung wird auch die Gasausbreitungsberechnung mittels CFD-Programmen für die Praxis interessanter. Für eine genauere Berechnung der Geschwindigkeits- und Konzentrationsverteilung im Freistrahl wird eine feine Gitterauflösung erforderlich, die aber zu langen Rechenzeiten führt, wenn die Ausbreitung eines toxischen Gases in Entfernungen von mehreren 100 m berechnet werden soll. Durch die Kopplung der CFD-Berechnung mit einem Fahnen- oder Freistrahlmodell kann der Rechenaufwand reduziert werden. KW - Freistrahlmodellierung KW - PLURIS KW - CFD PY - 2020 VL - 10 IS - 6 SP - 17 EP - 21 AN - OPUS4-56892 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Kun A1 - Pan, L. A1 - Li, J. A1 - Lin, C. T1 - What is the mechanism of the fiber effect on the rheological behavior of cement paste with polycarboxylate superplasticizer? N2 - Compared with most common construction materials, fiber reinforced cementitious materials are well known to exhibit better physical, working and mechanical properties. In this study, three fibers were selected: polypropylene fiber (PPF) and polyvinyl alcohol fiber (PVAF), which represented synthetic fibers, and sisal fiber (SF), which represented natural fibers. Effects of these fibers on the flowability, rheological properties, and adsorption behavior of the cement paste with polycarboxylate superplasticizer (PCE) were investigated. Furthermore, the above experimental results were verified by measuring the contact angle of the fiber with water and PCE solution and the apparent morphology of the fiber. Results revealed that the addition of fibers significantly reduces the fluidity of the cement paste, while the yield stress and plastic viscosity of the cement paste increase with the addition of fibers. From the contact angle and scanning electron microscope, the surface of SF was relatively rough, and the contact angle of SF with water or PCE solution was the smallest. It can be concluded that the plant fiber has a significant influence on the fluidity and rheology of cement paste. KW - Cement paste KW - Polycarboxylate superplasticizer KW - Polypropylene fiber KW - Polyvinyl alcohol fiber KW - Sisal fiber KW - Rheological property KW - Fluidity KW - Adsorption PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122542 SN - 0950-0618 VL - 281 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Das primäre Explosionstrauma - experimenteller Ansatz zur Simulation der intrakorporalen Stoßwellenausbreitung nach Explosionen N2 - Im Rahmen dieses Vortrages wurden aktuelle Arbeiten im Rahmen der Forschungszusammenarbeit mit dem Bundeswehrkrankenhaus Berlin zum primären Explosionstrauma vorgestellt. T2 - BBK-Fachkongress "Forschung für den Bevölkerungsschutz" CY - Bonn, Germany DA - 12.01.2023 KW - Blast KW - Primäres Explosionstrauma KW - Einsatzkräfte KW - Polizei KW - Körpermodell PY - 2023 AN - OPUS4-56894 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Using DAS for monitoring of infrastructures and for seismic sensing applications N2 - After describing the basics of distributed fiber optic sensing in general and distributed fiber optic acoustic sensing (DAS) in particular, several currently and previously investigated fields of application of DASin infrastructure monitoring and seismic monitoring are presented. A focus is placed on seismic measurements and DAS measurements determining the dynamic responses of concrete structures to certain stimuli. T2 - Meeting of the WAVE Initiative Hamburg CY - Online meeting DA - 09.02.2023 KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Dynamic structural response KW - Seismic measurements KW - Bridge monitoring KW - Traffic monitoring PY - 2023 AN - OPUS4-57007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Influence of Moisture in Concrete on the Photothermal Response—A New Approach for a Measurement Method? N2 - Recently, the photothermal determination of the thermophysical properties of concrete under lab conditions was reported. Their values are mainly needed to look at the energy consumption of buildings. Additionally, changes in their values in relation to the initial state might also be a good indicator for material quality or for moisture. The present contribution explains the photothermal method in a more general way to indicate the potential for on-site application. Secondly, a special application case is regarded: the detection of moisture in concrete. Two concrete samples were soaked with water, followed by a drying period, to obtain different levels of water penetration. The water contents were determined by weighing, and the photothermal response was measured. The results show a large influence on the measured temperature transients, which is larger than expected from the original simple model. They clearly provide two points: the photothermal method is suited to detect moisture in concrete, but the magnitude of the actual measurement effect is not yet understood. KW - Thermal effusivity KW - Thermal conductivity KW - Moisture KW - Reflectivity PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-570439 DO - https://doi.org/10.3390/app13052768 VL - 13 IS - 5 SP - 1 EP - 18 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-57043 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektr. Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA23-01191-050-E) im Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen, 45127 Essen CY - Essen, Germany DA - 24.01.2023 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrische Zündquellen KW - Mechanische Zündquellen PY - 2023 AN - OPUS4-56899 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Angemessener Sicherheitsabstand N2 - Der Leitfaden KAS 18 befindet sich in der Überarbeitung. Es wird die historische Entwicklung des Themas Angemessener Sicherheitsabstand dargestellt und die aktuellen Aktivitäten eingeordnet. T2 - Kolloqium Anlagensicherheit / Störfallvorsorge CY - Dresden, Germany DA - 29.09.2022 KW - Angemessener Sicherheitsabstand KW - KAS-18 PY - 2022 AN - OPUS4-56900 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mitu, M. A1 - Razus, D. A1 - Schröder, Volkmar T1 - Laminar burning velocities of hydrogen-blended methane-air and natural gas-air mixtures, calculated from the early stage of p(t) records in a spherical vessel N2 - The flammable hydrogen-blended methane–air and natural gas–air mixtures raise specific safety and environmental issues in the industry and transportation; therefore, their explosion characteristics such as the explosion limits, explosion pressures, and rates of pressure rise have significant importance from a safety point of view. At the same time, the laminar burning velocities are the most useful parameters for practical applications and in basic studies for the validation of reaction mechanisms and modeling turbulent combustion. In the present study, an experimental and numerical study of the effect of hydrogen addition on the laminar burning velocity (LBV) of methane–air and natural gas–air mixtures was conducted, using mixtures with equivalence ratios within 0.90 and 1.30 and various hydrogen fractions rH within 0.0 and 0.5. The experiments were performed in a 14 L spherical vessel with central ignition at ambient initial conditions. The LBVs were calculated from p(t) data, determined in accordance with EN 15967, by using only the early stage of flame propagation. The results show that hydrogen addition determines an increase in LBV for all examined binary flammable mixtures. The LBV variation versus the fraction of added hydrogen, rH, follows a linear trend only at moderate hydrogen fractions. The further increase in rH results in a stronger variation in LBV, as shown by both experimental and computed LBVs. Hydrogen addition significantly changes the thermal diffusivity of flammable CH4–air or NG–air mixtures, the rate of heat release, and the concentration of active radical species in the flame front and contribute, thus, to LBV variation. KW - Hydrogen KW - Methane KW - Natural gas KW - Laminar burning velocity (LBV) KW - Closed vessel combustion PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569083 DO - https://doi.org/10.3390/en14227556 SN - 1996-1073 VL - 14 IS - 22 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutz trifft geklebte Verbindungen N2 - Produkte, Bauteile und Konstruktionen im Transport- und Bauwesen bestehen mehr und mehr aus Klebverbunden. Allein die Menge des verwendeten Klebstoffes oder die Anzahl geklebter Verbindungen schließen für eine verlässliche Betrachtung und Bewertung der Brandrisiken aus, deren Beitrag zur Brandentstehung, Flammenausbreitung oder Feuerwiderstand von Baugruppen und Konstruktionen zu vernachlässigen. Anforderungen an die Leistungsbeschreibungen von flammgeschützten Klebstoffen bzw. Haftklebebändern werden definiert, oft ohne ein ausreichendes Verständnis der Beiträge von Klebverbunden zum Brandverhalten der Bauteile zu haben. Der Vortrag beleuchtet diese Problematik und stellt die verschiedenen komplexen Anforderungen aus dem Brandschutz in Hinblick auf Auswahlkriterien und Entwicklungsziele für flammgeschützte Klebstoffe dar. Dabei ist dieser Transfer des Brandverhaltens, sprich der Systemantwort einer Komponente oder Bauteils in einem spezifischen Brandszenario, in Materialeigenschaften des Klebstoffes eine intrinsische und anspruchsvolle Herausforderung. Im abgeschlossenen IGF-Projekt Nr. 20762 N (Forschungsvereinigung DECHEMA) haben wir für Klebebänder eine systematisch-wissenschaftliche Studie durchgeführt und aussagekräftige Erkenntnisse zu Verfügung gestellt. Die Untersuchungen zur Entflammbarkeit zu Brandbeginn, zur Flammenausbreitung (Wärmeentwicklung) im sich entwickelnden Brand und zum Feuerwiderstand im Vollbrand machen die sehr unterschiedlichen Einflüsse von Klebverbunden, d. h. auch die unterschiedlichen Anforderungen an die Modifikation der Klebebänder, deutlich. Die thermische Analyse verschiedener Klebstoffe zusammen mit den Brandtest freistehender Haftklebebänder, an einseitig geklebten Substraten und an Klebverbundprobekörpern skizzieren eindrucksvoll die komplexen Zusammenhänge zwischen Materialeigenschaften der Klebebänder und dem Brandverhalten von Klebverbunden. Der Vergleich von verschiedenen Substraten wie Stahlbleche, Holz, Mineralwolle und verschiedene Polymermaterialien belegt darüber hinaus, dass der Einfluss der Klebverbindungen auf das Brandverhalten der Klebverbunde substratspezifisch ist. Gerade der Vergleich zwischen Holz, Polymethylmethacrylat (PMMA) und Bisphenol A Polycarbonat (PC) liefert überraschend unterschiedliche Ergebnisse. Die Variation der Klebstoffe und Trägermaterialien der Klebebänder skizziert die verschiedenen Möglichkeiten für die Materialentwicklung. Abhängig vom Material und Brandszenario können Klebverbunde im Vergleich zu gleich dicken Probekörpern aus demselben Substrat sowohl eine deutliche Erhöhung der Brandrisiken, ein praktisch unverändertes Brandverhalten oder eine Reduktion des Brandrisikos hervorrufen. Grundsätzlich kann keine Lösung bzw. kein Tape gefunden werden, die mit allen Substraten einen guten Brandschutz gewährleistet. Substrate, Carrier und Klebstoff müssen nicht nur aufeinander abgestimmt werden, sondern auch auf das Brandszenario, in welchem der Verbund eine gute Performance liefern soll.Das IGF-Projekt (20762) der Forschungsgemeinschaft (DECHEMA Deutsche Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e V, Theodor Heuss Allee 25, 60486 Frankfurt am Main) wurde durch die AiF im Rahmen des Programms „Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)” des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. T2 - 23. Kolloquium Gemeinsame Forschung in der Klebtechnik CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 28.02.2023 KW - Klebebänder KW - Entflammbarkeit KW - Brandverhalten KW - Feuerwiderstand KW - Flammschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57073 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hüsken, Götz A1 - Mundra, Shishir A1 - Sander, C. A1 - Obermann, S. T1 - Die Betondickglasfenster des Glockenturms am Eiermannbau der Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche N2 - Die Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche (KWG) gilt als eine der wichtigsten Sehenswürdigkeiten Berlins in der City West und als ein herausragendes Beispiel für die „Dalle de Verre“ Verglasungen in sakralen Gebäuden. Der vorliegende Beitrag widmet sich der Fassade und den Glasfenstern des neuen Glockenturms, wobei die beschriebenen Szenarien aufgrund der annähernd gleichen Bauweise der restlichen neuen Baukörper in weiten Teilen starke Analogien aufweisen und insofern übertragbar sind. T2 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche KW - Betondickglasfenster KW - Instandsetzung KW - Elektrochemische Realkalisierung PY - 2021 VL - 3 SP - 125 EP - 140 PB - Druckerei G. Bohm CY - Berlin AN - OPUS4-57092 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg 2023 CY - Hamburg, Germany DA - 27.02.2023 KW - BAM-Liste KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapier KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2023 AN - OPUS4-57114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln T2 - Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg 2023 CY - Hamburg, Germany DA - 27.02.2023 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Dangerous goods KW - Database KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system PY - 2023 AN - OPUS4-57115 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin T1 - Introduction to group 8.6 N2 - A brief introduction of group 8.6 and the research work on the application of fiber sensing. T2 - DIU Besuch CY - Berlin, Germany DA - 05.05.2023 KW - Structural health monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Practical application PY - 2023 AN - OPUS4-57430 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Johann, Sergej A1 - Kadoke, Daniel A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Zehn, Manfred W. T1 - Damage assessment of complete, filled fibreboard boxes in regulative vertical impact tests by dropping N2 - Due to the high damping mechanical properties of fiberboard materials, corrugated fiberboard boxes are widely used as transport packagings of dangerous goods. Since there is risk of vertical impact within the distribution system, drop tests are performed as design type tests to assess a package’s ability to withstand damage. In this context, however, little is known regarding the transient mechanical response of a filled fiberboard box. The reason is that the nature of the packaging material presents challenges in identifying the deformation mechanisms experimentally. The aim of this work is to provide a framework for predicting the damage resistance of complete, filled corrugated fiberboard boxes which are ready for transportation. Therein, drop test finite-element simulations are used and validated by experimental results. These numerical calculation models are a valuable tool for virtual product development and contribute to the optimization of the design cycle. KW - Finite-element-method KW - Digital image correlation KW - Dangerous goods packagings KW - Corrugated fiberboard box KW - Drop test PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-575050 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.679 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-57505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Yam A1 - Korwitz, A. A1 - Pospiech, D. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardant Combinations with Expandable Graphite/ Phosphorus/CuO/Castor Oil in Flexible Polyurethane Foams N2 - A series of flexible polyurethane foams (FPUFs) were prepared with single and different combinations of flame retardants and additives. Expandable graphite (EG), phosphorous polyol (OP), copper (II) oxide (CuO), and/or castor oil (CAS) were added to FPUF during the foam preparation in a one-step process. The purpose of the study is to evaluate the synergistic effects of the flame retardants, additives, and the presence of bio-based content on the mechanical properties, flame retardancy, and smoke behavior of FPUFs. The combination of 10 wt % EG and 5 wt % OP in FPUF significantly improves the char yield. In the cone calorimeter experiment, the char yield is nearly three times higher than that with 10 wt % EG alone. The smoke behavior is additionally evaluated in a smoke density chamber (SDC). Comparing the samples with a single flame retardant, 10 wt % EG in FPUF considerably reduces the amount of smoke released and the emission of toxic gases. Replacing the amount of 10 wt % polyether polyol in FPUF with CAS maintains the physical and mechanical properties and fire behavior and enhances the bio-based content. The presence of 0.1 wt % CuO in FPUF effectively reduces the emission of hydrogen cyanide. As a result, this study proposes a multicomponent flame retardant strategy for FPUF to enhance the biomass content and address the weaknesses in flame retardancy, smoke, and toxic gas emissions. A starting point is disclosed for future product development. KW - Flexible polyurethane foam KW - Flame retardancy KW - Synergistic effect KW - Smoke behavior KW - Expandable graphite KW - Bio-based PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1021/acsapm.2c01969 SN - 2637-6105 VL - 5 IS - 3 SP - 1891 EP - 1901 PB - ACS AN - OPUS4-57507 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame retardant biocomposites: Up-and-coming N2 - - biocomposite (=biopolymer/natural fibres) replacing technical polymers - renewable building blocks for flame retardants - exploiting waste streams for sustainable adjuvants and flame retardants - bio-vitrimers T2 - 1st Conference - Flame Retardancy for Composite Applications in the Transport Sector CY - Berlin, Germany DA - 10.05.2023 KW - Biocomposite KW - Flame retardant KW - Vitrimer KW - Renewable KW - Sustainable PY - 2023 AN - OPUS4-57511 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Řepka, Jakub A1 - Vlach, Tomáš A1 - Hájek, Jakub A1 - Fürst, Richard A1 - Pošta, Jan A1 - Hájek, Petr T1 - Woven Carbon-Fiber-Reinforced Polymer Tubular Mesh Reinforcement of Hollow High-Performance Concrete Beams N2 - This article presents woven carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) tubular mesh used as a reinforcement on the inner surface of hollow beams made of high-performance concrete (HPC). The tubular mesh was designed to serve as both the tensile and shear reinforcement of hollow beams intended for the construction of small self-supporting structures that could be assembled without mechanization. The reinforcement was prepared with a tri-axial weaving machine from carbon filament yarn and was homogenized using epoxy resin. The interaction of the composite reinforcement with the cementitious matrix was investigated, and the surface of the reinforcement was modified using silica sand and polyvinyl alcohol (PVA) fibers to improve cohesion. The sand coating enhanced bond strength, resulting in the significantly higher flexural strength of the hollow beam of 128%. The PVA fibers had a lower positive effect of 64% on the flexural strength but improved the ductility of the beam. Individual beams were connected by gluing steel parts directly inside the hollow core of the HPC beam. This procedure provides good interaction between the CFRP reinforcement and the glued steel insert and allows for the fast and simple assembly of structures. The weaving of additional layers of the CFRP reinforcement around HPC beams was also explored. A small structure made of the hollow HPC beams with inner composite reinforcement was constructed to demonstrate the possibilities of the presented technology. KW - Carbon-fiber-reinforced polymer KW - Woven composite reinforcement KW - Hollow concrete beams KW - High-performance concrete KW - Bond strength KW - Sand-coated KW - PVA fibers PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607586 DO - https://doi.org/10.3390/polym15143089 VL - 15 IS - 14 SP - 1 EP - 15 PB - MDPI AG AN - OPUS4-60758 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maillard, S. T1 - Development of Active Thermography for NDT applications through standardization N2 - Many laboratories have been working about Active Thermography as a Non Destructive Testing method for many years. This method can be applied on metallic or composites materials for surface or subsurface defects. Thus, many different configurations can be encountered to measure the heat distribution and generate heat flow into the part. Signal processing is also widely used to improve the performance of detection. After encouraging results, aerospace, automotive and energy industries are now involved into industrialization of the technology to apply it for production or maintenance applications. Good practices and common wording are often required by end-user to qualify the process. Since the beginning of the 2000s, a working group was founded within CEN/TC138 'Non-destructive Testing' to define standards in thermography, in the European Committee for Standardization (CEN). Some other actors have also produced standards (ISO, IEC, ASTM...). This paper aims to list the standards currently available about thermography and the associatd vocabulary. It describes the generic terms to be used in active and passive thermography (operating modes, reference blocks, reporting…) and also more specific elements about laser and induction thermography for example. It will also put in perspective the further works to be done in the next few years to take into account the new trends in active thermography and how to qualify for industrial applications. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference - QIRT 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Infrared Thermography KW - Non-destructive testing KW - Standardization PY - 2024 AN - OPUS4-60931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerbeit, Marco T1 - Test set-up for reproducible shock wave generation N2 - In industrial applications, the effects of explosions must be considered as important part of safety assessments. This is particularly crucial in applications involving explosives or pressurized containers. The evaluation of the effects of shock waves on the environment becomes essential in such scenarios and requires comprehensive experimental test series. This article therefore presents a test bench that can generate and record reproducible, adjustable shock waves with short set-up times. The presented data proves the quality and validity of this set-up to generate case relevant data, like overpressure in comparison to explosives and shock tubes, with load cases of high relevance. The presented free-field tests are carried out at BAM's Test Site Technical Safety (TTS) with a gas-operated shock wave generator. This shock wave generator consists of a pressure vessel (autoclave) that is operated with a detonable gas mixture or compressed air. The pressure is released through an orifice by the instantaneous bursting of a diaphragm. The aim is to develop further the novel test bench that generates shock waves on models in a generic scenario and offers several advantages to create a valid database for the effects of shock waves. In contrast to classic shock tubes, this test bench offers the advantage of realistic hemispherical shock wave propagation and scalability, both for the investigated model size and for the generation of load cases, so that different model variables can be investigated under different boundary conditions (mainly overpressure); at the same time, typical interference of a shock tube experiment due to reflections, blockage effects and the following fluid flow can be minimized. These negative influences are not realistic compared to the ideal event of a detonation. T2 - 15th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE) CY - Naples, Italy DA - 10.06.2024 KW - Shock KW - Blast KW - Autoclave KW - Explosions KW - Overpressure PY - 2024 AN - OPUS4-60982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maillard, S. T1 - Development of Active Thermography for NDT applications through standardization N2 - Many laboratories have been working about Active Thermography as a Non Destructive Testing method for many years. This method can be applied on metallic or composites materials for surface or subsurface defects. Thus, many different configurations can be encountered to measure the heat distribution and generate heat flow into the part. Signal processing is also widely used to improve the performance of detection. After encouraging results, aerospace, automotive and energy industries are now involved into industrialization of the technology to apply it for production or maintenance applications. Good practices and common wording are often required by end-user to qualify the process. Since the beginning of the 2000s, European Committee for Standardization (CEN) has launched a Working Group within CEN/TC138 to define standards in thermography. Some other actors have also produced standards (ISO, IEC, ASTM,..). This goal of this presentation is to present a status of the standard currently available about thermography and the associated vocabulary. It describes the generic terms to be used in active and passive thermography (operating modes, reference blocks, reporting,…) and also more specific elements about laser and induction thermography for example. It will also put in perspective the further works to be done in the next few years to take into account the new trends in active thermography and how to qualify for industrial applications. T2 - 20th World Conference on Non-Destructive Testing (20th WCNDT) CY - Incheon, South Korea DA - 27.05.2024 KW - Infrared Thermography KW - Non-destructive testing KW - Standardization PY - 2024 AN - OPUS4-60913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mellios, Nikolaos A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Spyrdis, Panagiotis T1 - Performance Prediction of Anchors in SFRC using Minimally Invasive and Non‐Destructive Techniques N2 - AbstractFastenings are crucial for the upgrade of existing structures, by either enhancing structural components or modernising and expanding structures and structural systems. Whilst concrete is prevailing in the existing building stock, new types of concrete composites are increasingly used to improve the sustainability and overall structural performance of built assets. The addition of short dispersed fibres is a material technology with several applications. This paper addresses the synergy of fastening elements, introducing localised loads in concrete substrates, and of fibres, particularly in terms of the fibre orientation and density in the load application area, which is a significant quality aspect. The possibility to forecast this synergy based on non‐destructive or minimally invasive testing methods is an efficient tool to increase confidence in the design load‐bearing performance of the anchorages. Initially, previous literature and own investigations on such techniques are presented. Furthermore, a methodology is presented on associating such information to predict a single anchor's resistance on the basis of sophisticated non‐linear analyses and testing with engineered fibres alignments. T2 - Annual Meeting of the European-Association-on-Quality-Control-of-Bridges-and-Structures (EUROSTRUCT) CY - Vienna, Austria DA - 25.09.2023 KW - Minimally-invasive evaluation KW - Fastenings KW - Anchorage to concrete KW - Steel fibre reinforced concrete KW - Non-destructive evaluation NDE KW - Non-destructive testing NDT PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-609223 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2115 VL - 69 IS - 5 SP - 1455 EP - 1463 PB - Wiley AN - OPUS4-60922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. ED - Matos, J.C. T1 - Non-destructively Measurable Quantities Relevant to Reliability Assessment of Existing Concrete Bridges – Case Studies N2 - In reliability assessment of existing bridges, collected information about the structure can be utilized to modify partial safety factors and to refine characteristic values individually. In this way, uncertainties covered in initial calculation models and arising from assumptions can be reduced as well as biases identified and corrected. This allows for more realistic assessments and more appropriate decisions on actions to be taken. However, the on-site observation of information is generally associated with certain costs. For this reason, an efficient data-supported reassessment requires that only the individually relevant testing tasks are solved. Additional sensitivity analyses can further be used to specify the requirements on certain inspections, such as the testing result quality to be achieved, in order to avoid too imprecise or too expensive measurements on-site. In this contribution, the methodology for the demand-actuated definition of measurement objectives is demonstrated using the example of non-destructive concrete testing methods and findings from reassessments of two prestressed concrete bridges. Each case study includes the semi-probabilistic identification of structural weak points in ultimate and serviceability limit states, a comparison with respective probabilistic sensitivity analyses, and the subsequent derivation of parameters that are a) measurable and b) highly relevant in the individual reliability analyses. KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - Non-destructive testing PY - 2024 SN - 978-3-031-60270-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-60271-9_18 VL - 494 SP - 209 EP - 219 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-60613 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. A1 - Keuser, M. A1 - Soukup, A. A1 - Küttenbaum, Stefan ED - Matos, J.C. T1 - Reassessment of Existing Concrete Bridges with Full Probabilistic Methods – Case Studies and Discussion of Relevant Input Parameters N2 - This article presents two case studies for a full-probabilistic assessment of existing concrete bridges combined with the use of the finite element method for the evaluation of the internal forces. Since the structures already exist, additional information about material parameters and loading conditions can be collected. With a sensitivity analysis, the contribution of each parameter to the total uncertainty is examined and the relevance of their actual value and variation is shown. The first case study is a single-span reinforced concrete frame bridge on the German highway A92 constructed in the year 1985. With a span of around 5 m, but a width of 27 m and a skewness of 70 gon, the bridge is modelled as a three-dimensional finite element model. The second case study is a two-span reinforced concrete frame bridge from 1986 with span lengths of about 7,50 m each. The superstructure is a 45 cm thick slab and the base plate has a thickness of 80 cm. The assessment is performed based on the semi-probabilistic safety concept according to the codes first and secondly with a full-probabilistic calculation. In this article the selection of parameters for the relevant input data are presented and discussed. The results of the sensitivity analysis are used for the setup of measurements to acquire important data for the modelling in the critical limit states. KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures PY - 2024 SN - 978-3-031-60271-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-60271-9_41 VL - 494 SP - 440 EP - 451 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-60614 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Özlü, C. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. T1 - Probabilistischer Nachweis einer Spannbetonbrücke – Teil 1 N2 - AbstractDer Erhalt der bestehenden Verkehrsinfrastruktur ist eine große Herausforderung, da die Bauwerke fortwährend altern, die Verkehrsbeanspruchung zunehmend steigt und deren umfassender Ersatz mit Blick auf begrenzte Budgets und Ressourcen nicht möglich ist. An Bestandsbauten können tatsächliche Materialkennwerte, Geometrien oder Einwirkungen objektspezifisch erfasst werden. Die Nachrechnung von Bestandsbrücken erfolgt in Deutschland gemäß Nachrechnungsrichtlinie nach Stufen 1 und 2 mit dem semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept. Nur im Ausnahmefall wird eine messbasierte Bewertung oder eine wissenschaftliche Betrachtung gemäß Stufen 3 und 4 durchgeführt. Die Einbeziehung zusätzlicher Informationen aus der Zustandserfassung bietet jedoch viele Vorteile für eine realitätsnahe Bewertung. In probabilistischen Berechnungsmethoden können solche Kenntnisse direkt in der Berechnung berücksichtigt werden. Ziel dieses zweiteiligen Beitrags ist die Vorstellung der Potenziale und Vorteile bei der direkten Berücksichtigung der Ergebnisse von zerstörungsfreien Prüfverfahren bei der Zustandsbewertung von Brückenbauwerken. Das Konzept wird an einer Spannbetonbrücke vorgestellt. Der erste Teil befasst sich mit den Möglichkeiten zur Überführung der Eingangswerte der üblichen semiprobabilistischen Berechnung in stochastische Modelle. Ausgehend von der semiprobabilistischen Nachrechnung nach derzeitigem Regelwerk wird die probabilistische Modellierung aller relevanten Basisvariablen für die Grenzzustände der Tragfähigkeit Biegung, Querkraft und Torsion ausgeführt. KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Nachrechnung KW - Bestandsbauwerk PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400018 VL - 119 IS - 7 SP - 509 EP - 523 PB - Wiley AN - OPUS4-60615 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Özlü, C. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. T1 - Probabilistischer Nachweis einer Spannbetonbrücke – Teil 2 N2 - AbstractIm zweiten Teil dieses Beitrags werden die Grenzzustandsfunktionen für die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung mit Normalkraft, Querkraft mit Querkraftbewehrung und Torsion vorgestellt. Die Eingangsgrößen der mechanischen Widerstandsmodelle werden durch zahlreiche Abbildungen illustriert. Auf Grundlage der probabilistischen Modelle aus dem ersten Teil dieses Aufsatzes und der mechanischen Modelle aus diesem zweiten Teil werden die probabilistischen Nachweise geführt. Die Ergebnisse aus der Zuverlässigkeitsanalyse werden mit den semiprobabilistischen Berechnungsergebnissen verglichen. Mittels Parameterstudien wird gezeigt, welche Eingangsgrößen im Standsicherheitsnachweis die größten Einflüsse auf die Bauwerkszuverlässigkeit haben. Die Messung dieser Parameter ist entsprechend besonders nützlich. Auf dieser Basis wird abschließend gezeigt, welche Chancen sich aus der Durchführung von zerstörungsfreien Bauwerksprüfungen für die Nachrechnung ergeben. KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Nachrechnung KW - Bestandsbauwerk PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400020 SN - 1437-1006 VL - 119 SP - 1 EP - 14 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-60616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Practical study on the thermographic detectability of internal defects using temporally structured laser heating N2 - Modern laser systems have proven to be versatile heat sources for active thermographic testing applications. Compared to more traditional light sources, e.g. flash or halogen lamps, their output power can be easily modulated at high rates, allowing a wide variety of complex excitations to be realized. Although their total optical output power can be theoretically scaled to arbitrary values, the maximum output power is practically limited by many factors: the maximum power that the sample under test can absorb without altering the lighted surface itself, the trade-off between power density and inspected area, the cost of the laser system, etc. Furthermore, when working with spatial modulator systems, the output power could be limited to avoid provoking any damages on such devices. Nevertheless, to guarantee sufficient heating even for highly thermally conductive materials and/or deeply buried defects, the heating times can be extended, e.g., either by using step heating, long pulse thermography, or by lock-in thermography with a continuously modulated heating. However, for all these approaches, the ranging capabilities of the thermographic defect detection are reduced due to the limited frequency content of the excitation. To tackle this problem, i.e. to increase the excitation energy while preserving its frequency content, new approaches have been developed in the last two decades, among which the use of coded excitations combined with pulse-compression, and the use of multiple lock-in analysis or of a frequency modulated excitation signal. The challenges of such temporally structured heating techniques are manifold, for example, the DC component inherent in optical heating must be taken into account. In general, a wider frequency bandwidth or greater variability of the frequency components also means greater complexity for signal generation and data processing. In this paper, temporal structured excitation schemes with different degrees of complexity are compared on a high power laser system. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT) CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Temporal structuring KW - Pulse-compression PY - 2024 AN - OPUS4-60563 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Fibre Optic Sensing @BAM N2 - The profile of division 8.6 Fibre Optic Sensors is shown, underlining specific competencies and know-how. Furthermore, several current application examples of the use of distributed fiber optic sensing for condition and state monitoring are presented. T2 - Visit and technical tour of OECD/NEA CODAP working group led by Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit CY - Berlin, Germany DA - 19.09.2024 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Condition monitoring KW - Geomonitoring KW - Structural health monitoring KW - Embedded fiber optic sensor PY - 2024 AN - OPUS4-61080 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - KI-basierte Analyse von Schienenprüfdaten für ein risikobasiertes Instandhaltungskonzept N2 - Die mechanisierte zerstörungsfreie Prüfung von Eisenbahnschienen auf betriebsbedingte Schädigungen wird mit Schienenprüfzügen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren durchgeführt. Die Auswertung der Prüfdaten erfolgt durch Auswerter, die Überprüfung der Ergebnisse erfolgt am identifizierten Schienensegment vor Ort mittels handgeführter Prüfgeräte. Instandhaltungsmaßnahmen werden anschließend auf Basis der Befundung der zerstörungsfreien Prüfung abgeleitet. Im Rahmen eines vom BMVI geförderten Verbundvorhabens im Programm „Digitale, datenbasierte Innovationen und Ideen für die Mobilität 4.0“ (mFUND) soll dieses Konzept modernisiert und weiterentwickelt werden. Ziele des Vorhabens AIFRI (Artificial Intelligence For Rail Inspection) sind es, durch den Einsatz von KI-Methoden den Automatisierungsgrad des Prüfprozesses zu erweitern, die Genauigkeit der Fehlerdetektion zu erhöhen und eine automatisierte Einstufung der aufgefundenen Anzeigen in Risikoklassen zu ermöglichen. Weiterhin wird auf dieser Basis ein risikobasiertes Instandhaltungskonzept erarbeitet, welches zukünftig das bisherige präventive Vorgehen ablösen kann. Im Rahmen des IT-orientierten Projektes werden relevante Schienenschädigungen und in der Schiene vorhandene Artefakte analysiert und in skalierbare Modelle übertragen. Mit diesen Modellen werden virtuelle Schädigungsbilder generiert, mit denen KI-Algorithmen auf die Defekterkennung und -klassifizierung trainiert werden. Mit Hilfe von Zuverlässigkeitsbetrachtungen werden die entwickelten und trainierten Algorithmen hinsichtlich der Detektion und Charakterisierung von Schienenschädigungen bewertet. Im Verlauf des Projektes wird mit dem entwickelten IT-Werkzeug ein Demonstrator aufgebaut und im Feld mit realen Datensätzen getestet. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen von mFund unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 gefördert. T2 - 12. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 15.03.2022 KW - KI KW - Schienenprüfüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Simulation PY - 2022 AN - OPUS4-61032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - KI-basierte Analyse von Wirbelstrom- und Ultraschalldaten bei der Schienenprüfung N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung von Eisenbahnschienen auf betriebsbedingte Schädigungen wird mit Schienenprüfzügen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren durchgeführt [1]. Die Auswertung der Prüfdaten erfolgt überwiegend manuell, die eingesetzte Software unterstützt die Auswertenden lediglich durch eine Vorauswahl relevanter Anzeigen. Die Überprüfung der Ergebnisse erfolgt anschließend vor Ort mittels handgeführter Prüfgeräte. Instandhaltungsmaßnahmen werden auf Basis der Befundung vor Ort abgeleitet. Ziel des durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Rahmen von mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 geförderten Vorhabens AIFRI (Artificial Intelligence For Rail Inspection) ist es, durch den Einsatz von KI-Methoden den Automatisierungsgrad des Prüfprozesses von der Auswertung der Daten bis hin zur Planung von Instandhaltungsmaßnahmen zu erhöhen. Die Genauigkeit der Fehlerdetektion soll gesteigert werden, um eine automatisierte Einstufung der aufgefundenen Anzeigen in Risikoklassen zu ermöglichen. Hierfür werden Daten sowohl von Wirbelstromprüfungen als auch Ultraschallprüfungen verwendet. Im Rahmen des IT-orientierten Projektes werden relevante Schienenschädigungen und in der Schiene vorhandene Artefakte analysiert und in einen parametrierbaren digitalen Zwilling übertragen. Mit diesem digitalen Zwilling werden virtuelle Schädigungsbilder generiert, mit denen KI-Algorithmen auf die Defekterkennung und -klassifizierung trainiert werden. Insbesondere werden hierbei Synergien genutzt, die durch die Verknüpfung von Daten der Wirbelstrom- und Ultraschallprüfung bei einer gemeinsamen Bewertung entstehen. Mit Hilfe von Zuverlässigkeitsbetrachtungen werden die entwickelten und trainierten Algorithmen hinsichtlich der Detektion und Charakterisierung von Schienenschädigungen bewertet. Im Verlauf des Projektes soll mit dem entwickelten IT-Werkzeug ein Demonstrator aufgebaut und im Feld mit realen Datensätzen getestet werden T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - KI KW - Schienenprüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Simulation PY - 2022 AN - OPUS4-61034 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Configuration simplification and data reduction in a DAS system for monitoring large infrastructures N2 - The distributed acoustic sensor based on an imbalanced Mach-Zehnder interferometer with a 3×3 coupler is simplified by using a balanced detector instead of three identical photodetectors. The obtained data is reduced by two third accordingly. T2 - Optica Sensing Congress 2024 CY - Toulouse, France DA - 15.07.2024 KW - Data reduction KW - Distributed fiber optic sensing KW - System simplification PY - 2024 SP - 1 EP - 2 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-60840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin T1 - Configuration simplification and data reduction in a DAS system for monitoring large infrastructures N2 - The distributed acoustic sensor based on an imbalanced Mach-Zehnder interferometer with a 3×3 coupler is simplified by using a balanced detector instead of three identical photodetectors. The obtained data is reduced by two third accordingly. T2 - Optica Sensing Congress 2024 CY - Toulouse, France DA - 15.07.2024 KW - Distributed fiber sensing KW - System simplification KW - Data reduction PY - 2024 AN - OPUS4-60841 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard T1 - Behaviour of textile-reinforced concrete structures at elevated temperatures N2 - Presentation of the dissertation thesis about textile-reinforced concrete structures at elevated temperatures. The presentation at the conference was requested as a part of the award ceremony for the best dissertation thesis within the WTA Young Professional Awards. T2 - WTA Days 2024 CY - Brünn, Czech Republic DA - 14.03.2024 KW - Textile-reinforced concrete KW - Fire KW - Fire resistance KW - HPC KW - Epoxy resin PY - 2024 AN - OPUS4-60812 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin A1 - Becker, Andreas A1 - Fürst, Richard A1 - Hothan, Sascha ED - Simões da Silva, Luís ED - Vila Real, Paulo ED - Santiago, Aldina ED - Craveiro, Hélder ED - Laim, Luís T1 - Fire resistance testing of steel tension members with hollow section protected by intumescent coating N2 - This book presents the proceedings of the Thirteenth International Conference Structures in Fire. The conference took place at the Department of Civil Engineering, University of Coimbra, Portugal, from 19 to 21 June 2024, under the auspices of the SIF movement. Structural fire safety is a crucial aspect of the design of buildings and infrastructures. Significant advances in research have increased the knowledge on this topic. However, until the 1990s, there were few forums for structural fire engineers to exchange ideas and share research findings. SIF (Structures in Fire) specialised workshop series was conceived in the late 1990s and the “First International SIF Workshop” was held in Copenhagen, Denmark in 2000, followed by workshops in Christchurch, New Zealand (2002), Ottawa, Canada (2004) and Aveiro, Portugal (2006). The series of workshops evolved into conferences and the 2008 event in Singapore was the fifth International Conference on Structures in Fire. This was followed by events in East Lansing, USA (2010), Zurich, Switzerland (2012), Shanghai, China (2014), New Jersey, USA (2016), Belfast, UK (2018), Brisbane, Australia (2020) and Hong Kong, China (2022). Information about previous conferences, including complete proceedings, can be found at www.structuresinfire.com. The main mission of SIF conferences is to provide an opportunity for researchers and engineers from the global structural fire engineering community to participate, share and discuss the recent findings, innovations and developments with their peers in an open and international forum. Following the great success of the previous International Conferences, the University of Coimbra was selected to host the 13th International Conference on Structures in Fire. As with most of the recent conferences, the number of papers submitted far exceeds the number of papers that can be accommodated in the three-day programme, even with two parallel sessions. SIF 2024 received 249 abstracts before the deadline and accepted 172 abstracts after the review process by at least three reviewers from the scientific committee. These proceedings represent 132 full papers, collectively representing the state of the art in fundamental knowledge and practical application of structures in fire. Forty-two countries from around the globe have contributed to them. The papers are grouped into the following research topics: Applications of Structural Fire Engineering, Composite Structures in Fire, Concrete Structures in Fire, Timber Structures in Fire, Masonry Structures in Fire, Steel Structures in Fire, Experimental Research of Structures in Fire, Numerical Modelling of Structures in Fire, Other Topics Related to Structures in Fire. Finally, the Organizing Committee would like to thank the continuous support from the SIF Steering Committee chaired by Prof Jean-Marc Franssen. We also would like to thank to the Scientific Committee chaired by Prof Paulo Vila Real, the authors and all the supporting staff (and volunteer team) from the Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE) in Coimbra, for making SIF 2024 a successful conference. DA - 19.06.2024 KW - Fire resistance KW - Fire test KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Tension member PY - 2024 DO - https://doi.org/10.30779/cmm_SIF24 SP - 1173 EP - 1183 PB - CMM – Portuguese Steelwork Association AN - OPUS4-60815 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Lu, Xin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Krebber, Katerina T1 - Measurement of Slowly Changing and Quasi-Static Strain Signals for Ground Motion Monitoring Applications using Distributed Acoustic Sensing N2 - The suitability of wavelength-scanning COTDR for distributed dynamic strain sensing (DAS) along buried fiber cables for long-term geotechnical monitoring applications is demonstrated by experiments showing the method’s capability to demodulate slowly varying and quasi-static signals. T2 - Optica Sensing Congress 2024 CY - Toulouse, France DA - 15.07.2024 KW - Ground motion KW - Ground movement monitoring KW - Distributed fiber optic sensing KW - Quasi-static signals KW - Geomonitoring PY - 2024 SP - 1 EP - 2 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-60816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Measurement of Slowly Changing and Quasi-Static Strain Signals for Ground Motion Monitoring Applications using Distributed Acoustic Sensing N2 - The suitability of wavelength-scanning COTDR for distributed dynamic strain sensing (DAS) along buried fiber cables for long-term geotechnical monitoring applications is demonstrated by experiments showing the method’s capability to demodulate slowly varying and quasi-static signals T2 - Optica Sensing Congress 2024 CY - Toulouse, France DA - 15.07.2024 KW - Distributed acoustic sensing KW - Ground movement monitoring KW - Geomonitoring KW - Quasi-static signals KW - Distributed fiber optic sensing PY - 2024 AN - OPUS4-60817 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Technik, Teamwork und Wirksamkeit - Ein Berufsleben als Ingenieur für die technische Sicherheit N2 - Der Vortrag beleuchtet verschiedene Aspekte einer ingenieurtechnischen Tätigkeit zur Gewährleistung der technischen Sicherheit. Er gibt Einblicke in die unterschiedlichen Herausforderungen und die Komplexität der Aufgabenstellungen. An Beispielen wird dargestellt, wie die Ergebnisse der Tätigkeit für die Gesellschaft wirksam werden. T2 - Tag der Technik CY - Berlin, Germany DA - 16.07.2024 KW - Atmosphärische Korrosion KW - Korrosionsversuche KW - Korrosionsschäden KW - Korrosionsschutz PY - 2024 AN - OPUS4-60636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Sustainability Meets Flame Retardancy – Fun, Food for Thought, or Future N2 - Überblick über den State-of-the-Art und aktuelle Trends mit den Schwerpunkten: - nachwachsende Rohstoffe in flammgeschützten Polymerwerkstoffen (flammgeschützte Biopolymere und Biokomposite; biomass-basierte Flammschutzmittel, nachwachsende Hilfsstoffe aus Abfallströmen) - Nachhaltigkeit und Flammschutz - Konzepte von Analogie bis Out-of-the-Box. T2 - IK 2022, 10. Institutskolloquium Biozide & Flammschutzmittel - Materialien, Anwendungen und Trends CY - Weißandt-Gölzau, Germany DA - 11.10.2022 KW - Nachhaltigkeit KW - Nachwachsende Rohstoffe KW - Flammschutz KW - Biopolymerkomposite PY - 2022 AN - OPUS4-55983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Arbeit der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) N2 - Kurze Vorstellung der KAS; Aktuelles Arbeitsprogramm; Kurze Darstellung von Ergebnissen; Stand Diskussion/Verfolgung von Ereignissen/Störfällen; Kurze Vorstellung der Ergebnisse des FuE-Vorhabens „Umfassende systematische Auswertung von Störfällen und sonstigen Ereignissen in industriellen Anlagen“ T2 - Kolloquium Anlagensicherheit/Störfallvorsorge CY - Dresden, Germany DA - 29.09.2022 KW - KAS KW - Ereignisse KW - Störfälle PY - 2022 AN - OPUS4-56125 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grohmann, Maria T1 - Anwendung der Reverse-Time Migration auf Ultraschall-Echo-Daten in der zerstörungsfreien Prüfung von Betonbauteilen N2 - Das Ultraschall-Echo-Verfahren ist eine klassische zerstörungsfreie Prüftechnik zur Geometriebestimmung sowie Schadensanalyse von Betonkonstruktionen. Um die Abbildung der Ultraschalldaten von komplexen Betonstrukturen zu verbessern, haben wir die Reverse-Time Migration (RTM) aus der Seismik auf die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen übertragen. In einer Vorstudie haben wir einen 2D akustischen RTM Code verwendet und an realen Ultraschalldaten, die an einer Betonfundamentplatte aufgenommen wurden, getestet. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Rekonstruktionsalgorithmus für Ultraschalldaten, der Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT), zeigten die akustischen RTM-Ergebnisse eine deutliche Verbesserung in der Abbildung der inneren Struktur der Betonfundamentplatte. Vertikale Reflektoren konnten rekonstruiert werden, was mit dem herkömmlichen Abbildungsverfahren nicht möglich war. RTM ist, im Gegensatz zu SAFT, eine wellengleichungsbasierte Migrationsmethode und beruht auf der numerischen Lösung der vollständigen Wellengleichung. Die Vorteile sind, dass der Algorithmus sämtliche Informationen des Wellenfeldes verwendet und daher verschiedene Welleneffekte wie z.B. Multipathing berücksichtigt werden können. Die RTM bietet damit die Möglichkeit auch stark geneigte Reflektoren sowie Streukörper mit komplexen Geometrien darzustellen. Ein Nachteil ist jedoch die lange Rechenzeit und der hohe Bedarf an Speicherkapazität. Ein RTM-Algorithmus, der die elastische Wellengleichung anstatt der akustischen verwendet (wie in unserer Vorstudie angewandt), hat das Potenzial, die Abbildungsergebnisse noch weiter zu optimieren. Das liegt daran, dass unsere Ultraschallmessdaten durch Anregung elastischer Wellen generiert werden. In einem ersten Schritt haben wir zwei elastische 2D-RTM-Algorithmen an synthetischen Ultraschalldaten getestet. Diese wurden mit einem Betonmodell, bestehend aus mehreren Stufen und kreisförmigen Lufteinschlüssen, erzeugt. In einem zweiten Schritt wurden reale Ultraschalldaten mit Scherwellenprüfköpfen an einer Betonstufenplatte mit integrierten Hüllrohren aufgenommen. Die Auswertung der realen Daten mit unserem elastischen RTM-Code war ebenfalls erfolgreich. Wir konnten die Abbildungsqualität der Stufen und Hüllrohre im Vergleich zur akustischen RTM und SAFT verbessern. T2 - Tagung Deutsche Geophysikalische Gesellschaft DGG CY - Munich, Germany DA - 07.03.2022 KW - Ultraschall-Echo-Verfahren KW - Reverse Time Migration KW - Synthetic Aperture Focusing Technique PY - 2022 AN - OPUS4-56112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grohmann, Maria T1 - Application of Elastic Reverse Time Migration to Ultrasonic Echo Data in Civil Engineering N2 - The ultrasonic echo technique is widely used in non-destructive testing for investigation and damage analysis of concrete constructions. Important applications include thickness measurements, geometry determination, the localization and characterization of built-in components as well as the detection of quality issues (cracks, honeycombing, low concrete strength). To improve ultrasonic data imaging of complicated structures in concrete, we transferred a seismic migration technique, the Reverse Time Migration (RTM), to non-destructive testing in civil engineering. In a preliminary study, we tested a 2D acoustic RTM algorithm on measured ultrasonic echo data acquired at a concrete foundation slab. Compared to the conventional used synthetic aperture focusing technique algorithms (SAFT) for ultrasonic data reconstruction, our acoustic RTM results showed a significant improvement in imaging the interior structure of the concrete slab. Vertical reflectors were reconstructed which was not possible by traditional imaging. In contrast to SAFT, RTM is a wavefield-continuation method in time and uses the full wave equation. RTM is, thus, able to include multiple reflections and to handle multi-pathing as well as many other complex situations. As a drawback RTM requires extensive computing power and memory capacity. Nevertheless, due to progresses in parallel processing and other computational technologies RTM has become appealing for the application in the field of non-destructive testing. An RTM algorithm, which uses the full elastic wave equation instead of the full acoustic one (as applied in our preliminary work) has the potential to optimize the imaging results even further. This is due to the fact, that our ultrasonic measurement data are generated by exciting elastic waves. Thus, in a first step, two 2D elastic RTM algorithms were tested on synthetic ultrasonic echo data generated with a concrete model consisting of several steps and circular shaped air inclusions. In addition, two imaging conditions were evaluated to reduce migration artifacts. Our synthetic elastic RTM results showed an enhancement in imaging the features inside the test model compared to acoustic RTM and SAFT. In a second step, we acquired ultrasonic measurement data at a concrete test specimen consisting of three steps and four air filled tendon ducts. The evaluation of the real data with our elastic RTM code was also successful and the reconstruction of the geometries of the steps and tendon ducts could be improved. With our study we have shown that elastic RTM is a step forward for ultrasonic testing in civil engineering. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Ultrasonic Echo Technique KW - Reverse Time Migration KW - Synthetic Aperture Focusing Technique PY - 2022 AN - OPUS4-56113 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Schmidt, Martin A1 - Krietsch, Arne A1 - Krause, U. T1 - Effect of oxygen concentration, inert gas and CH4/H2 addition on the minimum ignition energy of coal dusts N2 - MIKE III apparatus tests were conducted to investigate the minimum ignition energy (MIE) of coal dusts in air and O2/CO2 atmospheres with and without small amount of CH4/H2. The O2 mole fraction (XO2) in the gas mixtures varied from 21% to 50% with the CH4/H2 mole fraction from 0 to 2%. Experimental result showed that MIE of coal dusts significantly decreases even by three orders of magnitude in mJ with increasing XO2 and the addition of CH4/H2. Compared with CH4, H2 had a relatively strong promotion effect on the spark ignition of coal dusts. The inhibiting effect of CO2 was found to be much stronger than N2, but this inhibiting effect of CO2 could be eliminated by 9% increment of XO2. The effect on MIE of coal dusts thus followed by the order: 9% increment of XO2 > CO2 replacing N2 > 2% CH4 or H2 addition. Moreover, two empirical models were used to estimate the MIE of hybrid dust-gas mixture (HMIE), and the results showed that calculated data can well reflect the promoting effect of elevated XO2 and flammable gas addition, and the inhibiting effect of inert gas KW - Ignition energy KW - Hybrid mixture KW - Oxygen rich KW - Inerting effect KW - Empirical model PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104772 SN - 0950-4230 VL - 77 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Zhu, Z. A1 - Bao, Z. T1 - Optimization of the content distribution of expanded natural graphite in a multilayer metal hydride bed for thermochemical heat storage N2 - The poor thermal conductivity of MH beds limits hydrogen absorption in metal hydride (MH) reactors for thermochemical heat storage. The compaction of MH powder with expanded natural graphite (ENG) is an efficient and cost-effective approach for the heat transfer enhancement of MH beds. However, the addition of ENG reduces the hydrogen storage density of the compacted composites. How to optimize the allocation of a limited amount of ENG in the MH bed has not been studied. In this study, a multilayer MH bed configuration with an ENG grade content was adopted to improve the heat transfer performance of an MH reactor for thermochemical heat storage. The effect of the ENG content gradient on the performance of the MH reactor was investigated using a mathematical model of the MH reactor. Furthermore, an optimization method based on the entransy dissipation extremum principle (EDEP) was proposed to optimize the ENG distribution in magnesium hydride (MgH2)-ENG compacts. The results showed that a larger ENG content gradient resulted in faster hydrogen absorption and better heat-discharge performance. Compared with a configuration with a uniform ENG content, the optimized configuration based on the EDEP exhibited a shorter reaction time, more uniform bed temperature distribution, and 15.33% higher gravimetric exergy-output rate. In addition, the number of optimization iterations had little effect on the optimal results, which could be obtained by implementing only one optimization iteration. The optimization results showed that more ENG should be allocated to the internal layer of the MgH2-ENG compact. The compacts were divided into three layers, and the ENG content of each layer was calculated according to the optimized configuration based on the EDEP. The optimization method proposed in this study can be applied to optimize KW - Metal hydride reactor KW - Expanded natural graphite KW - Multilayer bed KW - Entransy dissipation exremum principle KW - Thermochemical heat storage PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119115 SN - 1359-4311 VL - 216 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55890 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Influence of the profile type and bar orientation on the performance of intumescent coatings applied to steel tension bars N2 - Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to improve the fire resistance of steel constructions. Especially in the case of tension bars, where mostly circular or rectangular solid sections are used, intumescent coatings offer an efficient measure to improve the fire resistance taking advantage of profile-following application and low coating thickness requirements. Thus, the architectural appearance of slender profiles can be preserved. The paper describes real-scale mechanically loaded and unloaded fire tests of circular and rectangular solid steel tension bars with intumescent coating. The aim of these tests is to investigate the influence of the different profile types as well as different bar orientations on the performance of intumescent coatings. The results are used to specify a normative test and assessment procedure to be implemented in a new European standard for determining the contribution of intumescent coatings to the fire resistance of circular or rectangular bars used as tension members. KW - Fire test KW - Intumescent coating KW - Steel tension member KW - Fire resistance PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2022.103678 SN - 0379-7112 VL - 134 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Weathering Resistance of Halogen-free Flame Retardancy in E&E Plastics N2 - - Durability of fire retardancy - Impact of different exposure conditions - Degradation with respect to different fire properties/tests T2 - Fire Resistance in Plastics CY - Cologne, Germany DA - 28.11.2022 KW - Durability KW - Flame retardant KW - Thermoplastic Polyurethane KW - Cable KW - EVA KW - Weathering PY - 2022 AN - OPUS4-56444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian T1 - Mythos oder Wahrheit - die kalte Pyrotechnik N2 - Beschreibung akktueller Gefährdungen beim Missbrauch von Pyrotechnik in Stadien, insbesondere Fackeln. Produktentwicklung "kalte Pyrotechnik" wurde bewertet im Hinblick auf Temperatur und Aerosolemissionen. T2 - 22. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 28.11.2022 KW - Pyrotechnik KW - Fackeln KW - Aerosole KW - Fussballstadien PY - 2022 AN - OPUS4-56448 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU project ODYSSEUS - year 1 N2 - Vorstellung EU-Projekt ODYSSEUS zum Thema Home-Made-Explosives sowie erste Ergebnisse bzgl. Rezepten, Ausgangsstoffen und Home-Made-Explosives in diesem Zusammenhang. T2 - 22. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 28.11.2022 KW - Home-Made-Explosives KW - Precurser PY - 2022 AN - OPUS4-56449 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Y. A1 - Schartel, Bernhard T1 - It takes two to Tango: Industrial Benchmark PU-Foams with expandable Graphite/P-Flame Retardant Combinations N2 - Polyurethane foams (PUF) are generally flammable, so they are limited in some applications due to strict fire safety requirements. In this study, three distinct industrial benchmark polyurethane foams containing synergistic combinations of expandable graphite (EG) and phosphorous flame retardants (P-FR) were investigated one by one for their fire performance and smoke behavior. This paper aims to substantiate the hypothesis that the combination of EG and P-FR used in polyurethane foams yields a top-notch composite in terms of flame retardancy and smoke behavior by meeting the demanding requirement of low maximum average heat emission (MARHE) and smoke emission in a variety of applications, like advanced materials in construction, lightweight materials for railways, and more. KW - Polyurethane foam KW - Expandable graphite KW - Phosphorus flame retardant PY - 2022 SN - 0948-3276 SN - 0022-9520 VL - 75 IS - 6 SP - 39 EP - 46 PB - Hüthig AN - OPUS4-56501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - TRGS 510 Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern N2 - Der Vortrag stellt die wesentlichen Inhalte sowie die wichtigsten Änderungen der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung T2 - Fachfortbildung im Umgang mit Chemikalien beim Bildungszentrum der Bundeswehr CY - Mannheim, Germany DA - 21.11.2022 KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - TRGS KW - Technische Regeln Gefahrstoffe KW - Arbeitsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-56365 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Composites in Fire and Flame N2 - Overview over the research results of the BAM in the field fire retardancy of composites. In different applications the flame retardancy of composites targets on different fire protection goals in the fire scenarios ignition, developing fire, and fully developed fire. Efficient solutions are tailored to pass a distinct fire test and to fit to a specific material. Flame inhibition as main flame retardancy mode of action combined with a minor mode of action in the condensed phase is general very efficient approach for composites. Alternatively residue design is demanded to achieve good results with only condensed phase mechanisms. Improving the fire stability asks for protective fire residues. T2 - Climate Change @ Fire Science Workshop CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - Composites in fire KW - Flame retarded composites KW - Fire stability KW - Phosphorous flame retardants KW - Residue design PY - 2022 AN - OPUS4-56299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Imani, A. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Nondestructive Evaluation of Bridges without Structural Plans for Load Rating Purposes N2 - According to the NBI database, more than 21,000 in-service U.S. bridges lack sufficient structural documentation necessary for analytical load rating. Among these are a significant proportion of older prestressed concrete bridges. Given the lack of documentation on the reinforcing layout, such structures cannot be load rated analytically and are often subject to engineering judgement as the basis for rating. Otherwise, the typical approach for load rating such bridges is to conduct costly proof load testing and destructive probing together with making conservative assumptions. Therefore, any improvement to current practices will benefit DOTs and taxpayers alike. Accurately reconstructed 3D images of the girders to reflect the internal reinforcement could mitigate the need for costly, if not impractical, destructive testing and proof load testing, and help reduce dependency on conservative assumptions. This study examines a comprehensive NDE approach using ultrasonic tomography and GPR to aid in gathering structural information for load rating purposes. Different types of AASHTO and hollow core girders were tested. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Ultrasound KW - Radar KW - Bridges KW - Load rating PY - 2022 AN - OPUS4-56356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manninger, Tanja T1 - Eco friendly stabilization of loam with calcined clay and potassium hydroxide – calorimetric background study N2 - The low calcination temperature for clays (600° C) and a low CO2 footprint compared to cement make them an interesting material. To find a stabilization method for loam using calcined clays, activation by alkalis was necessary. Therefore (and to keep the mixture environmentally friendly) KOH was used as alkali activator. It could be proven that the alkali activated polymer enhances water resistance of the loam mixture. T2 - First International RILEM Conference on Earthen Construction Fundamentals and Applications for a Circular Economy CY - Paris, France DA - 18.03.2022 KW - Loam KW - Alkali activation PY - 2022 SP - 44 EP - 47 CY - Paris AN - OPUS4-56393 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bernhardt, Y. A1 - Császár, L. A1 - Dengiz, N. A1 - Fuchs, M. A1 - Gaal, Mate A1 - Gautzsch, T. A1 - Gohlke, Dirk A1 - Hahn-Jose, T. A1 - Heckel, Thomas A1 - Hillger, W. A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Ilse, D. A1 - Kiel, M. A1 - Kornely, M. A1 - Labud, P. A. A1 - Marhenke, T. A1 - Schubert, F. A1 - Sommerhuber, R. A1 - Steinhausen, R. A1 - Szewieczek, A. A1 - Wachter, L. A1 - Waschkies, T. T1 - Characterization and verification of air-coupled ultrasonic probes N2 - This guideline was drafted following and complementing the norm ISO 22232-2:2020(E) to include air-coupled ultrasonic transducers. This document specifies the characteristics of probes used for non-destructive air-coupled ultrasonic testing with center frequencies above 20 kHz, with focusing or without focusing means. KW - Air-coupled ultrasound KW - Ultrasonic testing KW - Guideline KW - Probe KW - Characterization PY - 2022 SN - 978-3-947971-26-8 VL - Guideline US 08 SP - 1 EP - 23 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Edition September 2022 AN - OPUS4-56228 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Flame Retardancy Forge on Sustainability - Fun, Food for Thought, Future N2 - This presentation outlines the role biogenic flame retardant fillers play in attaining sustainability goals associated with the bioeconomy. The talk presents biogenic waste compounds as flame retardant syngergists with phosphorus flame retardants in various polymers. T2 - Climate Change @ Fire Science Workshop CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - Sustainable KW - Flame retardancy KW - Bioeconomy PY - 2022 AN - OPUS4-56285 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Zündgefahren durch Funken-Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA22-00188-050-E) im Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen, 45127 Essen CY - Essen, Germany DA - 08.11.2022 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-56211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lucassen, A. T1 - Performance of the standardized testing method for detonation fl ame arresters at increased pressure N2 - Detonation flame arresters are typically used as autonomous protection systems in industrial applications to prevent potential hazards associated with flammable and/ or explosive chemicals. To verify and examine the suitability of detonation flame arresters, a testing method originating from the DIN EN ISO 16852 standard is used, which is mainly designed for atmospheric conditions. In order to optimize the production capabilities, numerous industrial processes are taking place at pressures, temperatures, or oxygen concentrations beyond the ambient range, i.e. at non-atmospheric conditions and information on the performance of the regulated testing method are therefore required when the standard testing protocols are modified with regard to pressure, temperature or oxidizer. The main objective of this study is to develop an improved testing method for detonation flame arresters, which offers a higher reproducibility and moreover, an applicability under non-atmospheric conditions. Therefore, an interlaboratory comparison on the performance of in-line flame arresters for stable and unstable detonations is jointly conducted by the project partners (PTB, BAM, Braunschweiger Flammenfilter GmbH and IBExU GmbH). The experiments are performed according to the testing method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for different pressures before ignition and different explosion groups. The experimental data is analyzed in detail to further optimize the test method and to thus achieve an improved reproducibility of detonation tests at high pressures, especially regarding the deflagration to detonation transition. Potential ambiguities of the standardized testing method that might lead to the differing results at the different institutes are identified from the interlaboratory comparison and the test method is modified accordingly. Based on these results, an improved testing method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure a greater safety at process plants while handling combustibles. T2 - 39th International symposium on combustion CY - Vancouver, Canada DA - 24.07.2022 KW - Experimental tests KW - Flame arrester KW - Explosion protection PY - 2022 AN - OPUS4-56188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Innenhydrophobierung von Fahrbahndeckenbetonen als AKR-Vermeidungsstrategie N2 - An den vor allem vor 2006 errichteten Betonfahrbahndecken sind in den letzten Jahren vermehrt AKR-Schäden aufgetreten. Vor diesem Hintergrund wurde durch das BMVBS das ARS 04/2013 erlassen. Dieses wiederum sieht verbindlich im Vorfeld des Neubaus und der Erneuerung von Fahrbahndecken aus Beton im deutschen Bundesautobahnnetz einen Eignungsnachweis für die Gesteinskörnungen vor. Das hatte in den Folgejahren eine drastische Reduzierung der einsatzbaren Gesteinskörnungen zur Folge. Vor diesem Hintergrund wird in dem Beitrag die Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie zur Nutzbarmachung grenzwertig alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen aufgezeigt. Dabei wird ein Einblick in die Ergebnisse zweier aufeinander aufbauender BASt-Forschungsvorhaben gegeben. Den Schwerpunkt bildet hierbei die Bewertung des Einflusses der Dosierung des Hydrophobierungsmittels auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften im Rahmen von Basisuntersuchungen im Labor. Aufbauend darauf wird das Prüfprogramm eines großmaßstäblichen Technikumsversuchs und der aktuelle Stand der Umsetzung aufgezeigt. T2 - 4. Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Dresden, Germany DA - 19.01.2023 KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Betonfahrbahndecke KW - AKR-Vermeidung KW - Innenhydrophobierung PY - 2023 AN - OPUS4-56869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin A1 - Fürst, Richard A1 - Peter, A. A1 - Wöhr, M. A1 - Rohleder, R. T1 - Entwicklung einer europäischen Prüfnorm zur Bestimmung des Feuerwiderstands von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung anhand belasteter Brandprüfungen T1 - Development of a European test standard for the determination of the fire resistance of steel tension members with intumescent fire protection coating based on loaded fire tests N2 - Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein standardisiertes Prüf- und Bewertungsverfahren zur Bestimmung des Beitrags reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) zum Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern zu erarbeiten und dieses in ein Entwurfsdokument für eine europäische Prüfnorm zu überführen. Hierzu wurden einerseits bereits vorhandene Erfahrungen und Erkenntnisse genutzt und andererseits mittels Brandversuchen neue Prüfdaten zur Beantwortung bisher offengebliebener Aspekte zum Einfluss der Bauteilorientierung und Profilart erzeugt und ausgewertet. Dadurch wird die prüftechnische Grundlage für eine sichere, zulassungsbasierte Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen gelegt und ein einheitliches Sicherheitsniveau etabliert. Der im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelte Normentwurf wurde mit den Fachexperten der zuständigen nationalen und europäischen Normungsgremien diskutiert und abgestimmt. Das erarbeitete Prüf- und Auswertungsverfahren basiert auf der Durchführung von Brandversuchen an mechanisch belasteten Stahlzuggliedern mit RBS. Ergänzend sind unbelastete Brandversuche zur Beurteilung des Einflusses der Bauteilorientierung sowie der Eignung bei Schwelbrandbeanspruchung möglich. Die im Projekt durchgeführten experimentellen Untersuchungen liefern die Grundlage für den im Normenentwurf vorgeschlagenen Prüfaufbau der mechanisch belasteten und unbelasteten Brandversuche. Ferner konnte durch die Untersuchungen gezeigt werden, dass sich unter bestimmten Voraussetzungen die Prüfergebnisse von Stahlzuggliedern mit Kreisvollprofil ohne zusätzliche Brandversuche auf entsprechende Zugglieder mit Rechteckvollprofil übertragen lassen. Darüber hinaus konnte belegt werden, dass die Leistungsfähigkeit eines RBS aufgrund unterschiedlicher Bauteilorientierungen abnehmen kann und daher zwingend beim Anwendungsbereich des RBS zu berücksichtigen ist. Hierzu wird ein Temperaturdifferenz-kriterium vorgeschlagen, bei dessen Einhaltung die Wirksamkeit des RBS bei von der horizontalen Referenzorientierung abweichenden Bauteilneigungen noch gleichwertig gegeben ist. Andernfalls bietet der Normenentwurf die Möglichkeit die reduzierte thermische Schutzwirkung des RBS im Assessment zu berücksichtigen. Die Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben wurden bereits auf einem wissenschaftlichen Symposium vorgestellt sowie in einer referierten Fachzeitschrift publiziert. Ferner wurden die Informationen zum Forschungsprojekt und dem Normenentwurf im Rahmen eines Anwenderworkshops interessierten Kreisen zugänglich gemacht. Der im Projekt ausgearbeitete Normenentwurf wird dem zuständigen europäischen Normungsgremien, CEN/TC 127/WG 1, zur Verfügung gestellt und dort zur Abstimmung gestellt. KW - Normung KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Stahl KW - Zugglied KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuche PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569363 SP - 1 EP - 57 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56936 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schrimmer, Peter T1 - Profilverformung und Betriebsverhalten von Keilriemen N2 - Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Profilverformung von Keilriemen bei verschiedenen Beanspruchungen zu untersuchen und die Auswirkungen dieser Profilverformung auf das Betriebsverhalten der Riemen zu erforschen. Die Untersuchungen wurden an Normal- und Schmalkeilriemen handelsüblicher Ausführung, vorwiegend Profil 17 und SPB, durchgeführt. Nur in Ausnahmefällen wurde für Vergleichszwecke zur Charakterisierung eventueller besonderer Verhaltensweisen auf Sonderanfertigungen entsprechender Profilgrößen zurückgegriffen. Sowohl auf theoretischem als auch auf experimentellem Wege wurden zunächst Untersuchungen zur Kennzeichnung des Verformungsverhaltens von Keilriemen bei verschiedenen Beanspruchungszuständen durchgeführt und der Einfluß der Profilverformung auf die Lage des Riemens in der Rille sowie daraus folgend eine Normalspannungsverteilung ermittelt. Als Ergebnis zeigte sich, daß jeder Riemen unabhängig von seinem Aufbau eine lediglich in ihrer Lage vom Riemenaufbau abhängige Breite besitzt, die bei allen Beanspruchungszuständen unverändert bleibt. Diese sog. Wirkbreite ist gewissermaßen die Drehebene bei der im Wesentlichen von der Biegung (Krümmung) abhängigen Profilverformung. Eine rein rechnerische Bestimmung der Lage der Wirkebene ist unter bestimmten Voraussetzungen mit ausreichender Genauigkeit möglich. Gegenstand weiterer intensiver Untersuchungen war das Elastizitätsverhalten der Proben bei allen praktisch vorkommenden Beanspruchungszuständen. Mit Rücksicht auf den inhomogenen Aufbau des Keilriemens aus verschiedenen Werkstoffen wurde u.a. die Querelastizität des Profils durch schichtweises Vermessen bestimmt und diese Ergebnisse mit solchen aus Versuchen am Querschnitt verglichen. Für die Berechnungen wurden z.T. entsprechend abgewandelte Modellvorstellungen aus der Theorie der Berechnung von glasfaserverstärkten Kunststoffen herangezogen. Die Elastizitätsmodulwerte bei Zugbeanspruchung wurden mit Hilfe geeigneter Proben ebenfalls für die einzelnen Aufbauelemente getrennt und auch für den Gesamtriemen berechnet. Damit wurden Angaben über die Anteile der von den Aufbauelementen übernommenen Spannungen an der Gesamtspannung und über das relative Dehnungsverhalten der Werkstoffe möglich. Angaben zur Biegeelastizität wurden im Hinblick auf diesbezügliche Elastizitätsmodulwerte nur auf eine Literaturrecherche beschränkt, jedoch wurden die durch Biegung auf die Scheibenflanken wirkenden Zusatzkräfte mit Hilfe einer eigens hierfür geschaffenen Vorrichtung ermittelt. Umfangreiche Untersuchungen sowohl theoretischer als auch experimenteller Art waren dem Verhalten des elastischen Umschlingungsmittels in der Keilrille gewidmet. Dabei wurde auf der linearen Zugkraft-Einwanderungstheorie nach 0. LUTZ und den Erweiterungen von K.D. SCHLUMS aufbauend eine modifizierte, nichtlineare Einwanderungstheorie gefunden. Die Nichtlinearität zwischen Zugkraft und Einwanderung wurde auch in der inzwischen erschienenen Habilitation von SCHLUMS bestätigt. Beide nichtlinearen Ansätze unterscheiden sich prinzipiell voneinander. In einer Diskussion wird dargelegt, daß beide Ansätze jedoch ähnliche Aussagen ermöglichen. Ferner werden die von der Theorie nicht oder nur unvollständig erfaßten Einflußgrößen, wie Längsdehnung und Winkelverformung, erörtert. Die Ermittlung der Keilriemenlänge wurde lediglich im Hinblick auf ihre Bedeutung beim Zusammenstellen von Riemensätzen für Mehrstrangantriebe behandelt. Schließlich mußten Leistungs- und Lebensdauerversuche zeigen, welche Auswirkungen Profilverformungen auf diese beiden, das Betriebsverhalten kennzeichnenden, Größen haben werden. Dabei ergaben sich infolge unterschiedlicher Keilwinkel von Riemen und Rille eindeutige Einbußen in der übertragbaren Leistung. Die wegen der gleichen Ursachen vermutete Verminderung der Lebensdauer trat nicht in dem erwarteten Umfang auf. Die Abweichungen in den geometrischen Maßen bewirkten vornehmlich eine Vergrößerung des Streubereiches und verschlechterten damit die Aussagesicherheit. In Bezug auf das Verhalten von Mehrstrangantrieben wurde versucht, eine Abschätzung der Auswirkung geometrischer Riemen- und Scheibenfehler sowie elastischer Unvollkommenheiten der Riemen auf Leistungsübertragung und Lebensdauer vorzunehmen. Im Gegensatz zu den sehr umfangreichen Versuchen mit Einstrangantrieben mußten Versuche hier mit Rücksicht auf die mengen- und leistungsmäßig begrenzte Maschinenkapazität auf Stichproben beschränkt bleiben. KW - Profilverformung KW - Betriebsverhalten KW - Keilriemen PY - 1971 SP - 1 EP - 225 PB - Technische Universität Carolo Wilhelmina CY - Braunschweig AN - OPUS4-56937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Yagdjian, H. A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Ziegler, Mathias A1 - Gurka, M. T1 - Application of the thermal shock response spectrum (TSRS) methodology to various forms of heat sources by pulse thermography and comparison by using a rotating line scan contour search algorithm N2 - In this paper, we propose a novel contour search algorithm (CSA) for image processing. Its efficacy is evaluated through a comparative analysis with established techniques such as Canny Edge and Snakes: Active contour models, utilizing infrared thermography (IRT) images. Based on the new CSA, we investigate the influence of different pulse shapes on the IRT post-processing methodology, particularly focusing on the thermal shock response spectrum (TSRS), using two different heat sources: xenon flash lamps and a laser. Moreover, this allows for a more precise quantitative comparison of the TSRS with existing IRT post-processing techniques, including pulse phase thermography and thermal signal reconstruction, concerning the detection of defects in composite materials, particularly in carbon fiber-reinforced polymer. A quantitative comparison was performed using the Tanimoto criterion and signal-to-noise ratio. A more detailed analysis is conducted to identify inherent limitations and potential benefits of the new TSRS methodology. We further investigate and experimentally confirm our previous finding on the qualitative correlation between the one-dimensional thermal N-layer model and test data from the TSRS optimization process for defect determination. This correlation can eliminate the time-consuming optimization step, making TSRS a more attractive alternative to common IRT methods and enhancing the quantitative description of defects. KW - Thermography KW - Non-destructive testing KW - NDT KW - Defect identification KW - Laser KW - Contour search PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615056 DO - https://doi.org/10.1063/5.0232015 SN - 1089-7550 VL - 136 IS - 175101 SP - 1 EP - 20 PB - AIP Publishing AN - OPUS4-61505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Krebber, Katerina T1 - Suppression of Rayleigh fading induced errors in φOTDR by different pulse widths for improving the reliability of civil infrastructure monitoring N2 - Rayleigh fading is a widely observed phenomenon in the many fields, such as wireless communication and optical imaging. It is also the main factor limiting the performance of the phase-sensitive optical time domain reflectometry (φOTDR). The low SNR at the fading points results in a large measurement error, severely affecting the reliability of civil infrastructure monitoring. The proposed method involves changing the pulse width during measurements to suppress the impact of fading. Experimental result shows that the number of fading points is greatly reduced by ∼ 96 % and the measurement error is reduced by more than 5 times. Unlike existing methods, this approach requires no hardware modifications, making it applicable to almost all current phase-based φOTDR systems. The versatility and effectiveness of this method make it an excellent candidate for infrastructure monitoring and related fields. KW - Distributed fiber sensing KW - Optical fiber sensing KW - Phase-sensitive optical time domain reflectometry KW - Infrastructure monitoring KW - Rayleigh fading PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-614208 DO - https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.111927 SN - 1879-2545 VL - 181 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-61420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Řepka, Jakub A1 - Vlach, Tomáš A1 - Hájek, Jakub A1 - Fürst, Richard A1 - Hájek, Petr T1 - Flexural behavior of hollow HPC beams with cross-wound CFRP shear reinforcement N2 - This article presents cross-wound carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) shear reinforcement of hollow high-performance concrete (HPC) beams. A removable mold used to form the core of the hollow elements was utilized for reinforcement positioning. Basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) tensile reinforcement was attached to the removable mold by spacers, and the CFRP shear reinforcement was cross-wound around the BFRP bars from carbon rovings oriented at ± 45° from the longitudinal axis. The flexural, and shear performance of the hollow HPC structural beams was evaluated. To set a comparison, specimens without any shear reinforcement and specimens made of HPC with 80 kg/m3 of dispersed short steel fibers were tested alongside them. The shear capacity of the specimens with CFRP reinforcement evaluated in a three-point bending test was up to 73 % higher compared to those with dispersed steel fibers. The cross-wound CFRP reinforcement also complemented the BFRP tensile reinforcement, as for specimens that failed in tension, the ones with CFRP reinforcement achieved 25 % higher ultimate flexural strength compared to those with dispersed steel fibers. The inclined CFRP mesh affected the orientation of the critical shear crack resulting in higher shear capacity at a longer shear span. Direct effect of the longitudinal reinforcement ratio on the shear capacity was observed. KW - Hollow beam KW - Cross-wound reinforcement KW - Shear capacity KW - Carbon FRP (CFRP) KW - Basalt FRP (BFRP) KW - High-performance concrete (HPC) PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.119055 VL - 322 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61262 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Yagdjian, H. A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Gurka, M. T1 - Optimization of thermal shock response spectrum as infrared thermography post-processing methodology using Latin hypercube sampling and analytical thermal N-layer model N2 - In this work, we continue to develop and investigate the Thermal Shock Response Spectrum (TSRS) method as an alternative data processing method for infrared thermography (IRT). We focus on improving the current TSRS algorithm and present an optimization methodology for finding the optimal thermal Q-factor and characteristic frequency pair, which is based on the widely applied random sampling method. We show the qualitative relationship between the determined optimal characteristic frequency and the corresponding maximum difference in diffusion length between reference and defective models, as calculated by selecting a specific one-dimensional thermal N-layer model. The investigations were performed on an inhomogeneous plate made of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) with artificial square defects at different depths. Furthermore, two different heat sources were used: a xenon flash lamp and a laser. These sources are not only distinct by their underlying physics but also generate inherently different pulse shapes. To quantitatively estimate the contrast between defect and non-defect areas, and to compare these results with commonly used infrared thermography (IRT) data postprocessing methods such as Pulse Phase Thermography (PPT) and Thermographic Signal Reconstruction (TSR), the Tanimoto criterion (TC) and signal-to-noise ratio (SNR) were used. KW - infrared thermography KW - Composite materials KW - TSRS optimization KW - Defect identification KW - Heat source shape KW - N-layers model KW - Latin Hypercube Sampling PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-614283 DO - https://doi.org/10.1016/j.infrared.2024.105582 SN - 1350-4495 VL - 143 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Super-Resolution Thermografie - Defektauflösung jenseits klassischer Limits N2 - Die laserbasierte aktive thermografische Prüfung als berührungslose Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung basiert auf der aktiven Erwärmung des Testobjekts (OuT) und Messung des resultierenden Temperaturanstiegs mit einer Infrarotkamera. Dadurch bedingt können systematische Abweichungen vom vorhergesagten Erwärmungsverhalten Aufschluss über dessen innere Struktur geben. Jedoch ist das Auflösungsvermögen für innenliegende Defekte durch die diffusive Natur der Wärmeleitung in Festkörpern begrenzt. Thermografische Super-Resolution (SR)-Methoden zielen darauf ab, diese Limitation durch die Kombination mehrerer Messungen mit jeweils unterschiedlicher strukturierter Erwärmung und mathematischer Optimierungsmethoden zu überwinden. Nachdem die Methode bisher experimentell fast ausschließlich auf eindimensionale Messbereiche (ROIs) beschränkt war, zielt diese Arbeit auf eine Erweiterung zur Prüfung zweidimensionaler ROIs mit arbiträren Defektverteilungen bei erträglicher experimenteller Komplexität ab. Ziel ist es, durch die Weiterentwicklung des Technologie-Reifegrades (TRL) den Technologietransfer zur industriellen Anwendung zu ermöglichen. KW - Thermografie KW - Laser KW - ZfP KW - Super-Resolution KW - DLP KW - DMD PY - 2024 UR - https://www.dgzfp.de/wp-content/uploads/2024/10/ZfP-Magazin-191.pdf SN - 1616-069X VL - 191 SP - 42 EP - 46 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-61366 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick‐Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, Manfred W. T1 - Drop Test Simulation of Packaging for Dangerous Goods: An Investigation of Appropriate Drop Height Adjustment in Case of Deviating Packaging Gross Mass N2 - In the approval process of dangerous goods packagings, drop tests onto a flat, essentially unyielding surface are used to assess resistance against mechanical damage. International adopted regulations like ADR and RID define filling good dependent drop heights and filling degrees whilst the user needs to define the maximum gross mass to be tested and approved. Maximum packaging gross mass is defined conservatively and not reached in practice. To meet the defined gross mass in testing, using additives is permitted. However, in some cases, additives are not desirable due to packaging design or filling substance properties. This leads to deviations from the initial gross mass definition. Hence, a certain drop height adjustment is necessary to achieve the required impact loading. Laboratories frequently adjust drop height assuming a perfectly elastic collision that is inaccurate. Appropriate adjustment is not trivial due to energy conversion processes, for example, plastic deformation. In this work, a test stand KW - Corrugated fibreboard box KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Mechanical response KW - Structural dynamics PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-614138 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2858 SP - 1 EP - 18 PB - Wiley AN - OPUS4-61413 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Yagdjian, H. T1 - Application of the Thermal Shock Response Spectrum (TSRS) methodology to various forms of heat sources by impulse thermography N2 - In this paper, we investigate the influence of different heat source pulse shapes by Infrared impulse thermography (IRT) on the results of the thermal shock response spectrum (TSRS) methodology. TSRS is a new alternative approach for evaluating impulse thermography (IRT) data based on an analogy to Shock Response Spectrum (SRS) analysis (ISO 18431) for mechanical systems. It allows processing the entire recorded signal without truncating the saturated thermogram, as in pulse-phase thermography (PPT) or thermal signal reconstruction (TSR). For this purpose, we use a widespread halogen lamp as heat source as well as laser spot. The laser source enables not only to generate a precise shape of the pulse, but also to heat a specific area of the sample uniformly. This makes it possible to suppress influences of lateral fluxes due to uneven distribution of the excitation source on the surface of the specimen and leads to improved results. In order to quantitatively compare the results and to investigate the possible influence of the source shape on the TSRS, the Tanimoto criterion and the signal-to-noise ratio (SNR) were applied to the region of interest (ROI) of the carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminate with artificial defects as defect detectability criterion. T2 - Jahrestaung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Thermal shock response KW - Laser KW - ZfP KW - Post-processing KW - Thermografie PY - 2024 AN - OPUS4-60158 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - New methods of thermographic super resolution with structured laser heating N2 - Thermographic NDT is based on the interaction of thermal waves with inhomogeneities. The propagation of thermal waves from the heat source to the inhomogeneity and to the detection surface according to the thermal diffusion equation leads to the fact that two closely spaced defects can be incorrectly detected as one defect in the measured thermogram. In order to break this spatial resolution limit (super resolution), the combination of spatially structured heating and numerical methods of compressed sensing can be used. The improvement of the spatial resolution for defect detection then depends in the classical sense directly on the number of measurements. Current practical implementations of this super resolution detection still suffer from long measurement times, since not only the achievable resolution depends on performing multiple measurements, but due to the use of single spot laser sources or laser arrays with low pixel count, also the scanning process itself is quite slow. With the application of most recent high-power digital micromirror device (DMD) based laser projector technology this issue can now be overcome. Our studies deal with the application of fully 2D-structured DMD-based excitation and subsequent super-resolution-based defect reconstruction. We analyze the influence of different testing parameters, like the number of measurements or the white content of the excitation pattern. Furthermore, we have dealt with the choice of parameters in the reconstruction that have an influence on the underlying minimization problem in terms of compressed sensing. Finally, the results of the super resolution reconstruction are compared with the results based on conventional thermographic testing methods. T2 - 20th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT) CY - Incheon, Korea DA - 27.05.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Super-Resolution KW - DLP KW - DMD PY - 2024 AN - OPUS4-60171 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - New options for finding defects on and below the surface using structured laser thermography N2 - In infrared thermography, the interaction of the heat flow with the internal geometry or inhomogeneities in a sample and their effect on the transient temperature distribution is used, e.g., to detect defects non-destructively. An equivalent way of describing this is the propagation of thermal waves inside the sample. Although thermography is suitable for a wide range of inhomogeneities and materials, the fundamental limitation is the diffuse nature of thermal waves and the need to measure their effect radiometrically at the sample surface only. The crucial difference between diffuse thermal waves and propagating waves, as they occur, e.g., in ultrasound, is the rapid degradation of spatial resolution with increasing defect depth. This degradation usually limits the applicability of thermography for finding small defects on and below the surface. A promising approach to improve the spatial resolution and thus the detection sensitivity and reconstruction quality of the thermographic technique lies in the shaping of these diffuse thermal wave fields using structured laser thermography. Some examples are: • Narrow crack-like defects below the surface can be detected with high sensitivity by superimposing several interfering thermal wave fields, • Defects very close to each other can be separated by multiple measurements with varying heating structures, • Defects at different depths can be distinguished by an optimized temporal shaping of the thermal excitation function, • Narrow cracks on the surface can be found by robotic scanning with focused laser spots. We present the latest results of this technology obtained with high-power laser systems and modern numerical methods. T2 - 20th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT) CY - Incheon, Korea DA - 27.05.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Super-Resolution KW - DLP KW - DMD PY - 2024 AN - OPUS4-60172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed fiber optic sensing for monitoring of underground facilities N2 - Distributed fiber optic sensing (DFOS) technique is a promising and robust non-destructive testing tool that can seamlessly acquire environmental conditions over large scales. Therefore, it has found extensive applications in structural health monitoring. Its appeal for monitoring underground facilities lies in the intrinsic properties of the optical fiber, such as immunity to magnetic interference, small size, chemical inertia, etc. This paper provides a concise overview of DFOS applications in underground facility monitoring. Following a brief introduction to the working principle of the DFOS technique, various examples are provided to demonstrate how distributed fiber sensors contribute to monitoring underground facilities. The paper presents unpublished field test results with an emphasis in the energy sector, including monitoring gas storage facilities, geothermal reservoir exploration, and ground movement detection. Furthermore, the paper identifies several directions for enhancing the DFOS system. T2 - SPIE Photonics Europe CY - Strasbourg, France DA - 07.04.2024 KW - Underground gas storage KW - Distributed fiber sensing KW - Geothermal borehole KW - Ground movement KW - Leakage detection KW - Structure health monitoring PY - 2024 AN - OPUS4-60146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schepers, Winfried A1 - Kulke, D. T1 - Cone penetration tests and dynamic soil properties N2 - ISO 14837-32:2015 and DIN EN 1998-1/NA:2021 as well as prEN 1997-2:2022 allow for us-ing correlations between the results of in-situ soil penetration tests and shear wave velocity (or shear modulus) to determine soil properties to be used in dynamic analyses. While the ISO and prEN standards even provide some recommendations on specific correlations to be used, the DIN standard does not. Due to the statistical nature of such correlations their general applica-bility has to be verified. We collected data sets from test sites from Germany as well as New Zealand at which cone penetration tests (CPT) as well as seismic site investigation methods were conducted. These sites comprise sandy soils as well as clayey soils, mixed soils as well as glacial soils. We compare the results of several correlations between CPT results and shear wave velocity. The accuracy of such correlations is assessed with respect to the accuracy of seismic in-situ tests. It turns out that for clean sands such correlations between CPT and Vs have a similar order of variability as seismic in-situ tests conducted at the same site. The higher the fines portion of the soil, the higher the variability of the statistical correlations, and conse-quently the less the general applicability. For glacial soils and other special soil types usage of statistical correlations to determine dynamic soil properties is not recommended. T2 - XII International Conference on Structural Dynamics CY - Delft, Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Wave propagation KW - Soil properties KW - Dynamic excitation PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604887 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2647/25/252005 VL - 2647 SP - 1 EP - 11 PB - IOP Publishing CY - Bristol AN - OPUS4-60488 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schepers, Winfried A1 - Brinkgreve, RBJ A1 - Appel, S. T1 - Recommendations on finite element modelling of non-seismic excitation in soil-structure interaction problems N2 - Nowadays geotechnical engineering firms have powerful software tools to extent their consult-ing business also into dynamic soil-structure interaction, which before has been restricted to a rather small community of specialized experts in this field, and they certainly do. This is par-ticularly true with respect to non-seismic sources, that is all kinds of human induced vibrations. Hence, there is a demand from clients as well as from contractors to have guidance on the re-quirements as well as the limits of numerical modelling of soil-structure interaction. From the literature as well as from relevant standards, recommendations for the numerical modelling of soil-structure interaction problems involving seismic actions are well known, e. g. ASCE/SEI 4-16. There are, however, some particularities when dealing with human-induced vibrations, which are absent in seismic analyses. For human-induced excitations very little specific guid-ance has been published in the past. A machine foundation on a homogeneous half space ex-cited by harmonic loads with excitation frequency between 4 Hz and 64 Hz has been ana-lysed by means of several commercially available software packages. Parametric studies have been performed to verify if recommendations for seismic soil-structure analyses are valid for non-seismic analyses as well. This paper provides details on the benchmark example and the most important conclusions from the undertaken parametric studies. T2 - XII International Conference on Structural Dynamics CY - Delft, Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Numerische Analysen KW - Referenzbeispiel KW - Maschinenfundament KW - Wellenausbreitung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604931 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2647/8/082014 SN - 1742-6596 VL - 2647 IS - 25 SP - 1 EP - 13 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-60493 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Wiederholt, Wilhelm A1 - Sonntag, J. T1 - Korrosion von Metallen im Bauwesen N2 - In Berührung mit Gips waren Blei, Aluminium und die Aluminiumlegierung AlMg genügend beständig, trotzdem versagte der galvanische Bleiüberzug als Schutz von Stahl, da der Überzug zu dünn und porenhaltig war, so daß die Korrosion durch Elementbildung Blei/Stahl nur gefördert wurde. Stahl und Zink werden von Gips stark angegriffen. Dementsprechend ist von Zinküberzügen auch nur solange eine Rostverhinderung zu erwarten, bis der Überzug aufgebraucht ist. Diese Schutzwirkung ist unabhängig von der Art des Aufbringens der Überzüge; sie gilt also sowohl für Zinküberzüge nach dem Schmelztauchverfahren als auch für solche nach Spritz- bzw. galvanischen Verfahren. Durch das Phosphatieren wurde der Angriff von Gips auf Zink nur verzögert, während schon durch Phosphatieren und Ölen ein beachtenswerter Schutz erreicht wurde. Besonders zweckmäßig erwies sich auch das Chromatieren von galvanisch verzinkten Stahlblechen, die nach 12monatiger Beanspruchung noch eine gute Schutzwirkung aufwiesen. Als Schutz gegen die Einwirkung von Gips haben sich ferner Anstriche bewährt, von denen Chlorkautschuk-, Alkydharz-, Rostschutzmennige-, Ölfarben- und Bitumenanstriche bereits auf den blanken Stahlblechen die Rostbildung verhinderten. Eine genügende Schutzwirkung war auch dann vorhanden, wenn der Deckanstrich beschädigt war. Rost wurde nur nach 50monatiger Versuchsdauer bei der Probe mit dem Chlorkautschukanstrich festgestellt. Im Verhalten der verschiedenartigen Werkstoffe in Berührung mit Gips einerseits und Gipssandmörtel andererseits konnten keine merklichen Unterschiede festgestellt werden. Das für Gips beschriebene Verhalten gilt demnach auch für das Verhalten der Proben in Gipssandmörtel. Von Kalkmörtel wurde Stahl nur verhältnismäßig wenig angegriffen. Noch günstiger verhielten sich Zink und Blei, während auf Aluminium und der Aluminiumlegierung AlMg starke, gleichmäßig ausgebildete Verkrustungen hervorgerufen wurden. Die Rostbeständigkeit von Stahl konnte durch Phosphatieren, durch Feuerverzinken, durch galvanisches Verzinken und Chromatieren sowie durch Spritzverzinken noch wesentlich verbessert werden. Diese Proben blieben bis zur 12monatigen Versuchsdauer rostfrei. Nach 50monatiger Versuchsdauer versagte jedoch die Schutzwirkung der eingeölten Phosphatschicht auf Stahl. Blanke Zinkbleche sowie solche, die phosphatiert bzw. phosphatiert und geölt waren, wurden 12 Monate lang nicht angegriffen. Erst dann konnten geringe Mengen von weißlichen Korrosionsprodukten aus Zinkverbindungen und eine leichte Verkrustung ihrer Oberflächen festgestellt werden. Der galvanische Bleiüberzug auf Stahl hatte nur eine etwas verzögernde rostverhindernde Wirkung. Als Rostschutz bewährten sich auch die bereits genannten Anstrichsysteme bis zu einer Versuchsdauer von 12 Monaten, dann traten insbesondere bei den nicht besonders vorbehandelten Stahlblechen Rosterscheinungen auf, die trotz Alkydharzlack und Bleimennigeanstrichs zu starken Zerstörungen der Oberfläche führten. Durch die Vorbehandlung vor dem Aufbringen der Anstriche durch Phosphatieren bzw. durch Reaktionsgrundierung konnte die Schutzwirkung auch bei diesen Anstrichen wesentlich verbessert werden. Bei den Aluminiumproben wurden durch die Anstriche die Verkrustungen der Oberfläche verhindert. Bei der Einwirkung von Kalkmörtel insbesondere auf die blanken Metalle konnte noch festgestellt werden, daß der Angriff an der Grenze Kalkmörtel/Luft begann. War die Einwirkung gering, so beschränkten sich die Veränderungen auf einen schmalen Streifen in dem Grenzgebiet. Mit fortschreitender Versuchsdauer breitete sich dieser Streifen, insbesondere bei Stahl, von der Oberfläche ausgehend gleichmäßig nach dem Inneren zu aus. Einzelheiten hierüber sind in der Tabelle aufgeführt. Auch an Lichtbildern kann das Fortschreiten des Angriffs mit der Zeitdauer deutlich verfolgt werden. Bei Kalkmörtel der verwendeten Mischung und Körnung ist somit damit zu rechnen, daß mit der Zeit Feuchtigkeit in die Grenzschicht zwischen Kalkmörtel und Metall eindringt. Zur Verhütung der Korrosion ist deshalb an den Übergangsstellen Kalkmörtel/Luft für eine dichte und sorgfältige Abdichtung zu sorgen. Durch Zusatz des Frostschutzmittels wurde die angreifende Wirkung des Kalkmörtels deutlich erhöht. Diese wirkte sich besonders bei den reinen Metallen aus. Im Beton verhielten sich im ungeschützten Zustand Stahl und Zink gut. Auf Aluminium und der Aluminiumlegierung AlMg wurden ähnlich wie in Kalkmörtel starke Verkrustungen festgestellt. Auf Blei bildete sich eine Schutzschicht. Nur am Übergang Beton/Luft konnte sich durch die speziellen Angriffsbedingungen die Schutzschicht nicht ausbilden, so daß hier die Oberfläche stärker angegriffen wurde. Zinküberzüge, die nach den verschiedenen Verfahren aufgebracht worden waren, und die galvanische Verbleiung erwiesen sich als Schutz gegen die Einwirkung von Beton nicht als vorteilhaft. Dagegen trat bei den phosphatierten Stahlblechen kein Rost auf. Durch das Phosphatieren von Zink wurde die Verkrustung begünstigt. Das Chromatieren bzw. Eloxieren von Aluminium und von der Aluminiumlegierung AlMg hatten auf die Verkrustung nur geringen Einfluß. Durch die Anstriche konnte die Krustenbildung auf Aluminium und der Aluminiumlegierung weitgehend verhindert werden. Auf eloxiertem Untergrund bewährte sich hier besonders der Chlorkautschukanstrich. Auch bei Beton wurde durch den Zusatz des Frostschutzmittels in den meisten Fällen der Angriff deutlich verstärkt. Ungünstig war die Wirkung vor allem dann, wenn statt des ebenmäßigen Angriffs die Korrosion punktförmig auftrat. Die ungünstige Wirkung des Zusatzes von Frostschutzmitteln konnte weitestgehend durch Anstriche ausgeschaltet werden, wenn die Bleche durch Phosphatieren vorbehandelt bzw. eine Reaktionsgrundierung erfolgt war. Besonders kraß machte sich die ungünstige Wirkung des Frostschutzmittelzusatzes bemerkbar bei den Stahlblechen, die verzinkt bzw. verbleit waren und auch bei den nicht vorbehandelten Blechen. Während Stahl in Kalkmörtel und Beton im allgemeinen beständig ist, können bei Gegenwart von Feuchtigkeit, die durch ausgelaugte Stoffe aus den Baumaterialien alkalisch reagiert, Anstriche zerstört und anorganische Schutzschichten angegriffen werden. Die bei den Versuchen verwendeten Anstriche, insbesondere der Chlorkautschuk- und der Alkydharzanstrich, waren deshalb gewählt, weil sie eine gewisse Alkalibeständigkeit aufweisen. Diese Alkalibeständigkeit wurde durch die Versuche bestätigt. Der Rostschutzmennigeanstrich und die weiße Ölfarbe bewährten sich unter diesen Beanspruchungen nicht ganz so gut. Aus den Untersuchungen folgt noch, daß die Stellen, an denen die Bleche aus dem Baustoff heraustreten, besonders korrosionsgefährdet sind. Von diesen Stellen aus kann die Korrosion nach dem Inneren des Bauwerkes hin vordringen. Außerdem wird die Korrosionsgefahr dann erhöht, wenn aus den Baustoffen alkalische Stoffe vollständig ausgelaugt werden, so daß bei erneutem Zutritt von Feuchtigkeit keine alkalische Wirkung und damit kein Schutz für Stahl vorhanden ist. Auch hierüber sind im Bericht Beispiele vorhanden. Zusammenfassend folgt aus den Untersuchungen, daß Konstruktionen aus Stahl und anderen Metallen, die von Gips, Kalkmörtel oder Beton umgeben sind und teilweise aus den Baustoffen herausragen, durch metallische oder organische Überzüge mit genügender Sicherheit vor Korrosion geschützt werden können. N2 - Lead, aluminium and the aluminium alloy AlMg were sufficiently corrosion-resistant in contact with gypsum plaster. The galvanically applied lead coating failed to function as a protection for steel as it was too thin and porous. Steel and zinc were strongly attacked by gypsum plaster. Phosphate treatment and oil-impregnation imparted a considerable protection. Chromate treatment of steel sheets with galvanically applied zinc coat proved to be particulary useful. In addition, applications of chlorcaoutchouc, alkydresin, red-lead, oil and bitumen paints have proved to impart adequate protection against gypsum plaster. The behaviour as described for gypsum plaster holds also for the behaviour for the samples in sand-plaster mortars. The reaction of lime mortar on steel was relatively mild. Zinc and lead fared yet better, whereas heavy and uniformly disposed incrustations were produced by lime mortar on aluminium and the aluminium alloy AlMg. The rust-resistance of steel could be substantially improved through phosphate-treatment, hot-dip galvanizing, electrogalvanizing and chromate treatment as well as through spray-galvanizing. Untreated zinc sheets, and those which were phosphate-treated only after 12 month, showed signs of a build-up of small amounts of whitish corrosion products and a light incrustation on the surface. The paints already mentioned, proved to be effective as rustresisting coats for up to a study period of 12 months. A preparation of the metal surface prior to the paint application through phosphate treatment or through the use of a wash-primer could substantially enhance the protective effect. Surface incrustation of aluminium samples was prevented through the application of paints. For non-protected metals placed in contact with lime mortar the attack began at the mortar-air boundary. With advancing test-age the corrosion extended uniformly toward the inner portions. For preventing corrosion therefore, the transition areas between lime mortar and air are to be carefully sealed. The corrosive effect of lime mortar was markedly enhanced with use of anti-frost additives. In concrete, untreated steel and zinc behaved satisfactorily. Heavy incrustation was noted on aluminium and on aluminium alloy AlMg in concrete, similar to the action of lime mortar. On lead, a protective layer was formed. Zinc-plating and aglvanically applied lead coating did not prove to be advantageous against the action of concrete. Phosphate treatment favoured the formation of corrosion scales on zinc. Chromate treatment and anodization hat very little effect on the scale formation. Application of paints prevented to a large extent the formation of corrosion scales on aluminium and the aluminium alloy. Also in concrete, the use of anti-frost additives caused in most of the cases an intensification of corrosive action. In many cases the corrosive attack was concentrated on several points. The unfavourable effect of the use of anti-frost additives could be to a great extent eliminated through the application of paints, when a surface preparation either through phosphate-treatment or through an application of a wash-primer was carried out beforehand. Particularly intense was the unfavourable effect of the anti-frost additives on galvanised or lead-plated steel sheets, and those which were not subjected to a pretreatment. The alcali-resistant properties of the chlorcaoutchouc and the alkyd-resin paints were proved by the experiments. The red-lead paints for rust-protection and the oil-paints did not prove to be so good under these conditions. A further conclusion, that can be drawn from the investigations, is, that those parts of the sheets which are not surrounded by the corrosion causing material, are particulary susceptible to corrosion. Further, the susceptibility to corrosion is increased when the building materials are completely freed or washed clean of their alcaline contents, so that no alcaline activisation by renewed entry of moisture, and as a result, no protection of steel is possible. Examples of this phenomenon have been included in this report. To sum up, it follows from the investigations, that structures of steel and other metals, which are encased in gypsum plaster, lime mortar or concrete with parts of them exposed, can be protected against corrosion by metallic or organic coatings with sufficient safety. KW - Korrosion KW - Metall KW - Bauwesen KW - Schutzüberzug KW - Gips KW - Mörtel KW - Beton PY - 1965 SN - 0409-1108 N1 - Untersuchungen über das Verhalten von Metallen ohne und mit Schutzüberzügen, die in Gips, Mörtel oder Beton ohne und mit Frostschutzmitteln eingebettet waren; durchgeführt im Auftrag des Bundesministers für Wohnungswesen, Städtebau und Raumordnung von der Bundesanstalt für Materialprüfung, Berlin-Dahlem. VL - 44 SP - 1 EP - 62 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-60498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed fiber optic sensing for monitoring of underground facilities N2 - Distributed fiber optic sensing (DFOS) technique is a promising and robust non-destructive testing tool that can seamlessly acquire environmental conditions over large scales. Therefore, it has found extensive applications in structural health monitoring. Its appeal for monitoring underground facilities lies in the intrinsic properties of the optical fiber, such as immunity to magnetic interference, small size, chemical inertia, etc. This paper provides a concise overview of DFOS applications in underground facility monitoring. Following a brief introduction to the workingbnprinciple of the DFOS technique, various examples are provided to demonstrate how distributed fiber sensors contribute to monitoring underground facilities. The paper presents unpublished field test results with an emphasis in the energy sector, including monitoring gas storage facilities, geothermal reservoir exploration, and ground movement detection. Furthermore, the paper identifies several directions for enhancing the DFOS system. T2 - SPIE Photonics Europe CY - Strasbourg, France DA - 07.04.2024 KW - Structure health monitoring KW - Geothermal borehole KW - Distributed fiber optic sensing KW - Ground movement KW - Leakage detection PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1117/12.3023571 SN - 0277-786X VL - 13001 SP - 1 EP - 10 PB - SPIE AN - OPUS4-60384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Fire resistance testing of steel tension members with hollow section protected by intumescent coating N2 - Steel tension members with hollow sections are used in applications such as trusses. To ensure the fire resistance, the steel must be prevented from heating up too quickly. A suitable solution is the application of intumescent coatings. However, the approval-based scope of application of these products generally does not include steel tension members with hollow section. This is mainly due to the lack of a corresponding European test and assessment standard. To investigate the characteristics to be considered when testing these structural members and assessing the contribution of the intumescent coating to the fire resistance, several mechanically loaded fire tests were carried out using a special tension test furnace. The fire tests have shown that intumescent coatings can provide a significant improvement in the fire resistance of steel tension members with hollow section. However, this specific application generally places particularly high demands on the performance of the intumescent coating. This is partly due to the four-sided fire exposure and the mainly filigree cross sections, which both result in high section factors. In addition, there is an increased crack formation due to the tensile load. As a result, the thermal protection of the tested intumescent coating on the tension members decreased compared to columns with the same section factor and fire exposure. Consequently, the presence of a mechanical load in the fire test as well as the type of loading affect the thermal protective performance of the intumescent coating and shall be considered. T2 - Structures in Fire Conference 2024 CY - Coimbra, Portugal DA - 19.06.2024 KW - Fire resistance KW - Fire test KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Tension member PY - 2024 AN - OPUS4-60389 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hassenstein, Christian A1 - Ziegler, Mathias T1 - Robotergestützte 3D-Scans und Laserthermografie zur Prüfung an komplexen Bauteilen auf Risse N2 - Die Integration von Automation und Robotik in die Prüfprozesse ermöglicht die Untersuchung komplexer Bauteile. Diese Studie präsentiert die robotergestützte Laserthermografie, um Risse in solchen Bauteilen zu identifizieren und analysieren. Diese Technik ermöglicht die automatisierte Rissprüfung welche im Vergleich zur Farbeindringprüfung auf viele, meist manuelle, Arbeitsschritte sowie die notwendigen Chemikalien verzichtet. Zusätzlich wird ein automatisiertes Einscannen der Bauteile mithilfe eines Linienscanners vorgestellt. Dieser Schritt ermöglicht eine detaillierte 3D-Rekonstruktion der Bauteilgeometrie und ermöglicht eine einfache Korrektur von Abweichungen in der Bauteilaufnahme und eröffnet Möglichkeiten zur adaptiven Bahnplanung bei Bauteilverformungen. Die Rückprojektion der gefundenen Risse auf die Oberfläche des Bauteils kann automatisiert erfolgen. Dieser Schritt erlaubt nicht nur die Identifikation der Risse, sondern auch eine genauere Analyse ihrer Geometrie und Lage am Bauteil. Die Kombination von robotergestützter Laserthermografie, automatisiertem 3DScanning und Rückprojektion der Risse auf die Bauteiloberfläche eröffnet neue Möglichkeiten in der zerstörungsfreien Prüfung von komplexen Bauteilen und erweitert damit mögliche Anwendungsfelder. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - ZFP4.0 KW - Automatisierung KW - Thermografie KW - Laser KW - Roboter PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604811 UR - https://www.ndt.net/?id=29520 VL - 182 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60481 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosion und Korrosionsschutz metallener Werkstoffe- elektrochemische Grundlagen N2 - Ausgehend von den Grundlagen der Korrosion stellt der Vortrag die Möglichkeiten des Korrosionsschutzes mit Zink vor. Dabei wird sowohl auf den kathodische Korrosionsschutz mit aktiven Zink-Anoden, als auch auf den Korrosionsschutz durch Deckschichtbildung an Zink und Zinküberzügen eingegangen. Veränderte Umweltbedingungen in Europa in den letzten Jahrzehnten, ermöglichen mit Schichtdicken um 80 µm einen Korrosionsschutz von über 100 Jahren, wenn konstruktive Randbedingungen beachtet werden. T2 - Seminar VSVI-NRW: KKS-Kostensenkung und Kilmaschutz im konstruktiven Ingenieurbau CY - Bochum, Germany DA - 25.06.2024 KW - Korrosion KW - Korrosionsschutz KW - Zinküberzüge KW - Dauerhaftigkeit PY - 2024 AN - OPUS4-60483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Völker, Tobias A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Kapteina, Gesa A1 - Wilsch, Gerd A1 - Millar, Steven A1 - Reichling, Kenji T1 - Neues DGZfP-Merkblatt B14: Quantifizierung von Chlorid in Beton mittels LIBS N2 - Bei der Erhaltung von Stahlbetonbauwerken ist der Chloridgehalt im Beton ein wichtiger Parameter zur Festlegung geeigneter Instandsetzungsmaßnahmen. Die bisher etablierten Verfahren basieren auf der nasschemischen Analyse einer Probe, Bohrmehl oder aufgemahlener Segmente eines Bohrkerns. Das Verfahren liefert einen Chloridgehalt je Tiefensegment, was mit einer starken Homogenisierung der Probe einhergeht, wodurch detaillierte Informationen zu Chloridunterschieden im Millimeterbereich verloren gehen. Eine alternative Methode ist die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS), die nicht nur die quantitative ortsaufgelöste Bestimmung des Chloridgehalts im Bezug zur Zementmasse ermöglicht, sondern auch simultan detaillierte Informationen über die Verteilung vieler anderer chemischer Elemente liefert. Die räumliche Auflösung liegt in der Regel im Bereich von einigen Millimetern, kann aber bei Bedarf auf 0,1 mm oder weniger erhöht werden. Das neue Merkblatt B14 „Quantifizierung von Chlorid in Beton mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS)“ der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfungen (DGZfP) regelt und vereinheitlicht erstmals die zuverlässige und reproduzierbare Ermittlung des Chloridgehalts mit LIBS. In diesem Beitrag wird das Merkblatt vorgestellt und anhand praktischer Anwendungsbeispiele das Potenzial von LIBS für Fragestellungen in der Betonerhaltung verdeutlicht. KW - LIBS KW - Chlor KW - Chlorid KW - Beton KW - Bauwerksdiagnostik PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400014 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-60005 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Nondestructive defect characterization using full-frame spatially structured super resolution laser thermography N2 - Die laserbasierte aktive thermografische Prüfung als berührungslose Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (NDT) basiert auf der aktiven Erwärmung des Testobjekts (OuT) und Messung des resultierenden Temperaturanstiegs mit einer Infrarotkamera. Dadurch bedingt können systematische Abweichungen vom vorhergesagten Erwärmungsverhalten Aufschluss über dessen innere Struktur geben. Jedoch ist das Auflösungsvermögen für innenliegende Defekte durch die diffusive Natur der Wärmeleitung in Festkörpern begrenzt. Thermografische Super-Resolution (SR)-Methoden zielen darauf ab, diese Limitation durch die Kombination mehrerer Messungen mit jeweils unterschiedlicher strukturierter Erwärmung und mathematischer Optimierungsmethoden zu überwinden. Zur Rekonstruktion innerer Defekte mithilfe thermografischer SR-Rekonstruktionsmethodik wird für die Gesamtheit mehrerer Messungen ein schlecht gestelltes und stark regularisiertes inverses mathematisches Problem gelöst, was in einer dünnbesetzten Karte der internen Defektstruktur des OuTs resultiert. Der vorliegende Vortrag gibt einen Überblick über die geleisteten Arbeiten in diesem Gebiet im Rahmen der hier mit dem Wissenschaftspreis der DGZfP 2024 prämierten Arbeit. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Thermografie KW - Laser KW - ZfP KW - Super-Resolution KW - DLP KW - DMD PY - 2024 AN - OPUS4-60007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik T1 - Investigation of intracorporeal shock wave propagation using a simplified torso model and a shock wave generator –a progress report N2 - Following directly from the information presented at IFBIC 2023 on the research project 'Investigation of intracorporeal shock wave propagation using a simplified torso model and a shock wave generator', the latest results are presented below [1]. In order to contribute to the research efforts on the primary explosion effects, the aim of the investigation is the development of a multidisciplinary method to investigate shock wave behavior in various generic tissue simulants under the most reproducible conditions possible with realistic loads in an experimental series with short set-up times. To achieve this, an autoclave with a volume of 0.065 m3 is used to generate reproducible pressure waves (Fig. 1). The autoclave will be referred to as Shockwave Generator (SWG). The pressure wave is produced by the detonation of a stoichiometric mixture of acetylene and oxygen under atmospheric conditions. The SWG-outlet is sealed by a rupture disc, which can be adjusted in thickness to vary the initial pressure. Additionally, modifying the composition of the acetylene-oxygen mixture can result in different load cases. The SWG requires approximately 30 minutes of set-up time between trials. The SWG was adjusted to match the characteristics of a real and typical explosive through free-field measurements. The experiments demonstrated that the pressure wave propagates in a hemispherical shape and has sufficient reproducibility. To represent soft tissue, a basic model made of homogeneous ballistic gelatin is used in a geometrically simplified torso model (STM) (Fig. 2). The STM was enlarged to outer dimensions of 400 x 250 x 240 mm. Viscoelastic behavior of the ballistic gelatin can be assumed due to the collagen structure [2]. The density of the ballistic gelatin, and therefore the sound velocity, can be adjusted by changing the mixing ratio. Simplified simulants, such as hollow and solid material (bone simulant), were embedded in the STM. Additionally, the STM has been tested as a carrier material for biological substances, such as indicator species. The next step is to test the STM as a carrier material for larger organic tissue structures such as lungs or kidneys. The organic tissue samples will undergo histological examination to analyze their structural changes afterwards. The STM is equipped with embedded piezoelectric pressure sensors, an accelerometer and a temperature sensor. Visual documentation is captured using a high-speed camera. This measurement setup allows for the tracking of the coupled pressure wave and its behavior within the model and at the media transitions. Pressure values can be recorded after certain media changes, such as from soft tissue to a solid material (Figure 3). The following is a review of the optimizations made to the entire experimental setup. The reproducibility of the SWG was increased. This was achieved by extending the evacuation process to the entire feed system of the SWG. Nitrogen residues in the SWG system can thus be avoided. As a result, the double peaks that occur at the first maximum can be avoided, as combustion runs more evenly without the nitrogen residues. In addition, partially varying peak overpressures can be avoided, as the acytelene-oxygen mixture is not too lean due to the elimination of the nitrogen residues. The workflow has been streamlined, resulting in an average set-up time of 25 minutes for the SWG. In the case of the STM, the manufacturing process in particular was optimized by examining and defining the manufacturing process based on scientific publications, which increases the reproducibility of the STM base bodies. As already mentioned in the previous paragraph, the STM was equipped with various additives in order to investigate the transition behavior of the pressure wave. The following trail serves as an example: A comparison is made between the STM in the basic structure (Fig. 2 l.s.) and with an embedded solid material (bone plate) (Fig. 3 l.s.). An external overpressure of 100 kPa is generated by the SWG at a distance of 1 m, where the STM is placed. For the basic STM structure, the sensor distance is consistently 100 mm. The internal overpressure is visible in Fig. 2 r.s.. A typical ideal pressure curve can be seen. The characteristic points are easily distinguishable from the reflection peaks. In the STM with an embedded solid material, the sensor distance remains consistently at 66.6 mm T2 - 8th International Forum on Blast Injury Countermeasures CY - Washington D.C., USA DA - 01.05.2024 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Primäre Explosionswirkung KW - Experimental setup PY - 2024 AN - OPUS4-60044 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 9. Auflage, Band 1 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2007 und IMDG-Code Amendment 33-06 wider. Inhalt von Band 1: - Vorbemerkungen: Hinweise zu einzelnen Abschnitten und zur Handhabung; Erläuterung der Spalten; Grundlagen der Werkstoffbeständigkeitsbewertung der metallischen Behälterwerkstoffe, Dichtungs- und Auskleidungswerkstoffe; verwendete Abkürzungen und Symbole. - Abschnitt 1: Alphabetisch geordnete Stoffliste inkl. gespeicherter Synonyme mit der Zuordnung zur BAM-Nummer, UN-Nummer und Verpackungsgruppe und Angaben zum Beförderungsstatus. PY - 2007 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 1 SP - 0-1 EP - 1-160 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 9. AN - OPUS4-60352 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 9. Auflage, Band 2 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2007 und IMDG-Code Amendment 33-06 wider. Inhalt von Band 2: - Abschnitt 2: Allgemeine Stoffangaben und physikalisch-chemische Daten (nach BAM-Nummer geordnet). - Abschnitt 3: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Landverkehr nach ADR/RID (nach UN-Nummer geordnet). - Abschnitt 4: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Seeverkehr nach GGVSee (IMDG-Code) (nach UN-Nummer geordnet). PY - 2007 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 2 SP - 2-1 EP - 4-65 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 9. AN - OPUS4-60353 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 9. Auflage, Band 3 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2007 und IMDG-Code Amendment 33-06 wider. Inhalt von Band 3: - Abschnitt 5: Werkstoffbeständigkeitsbewertungen mit ausgewählten metallischen Werstoffgruppen (nach BAM-Nummer geordnet). - Abschnitt 6: Werkstoffbeständigkeitsbewertungen mit ausgewählten polymeren Dichtungs- und Auskleidungswerkstoffen (nach BAM-Nummer geordnet). PY - 2007 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier. VL - 3 SP - 5-1 EP - 6-140 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 9. AN - OPUS4-60354 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barretto, T. A1 - Gentes, S. A1 - Braun, J. A1 - Averin, Anton A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Stroncik, N. T1 - Automated non-destructive internal corrosion detection on radioactive drums (ZIKA) N2 - The aim of the ZIKA research project, funded by the BMBF funding program FORKA (FKZ:15S9446 A-C), is the automated detection of internal corrosion of radioactive drums using non-destructive testing (NDT). The newly gained findings will be combined with research results from the previous project EMOS (FKZ:15S9420), which dealt with the external damage of drums. Using NDT, internal corrosion and possible internal sources of damage can be identified before they become a safety-relevant issue. However, if internally sourced damages can be seen externally, the integrity of the damaged drum is no longer guaranteed, which has significant consequences. Therefore, early detection before integrity failure is of particular importance for interim storage facilities with low- and medium-level radioactive waste drums. T2 - Kerntechnik 2024 CY - Leipzig, Germany DA - 11.06.2024 KW - Corrosion detection KW - Non-destructive testing KW - Automated inspection system PY - 2024 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-60322 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 8. Auflage, Band 1 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2005 und IMDG-Code Amendment 32-04 wider. Inhalt von Band 1: - Vorbemerkungen: Hinweise zu einzelnen Abschnitten und zur Handhabung; Erläuterung der Spalten; Grundlagen der Werkstoffbeständigkeitsbewertung der metallischen Behälterwerkstoffe, Dichtungs- und Auskleidungswerkstoffe; verwendete Abkürzungen und Symbole. - Abschnitt 1: Alphabetisch geordnete Stoffliste inkl. gespeicherter Synonyme mit der Zuordnung zur BAM-Nummer, UN-Nummer und Verpackungsgruppe und Angaben zum Beförderungsstatus. PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (englisch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (english), a link is in the field related identifier VL - 1 SP - 0-1 EP - 1-184 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 8. Auflage, Band 2 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2005 und IMDG-Code Amendment 32-04 wider. Inhalt von Band 2: - Abschnitt 2: Allgemeine Stoffangaben und physikalisch-chemische Daten (nach BAM-Nummer geordnet). - Abschnitt 3: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Landverkehr nach ADR/RID (nach UN-Nummer geordnet). - Abschnitt 4: Anforderungen an den Bau, die Ausrüstung, die Prüfung und den Betrieb von Tanks bei der Beförderung gefährlicher Güter im Seeverkehr nach GGVSee (IMDG-Code) (nach UN-Nummer geordnet). PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (englisch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (english), a link is in the field related identifier VL - 2 SP - 2-1 EP - 4-69 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter - 8. Auflage, Band 3 N2 - Die BAM-Liste ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM und kann darüber hinaus bei Kesselwagen und Tankfahrzeugen als Erkenntnisquelle Verwendung finden. Sie dient weiterhin als Nachschlagewerk bei der stoffbezogenen Bewertung von sonstigen Gefahrgutumschließungen. Die BAM-Liste ist schon seit Jahren Grundlage bei der Erteilung von Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks und spiegelt den Stand von RID bzw. ADR vom 01. Januar 2005 und IMDG-Code Amendment 32-04 wider. Inhalt von Band 3: - Abschnitt 5: Werkstoffbeständigkeitsbewertungen mit ausgewählten metallischen Werstoffgruppen (nach BAM-Nummer geordnet). - Abschnitt 6: Werkstoffbeständigkeitsbewertungen mit ausgewählten polymeren Dichtungs- und Auskleidungswerkstoffen (nach BAM-Nummer geordnet). PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (englisch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (english), a link is in the field related identifier VL - 3 SP - 5-1 EP - 6-132 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM List - Requirements for tanks for the carriage of dangerous goods - 8. edition, volume 1 N2 - The BAM List serves as the basis for the BAM's substance-related prototype approvals for tank containers and portable tanks designed for the carriage of dangerous goods; further to this, the list may also be used as a knowledge source for the approval of tank vehicles. Furthermore, it also serves as a reference for the material-related evaluation of other types of containers carrying dangerous materials. The BAM List has for years served as a basis for awarding prototype approvals for tank containers and portable tanks, and it reflects the current status of RID and/or ADR dated 01 January 2005 as well as the IMDG-Code Amendment 32-04. Contents of volume 1: - Preliminary remarks: Notes on individual sections and handling; notes explaining columns; fundamentals for the compatibility evaluation for metallic tank materials and organic gasket and lining materials; abbreviations and symbols used. - Section 1: Alphabetically arranged Substance List including stored synonyms with assignment to BAM number, UN number and packaging group as well as details of transportation status. PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (deutsch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (german), a link is in the field related identifier VL - 1 SP - 0-1 EP - 1-183 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM List - Requirements for tanks for the carriage of dangerous goods - 8. edition, volume 2 N2 - The BAM List serves as the basis for the BAM's substance-related prototype approvals for tank containers and portable tanks designed for the carriage of dangerous goods; further to this, the list may also be used as a knowledge source for the approval of tank vehicles. Furthermore, it also serves as a reference for the material-related evaluation of other types of containers carrying dangerous materials. The BAM List has for years served as a basis for awarding prototype approvals for tank containers and portable tanks, and it reflects the current status of RID and/or ADR dated 01 January 2005 as well as the IMDG-Code Amendment 32-04. Contents of volume 2: - Section 2: General substance information and relevant physical and chemical data (arranged according to BAM numbers). - Section 3: Requirements for the construction, equipment, testing and operation of tanks for the carriage of dangerous goods by land in accordance with ADR/RID (arranged according to UN numbers). - Section 4: Requirements for the construction, equipment, testing and operation of tanks for the carriage of dangerous goods by sea in accordance with GGVSee (IMDG-Code) (arranged according to UN numbers). PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (deutsch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (german), a link is in the field related identifier VL - 2 SP - 2-1 EP - 4-68 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60300 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - BAM List - Requirements for tanks for the carriage of dangerous goods - 8. edition, volume 3 N2 - The BAM List serves as the basis for the BAM's substance-related prototype approvals for tank containers and portable tanks designed for the carriage of dangerous goods; further to this, the list may also be used as a knowledge source for the approval of tank vehicles. Furthermore, it also serves as a reference for the material-related evaluation of other types of containers carrying dangerous materials. The BAM List has for years served as a basis for awarding prototype approvals for tank containers and portable tanks, and it reflects the current status of RID and/or ADR dated 01 January 2005 as well as the IMDG-Code Amendment 32-04. Contents of volume 3: - Section 5: Compatibility evaluations with selected metallic material groups (arranged according to BAM numbers). - Section 6: Compatibility evaluations with selected organic gasket and lining materials (arranged according to BAM numbers). PY - 2005 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die aktuelle Fassung befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - This edition is no longer valid, a link to the current version is in the field related identifier N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (deutsch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (german), a link is in the field related identifier VL - 3 SP - 5-1 EP - 6-137 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 8. AN - OPUS4-60303 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Distributed polymer optical fiber sensors using digital I-OFDR for geotechnical infrastructure health monitoring N2 - We present a distributed polymer optical fiber sensor system for deformation monitoring of geotechnical infrastructure. The sensor system is based on the digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) for the detection of local strain events along a perfluorinated polymer optical fiber (PF-POF) used as a sensing fiber. For the best possible load transfer, the PF-POFs were integrated onto geosynthetics which pose a sensor carrier for the sensing fiber. By using elastic PF-POF instead of a standard glass fiber as a sensing fiber the strain range of geosynthetics-integrated fiber optic sensors could be extended up to 10 % in accordance with the end-user requirements. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Digital I-OFDR KW - Distributed polymer optical fiber sensor KW - Distributed strain sensing KW - Smart geosynthetics KW - Structural health monitoring PY - 2024 AN - OPUS4-60308 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Königsbauer, Korbinian A1 - Nöther, Nils A1 - Färber, Jan A1 - Schaller, M.-Barbara A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed polymer optical fiber sensors using digital I-OFDR for geotechnical infrastructure health monitoring N2 - We present a distributed polymer optical fiber sensor system for deformation monitoring of geotechnical infrastructure. The sensor system is based on the digital incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR) for the detection of local strain events along a perfluorinated polymer optical fiber (PF-POF) used as a sensing fiber. For the best possible load transfer, the PF-POFs were integrated onto geosynthetics which pose a sensor carrier for the sensing fiber. By using elastic PF-POF instead of a standard glass fiber as a sensing fiber the strain range of geosynthetics-integrated fiber optic sensors could be extended up to 10 % in accordance with the end-user requirements. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Digital I-OFDR KW - Distributed polymer optical fiber sensor KW - Ddistributed strain sensing KW - Smart geosynthetics KW - Structural health monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-603096 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net AN - OPUS4-60309 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chaudhuri, Somsubhro T1 - Fatigue damage detection using Lock-In Thermography N2 - Early detection of fatigue cracks and accurate measurements of the crack growth play an important role in the maintenance and repair strategies of steel and composite structures exposed to cyclic loads during their service life. Commonly used non-destructive techniques such as strain gauges, clip gauges, ultrasound, etc. used for detection and monitoring of fatigue damage are contact-based and perform local measurements. In addition, complex full-field techniques are commonly investigated, such as digital image correlation (DIC) and infrared thermography (IRT). In this work, a specific implementation of IRT, called lock-in IRT, is implemented for fatigue damage detection. This technique evaluates the thermal stress response of test specimens, specifically focusing or “locking-in” on the frequency of applied cyclic loads. Three different test scenarios are presented. First, a section of a wind turbine rotor blade made of a glass fibre reinforced plastic (GFRP) shell structure under cyclic load was examined with Lock-In IRT along with DIC. The primary advantage of Lock-In IRT in this test setup was that it required no sample preparation, as compared to the painting and speckle pattern required for DIC. In the frequency domain, specifically the frequency of applied cyclic load, it was possible to extract local directional inhomogeneous loading within the shell structure due to progressive damage, confirmed with the deformation obtained from DIC results. Second, thick welded specimens made of structural steel S355 were subjected to multiple NDT methods such as strain gauges, crack luminescence penetration (developed specifically at BAM), ultrasound, and IRT, with the aim of investigating the ability of each technique to detect fatigue damage initiation as early as possible in the total fatigue life of the specimen. Amongst the range of implemented techniques, Lock-In IRT provided the first indication of fatigue crack initiation at the weld toe of the specimens. This was validated with the other techniques as well as fractography. Third, steel S355 specimens used to manufacture offshore wind turbine monopiles were tested. The specimens were extracted from a plate that was submerged in a marine environment, resulting in a corroded surface with corrosion pits. These specimens were subjected to cyclic tensile loads without removing the corrosion pits. The fatigue tests were monitored using IRT in a special full-field capturing setup that enables both sides of the specimen to be examined with one IRT camera. This allowed the entire pitted surface to be monitored for fatigue damage initiation at the same time. With the implementation of Lock In IRT, the surface stress distribution could be captured (the stress concentration at the pits), and fatigue crack initiation could be detected and linked with specific corrosion pits. T2 - 20th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Incheon, South Korea DA - 27.05.2024 KW - Non-destructive testing KW - Thermografie KW - Thermal stress analysis KW - Fatigue testing KW - Damage detection PY - 2024 AN - OPUS4-60697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Verbesserung der Kreislaufwirtschaft im Bauwesen durch Bauwerksdiagnose: Ein Einblick in das Projekt REINCARNATE N2 - Das EU-finanzierte Projekt REINCARNATE, im Rahmen des Horizont Europa Programms, setzt neue Maßstäbe in der Kreislaufwirtschaft des Bauwesens durch den Einsatz fortschrittlicher Bauwerksdiagnose-Tools. Diese Werkzeuge, insbesondere die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP), spielen eine zentrale Rolle bei der Förderung der Zirkularität in der Baubranche. Die ZfP ermöglicht es, die Qualität und Eignung von Baumaterialien präzise zu bestimmen, ohne diese zu beschädigen. Dies ist entscheidend für die Wiederverwendung und das Recycling von Baustoffen und trägt wesentlich zur Reduzierung des Bauabfalls bei. Durch die Integration dieser Technologie in die Planungs- und Entwurfsphase können Architekten und Ingenieure aktiv einen nachhaltigeren Bauprozess fördern. REINCARNATE verbindet diese Diagnosemethoden mit digitalen Innovationen wie der Technologie des digitalen Zwillings und KI-gesteuerten Lösungen. Diese Kombination ermöglicht eine noch genauere und effizientere Bewertung und Nutzung von Baustoffen, was die Wiederverwendbarkeit und das Recycling verbessert. Im Rahmen des Projekts werden elf Demonstrationsprojekte in ganz Europa umgesetzt, die die praktische Anwendung dieser Technologien zeigen. Diese Projekte demonstrieren, wie ZfP und digitale Werkzeuge zusammenwirken, um Materialien, die traditionell als Abfall angesehen werden, in wertvolle Ressourcen umzuwandeln. Das Ziel von REINCARNATE ist eine 80-prozentige Verringerung der Bauabfälle und eine 70-prozentige Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Mit diesem Beitrag demonstrieren wir eine klare, umsetzbare Anleitung für die Bauindustrie, wie Innovationen in die Praxis umgesetzt werden können. Wir präsentieren greifbare Strategien zur Implementierung nachhaltiger, zirkulärer Praktiken im Bauwesen und markiert einen Wendepunkt in Richtung einer nachhaltigeren Bauindustrie. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2024 CY - Berlin, Germany DA - 29.02.2024 KW - Concrete KW - Recycling KW - BIM KW - AI KW - NDT PY - 2024 AN - OPUS4-60620 LA - deu 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 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 - Rilem Spring Convention CY - Milan, Italy DA - 10.04.2024 KW - Construction sustainability KW - European project KW - Recycled materials KW - Life cycle KW - Digital construction PY - 2024 AN - OPUS4-60625 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Pulse compression for air-coupled ferroelectret and thermoacoustic transducers N2 - The main advantage of air-coupled ultrasonic testing is the absence of a liquid couplant, which can damage some materials. However, most air-coupled testing scenarios have the challenge of low signals and a signal-to-noise ratio (SNR) several orders of magnitude lower than with couplant-assisted techniques. Since this challenge of small SNR also exists in radar technology, the pulse compression used there was adapted and applied to the physical conditions of air-coupled ultrasonic testing. This paper presents ultrasonic transmission measurements on a carbon-fibre-reinforced polymer plate using two experimental setups: 1) a thermoacoustic transmitter and an optical microphone and 2) a pair of ferroelectret transducers as transmitter and receiver. Thermoacoustic transmitters convert electrical energy to heat, which causes the air to expand thus producing acoustic waves. The optical microphone is based on a Fabry-Perot interferometer. Ferroelectrets are charged cellular polymers, having piezoelectric properties and excellent acoustic matching to air. Both thermoacoustic transmitters and ferroelectrets are non-linear regarding the relationship between the excited sound pressure and the excitation voltage. Due to these physical boundary conditions, unipolar coding was used to modulate the excitation signals. Various codes were tested, and parameters of the excitation pulses were varied to find the optimal combination for each experimental setup. The application of pulse compression to the combination of thermoacoustic transmitter and optical microphone increased the signal-to-noise ratio by up to 16 dB and for the ferroelectret transducers by up to 23 dB. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Pulse compression KW - Air-coupled ultrasonic transducers KW - Ferroelectret KW - Thermoacoustics PY - 2024 AN - OPUS4-60733 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Yagdjian, H. A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Gurka, M. T1 - Optimization of thermal shock response spectrum as infrared thermography post-processing methodology using Latin hypercube sampling and analytical thermal N-layer model N2 - In this work, we continue to develop and investigate the Thermal Shock Response Spectrum (TSRS) method as an alternative data processing method for infrared thermography (IRT). We focus on improving the current TSRS algorithm and present an optimization methodology for finding the optimal thermal Q-factor and characteristic frequency pair, which is based on the widely applied random sampling method. We show the qualitative relationship between the determined optimal characteristic frequency and the corresponding maximum difference in diffusion length between reference and defective models, as calculated by selecting a specific one-dimensional thermal N-layer model. The investigations were performed on an inhomogeneous plate made of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) with artificial square defects at different depths. Furthermore, two different heat sources were used: a xenon flash lamp and a laser. These sources are not only distinct by their underlying physics but also generate inherently different pulse shapes. To quantitatively estimate the contrast between defect and non-defect areas, and to compare these results with commonly used infrared thermography (IRT) data post-processing methods such as Pulse Phase Thermography (PPT) and Thermographic Signal Reconstruction (TSR), the Tanimoto criterion (TC) and signal-tonoise ratio (SNR) were used. KW - Infrared thermography KW - Composite materials KW - TSRS optimization KW - Defect identification KW - Heat source shape KW - N-layers model KW - Latin hypercube sampling PY - 2024 UR - https://ssrn.com/abstract=4910240 SP - 1 EP - 21 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-60734 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hothan, Sascha T1 - Themenheft Brandschutz N2 - Inhaltsverzeichnis: EDITORIAL Brandschutz – Herausforderung oder Selbstverständlichkeit Sascha Hothan S. 519-520 AUFSÄTZE Mechanische Hochtemperatureigenschaften von flugaschebasierten Geopolymerbetonen Dr. Klaus Pistol, Dr. William D. A. Rickard, Dr.-Ing. Gregor J. G. Gluth S. 521-530 Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen Dr. Simone Krüger, Dr.-Ing. Gregor J. G. Gluth, Marie-Bernadette Watolla, Michael Morys, Dustin Häßler, Dr. Bernhard Schartel S. 531-542 Modellierung von Tunnelbränden: Kopplung von Fluid und Struktur Dr. Christian Knaust S. 543-554 Experimentelle und numerische Untersuchungen von Brandszenarien vor Fassaden unter Berücksichtigung verschiedener Abstände Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß, Judith Küppers, Linda Sobiegalla S. 555-566 Brandverhalten von Brettsperrholz Dr.-Ing. Michael Klippel, Prof. Andrea Frangi S. 567-573 NACHRICHTEN Dokumentation zum Brückenbaupreis 2016 erschienen: Broschüre präsentiert Preisträger, Platzierte und alle Bewerber S. 573 BERICHTE Sonderlösungen bei der brandschutztechnischen Bewertung von Konstruktionsdetails Dr.-Ing. Jens Upmeyer, Dr.-Ing. Peter Nause S. 574-583 Erster und zweiter Rettungsweg in Wohngebäuden Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Meyn, Jascha Kießling, Karsten Göwecke S. 584-590 Untersuchungen der Auswirkungen eines Vollbrands auf eine Sporthalle Prof. Dr.-Ing. Stefan Himburg, Prof. Dr.-Ing. Werner Stempfhuber, Andre Windemuth S. 591-598 VERANSTALTUNGEN 38. Deutscher Stahlbautag S. 598 BAUTECHNIK AKTUELL Bautechnik aktuell 8/2016 S. 599-602 VERANSTALTUNGSKALENDER Kongresse – Symposien – Seminare – Messen S. 603-604 KW - Brandschutz PY - 2016 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/toc/14370999/2016/93/8 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 8 SP - 519 EP - 604 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-62148 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Degener, Sebastian T1 - Load Identification and Damage Detection by a Digital Twin of a Bridge applying Bayesian Model Calibration N2 - A digital twin for decision making during the life cycle of civil infrastructure is a promising concept combining simulation models with corresponding structure-specific sensor data to support maintenance decisions or to investigate the reliability. The sensor data quality as well as the model quality of the digital twin, comprising on modeling assumptions and correct model parameters strongly influences the prognosis results. T2 - 10th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Load identification KW - Damage detection KW - Digital Twin KW - Bayesian Model Calibration KW - Bridge model PY - 2024 AN - OPUS4-62186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Stürenberg, Jan A1 - Tandon, Aditya T1 - Robotergestütztes Bauwerksmonitoring basierend auf eingebetteter Sensorik N2 - In den letzten Jahrzehnten hat sich das Bauwerksmonitoring (engl. „Structural Health Monitoring“, SHM) zu einer nützlichen Ergänzung routinemäßiger Inspektionen entwickelt. SHM ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Schäden an Bauwerken und dadurch die frühe, und somit kostengünstige, Durchführung von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Mit dem Aufkommen drahtloser Technologien und Fortschritten in der Informations- und Kommunikationstechnologie werden Bauwerke zunehmend mit drahtlosen Sensorknoten ausgestattet, um für SHM relevante Bauwerksdaten zu erfassen, zu analysieren und zu übertragen. Eine vielversprechende Methode für SHM ist die direkte Einbettung von Sensoren in den Beton. In diesem Beitrag wird ein Sensorsystem zur Einbettung in Beton vorgestellt, das in der Lage ist, die im Beton aufgenommenen Bauwerksdaten auszuwerten. Die Sensoren werden bei Bedarf von vierbeinigen Robotern mittels Radio Frequency Identification (RFID) ausgelesen und mit Energie versorgt, was einen automatisierten und effizienten Prozess ermöglicht. Der prototypische Prozess zur automatischen Erfassung von Bauwerksdaten mit eingebetteter Sensorik und vierbeinigen Robotern wird durch Tests in einer Büroumgebung validiert. Die Ergebnisse der Tests bestätigen die automatische und effiziente Erfassung von Bauwerksdaten, die eine frühzeitige Erkennung von Bauwerksschäden, auch von nicht sichtbaren Schäden, ermöglicht, und eine folgerichtige Weiterentwicklung des modernen Bauwerksmonitorings repräsentiert. T2 - 35. Forum Bauinformatik CY - Hamburg, Germany DA - 18.09.2024 KW - Radio Frequency Identification (RFID) KW - Bauwerksmonitoring (SHM) KW - Eingebettete Sensorik KW - Vierbeinige Roboter KW - Autonome Navigation PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-621890 DO - https://doi.org/10.15480/882.13502 SP - 139 EP - 146 AN - OPUS4-62189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stührenberg, Jan T1 - Robotergestütztes Bauwerksmonitoring basierend auf eingebetteter Sensorik N2 - In den letzten Jahrzehnten hat sich das Bauwerksmonitoring (engl. „Structural Health Monitoring“, SHM) zu einer nützlichen Ergänzung routinemäßiger Inspektionen entwickelt. SHM ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Schäden an Bauwerken und dadurch die frühe, und somit kostengünstige, Durchführung von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Mit dem Aufkommen drahtloser Technologien und Fortschritten in der Informations- und Kommunikationstechnologie werden Bauwerke zunehmend mit drahtlosen Sensorknoten ausgestattet, um für SHM relevante Bauwerksdaten zu erfassen, zu analysieren und zu übertragen. Eine vielversprechende Methode für SHM ist die direkte Einbettung von Sensoren in den Beton. In diesem Beitrag wird ein Sensorsystem zur Einbettung in Beton vorgestellt, das in der Lage ist, die im Beton aufgenommenen Bauwerksdaten auszuwerten. Die Sensoren werden bei Bedarf von vierbeinigen Robotern mittels Radio Frequency Identification (RFID) ausgelesen und mit Energie versorgt, was einen automatisierten und effizienten Prozess ermöglicht. Der prototypische Prozess zur automatischen Erfassung von Bauwerksdaten mit eingebetteter Sensorik und vierbeinigen Robotern wird durch Tests in einer Büroumgebung validiert. Die Ergebnisse der Tests bestätigen die automatische und effiziente Erfassung von Bauwerksdaten, die eine frühzeitige Erkennung von Bauwerksschäden, auch von nicht sichtbaren Schäden, ermöglicht, und eine folgerichtige Weiterentwicklung des modernen Bauwerksmonitorings repräsentiert. T2 - 35. Forum Bauinformatik CY - Hamburg, Germany DA - 18.09.2024 KW - Radio Frequency Identification (RFID) KW - Bauwerksmonitoring (SHM) KW - Eingebettete Sensorik KW - Vierbeinige Roboter KW - Autonome Navigation PY - 2024 AN - OPUS4-62190 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nandish, Ranjith A1 - Knaust, Christian A1 - Zehfuß, J. T1 - Numerical investigations of a large fire exposure crib test - presenting different pyrolysis modelling methodologies and numerical results N2 - The need for numerical-based approaches to investigate the fire behaviour in buildings with combustible components is growing due to the increasing use of timber by the construction industry in order to meet the "Climate Action Plan 2050". This requires consideration of the complex kinetic processes that take place during the burning of the wood in the numerical models. This is accomplished by using computational fluid dynamics (CFD) to numerically model the material pyrolysis and combustion processes. This paper presents three different approaches for simulating the behaviour of a wood crib fire using the Fire Dynamics Simulator (FDS). These approaches are based on either prescribing the burning rate of the wood directly from the physical experiments or using the kinetic parameters to govern the underlying processes, such as pyrolysis. Wooden crib fire experiments carried out by the RISE research institute in Sweden inside the combustion chamber were used to validate all the methods. The numerical results from the method, which utilized the experimentally determined burning rate, were in good agreement with the experimental results, with a maximum deviation of 6% in the case of HRR. On the other hand, the model that needs kinetic parameters as its input has shown maximum discrepancies of 12% and 33% compared to experimental results. These methods are sensitive to the input parameters and the extent of dependency needs to be investigated. KW - Wooden buildings KW - Ppyrolysis KW - Wood combustion KW - Wood fire loads PY - 2024 SN - 1099-1018 SP - 1 EP - 25 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-62253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trappe, Volker T1 - Glasfaser-Halbzeuge im Anwendungsbereich der CS 22 - Drapieren, Altern, Schwingfestigkeit N2 - Glasfaserkunststoff – GFK – wurde im Segelflugzeugbau mit der FS 24 „Phönix“ seit 1957 in tragenden Strukturen verbaut. Auch wenn in moderneren Luftfahrzeugen Carbon-Faser-Kunststoff – CFK – das GFK in weiten Teilen der Flugzeugstruktur zur Gewichtseinsparung und wegen der höheren Steifigkeit verdrängt hat, so findet sich GFK heute noch im Holm-Steg und anderen hoch belasteten Strukturbauteilen. Nach dem Motto „höher, schneller, weiter“, wurden die Glasfaser-Textilien mit Haftvermittlern (Schlichte / Finish) versehen, um eine gute Anbindung zwischen der Glasfaser und der Epoxid-Harz-Matrix zu bekommen. Hierzu wurden zunächst Chrom-Verbindungen eingesetzt, die seit der Einführung der REACH-Verordnung 2007 bezüglich der Umweltbelastung problematisch sind. Infolgedessen haben die Hersteller der Glasfaser-Textilien alternative Schlichte- / Finish- Systeme entwickelt, die den „Alten“ in den Gebrauchseigenschaften vergleichbar sein sollten. Hinsichtlich der nach RHV geforderten Schwingfestigkeit war es 2004 erforderlich, den Vorgabewert von 1985 moderat abzusenken, damit die neuen Halbzeuge für den Einsatz im Segelflugzeugbau zugelassen werden konnten. Zudem verschlechterte sich teilweise die Drapier-Fähigkeit der neuen Glasfasergewebe, auch wenn die Schwingfestigkeit ausreichend gut war. Im Rahmen einer Masterarbeit wurde Anfang 2024 an der BAM im Fachbereich 5.3 – Polymere Verbundwerkstoffe – vergleichend fünf im Markt verwendete Glasfaser-Textilien hinsichtlich der Drapier-Fähigkeit untersucht. Zudem wurden die Halbzeuge bei einer erhöhten Luftfeuchtigkeit und Temperatur ausgelagert und dann zu GFK-Proben verarbeitet. Schließlich wurden „as received“ Proben und gealterte +/-45°-Proben nach RHV schwingend beansprucht. Im Rahmen dieses Vortrags wurde das Projekt sowie die Ergebnisse erstmal der Leichtflugzeugindustrie vorgestellt. T2 - 48. Symposium für Flugzeugentwicklung 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 14.11.2024 KW - Faserkunststoffverbunde KW - Flugzeugbau KW - Alterung PY - 2024 AN - OPUS4-62182 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Bayesian inference of constitutive law parameters for crack localization using full-field displacement measurements N2 - Physics-based models of mechanical structures are widely adopted for assessing and predicting the behaviour of structures. In the context of structural mechanics, the constitutive law that describes the stress-strain relation forms an important modelling component, which suffers from a considerable amount of uncertainties. These uncertainties primarily arise due to the inherent simplifications and assumptions placed in favor of facilitating the modeling process. Bayesian techniques have been proven to be effective for tackling uncertainties associated with the identification of material model parameters and quantifying the confidence level that can be associated with the placed modeling assumptions. We present a Bayesian framework for the identification of constitutive parameters of quasi-brittle materials suffering strain localization effects, via the use of full-field displacement measurements. The proposed framework explores the idea of force-based Finite Element Model Updating (FEMU-F), which relies on measured full-field displacements and aggregated forces. In particular, the scheme takes advantage of FEMU-F, in contrast to the conventional FEMU, where the information from full-field displacements is directly incorporated into the model. We also address the uncertainties involved in the measured displacements, by treating them as additional unknown variables to be identified, alongside the constitutive parameters. These unknown variables collectively form the inputs to a well-defined objective function, which forms the basis for the Bayesian inference problem. To efficiently solve this Bayesian problem, we employ a variational Bayesian scheme that relies on approximate posteriors represented as multivariate normal distributions. We demonstrate the proposed framework for the parameter identification of a nonlinear path-dependent gradient damage constitutive law, which exhibits strain localization and softening behaviour. The first example illustrates the effectiveness of the inference procedure, highlighting the advantage of FEMU-F in incorporating information about cracks. The second example demonstrates a sub-domain analysis suitable for inferring models with limited domain knowledge; e.g. with uncertain Dirichlet boundary conditions. T2 - EMI 2024 IC – ASCE Engineering Mechanics Institute 2024 International Conference CY - Vienna, Austria DA - 11.09.2024 KW - Bayesian inference KW - Gradient damage model KW - Full-field measurements PY - 2024 AN - OPUS4-62248 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Vibration measurements for the control of damaged and repaired railway tracks N2 - The damage detection and repair control have become important tasks for ballast and slab tracks. Measurements which compare the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or which compare a damaged and an intact track section at the same time, have been successfully performed at some sites in Germany with slab tracks and ballast tracks and compared with the theoretical behaviour of intact and damaged tracks. The loss of contact between the sleeper and the plate, between the plate and the base layer, and some problems with soft or weakened soil have been analysed. The observed results, changes in the time histories of displacements and velocities due to train passages and in the transfer functions (compliances) due to hammer impacts, are encouraging that these measurements can be used to detect track damage. In addition, calculations with the combined finite-element boundary-element method have been used to confirm the conclusions about intact or damaged railway tracks. T2 - 7th International Symposium on Environmental Vibration and Transportation Geodynmaics CY - Hangzhou, China DA - 28.10.2016 KW - Railway track KW - Slab track KW - Ballast track KW - Track-soil interaction KW - Field tests KW - Track damage monitoring KW - Finite element method KW - Boundary element method PY - 2016 SP - 3 EP - 19 AN - OPUS4-38261 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nispel, Katja A1 - Stahl, Michael T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - 18. Stuttgarter Gefahrguttag der IHK Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 19.10.2016 KW - Gefahrgut KW - Transport KW - Dangerous goods KW - Transportation PY - 2016 AN - OPUS4-38230 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nispel, Katja A1 - Stahl, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 18. Stuttgarter Gefahrguttag der IHK Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 19.10.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - Gefahrgut KW - Dangerous goods KW - Dangerous goods database KW - Radioactive materials module PY - 2015 AN - OPUS4-38231 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Vibration measurements for the control of damaged and repaired railway tracks N2 - Measurements comparing the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or a damaged and an intact track section at the same time have been successfully performed and compared with the theoretical behavior of intact and damaged tracks. The loose of contact between the sleeper and the plate, between the plate and the base layer, due to train passages and hammer impacts, have been investigated. T2 - 7th International Symposium on Environmental Vibration and Transportation Geodynamics CY - Hangzhou, China DA - 28.10.2016 KW - Railway track KW - Slab track KW - Field tests KW - Track damage monitoring KW - Finite element method KW - Boundary element method PY - 2016 AN - OPUS4-38275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Structural health monitoring by division 7.2, buildings and structures N2 - BAM is one of the pioneers in Germany and Europe regarding the monitoring of civil structures. BAM-Division 7.2 operates its monitoring systems with sophisticated components for data acquisition and data analysis, which can be flexibly adapt to the respective structure and measuring tasks. The BAM monitoring systems have been operated on numerous bridges (steel, concrete, pre-stressed concrete and masonry), buildings, towers, masts, monuments, wind turbines and other structures. In 1999, BAM established a national standard 'Automated continuous monitoring in civil engineering'. This has been internationalized within the framework of the EU research project SAMCO "F08b Guideline for Structural Health Monitoring". BAM-Division 7.2 is interested in international cooperation with Chinese partners. T2 - SEMINARS AT SHENZHEN GRADUATE SCHOOL OF HIT CY - Shenzhen, China DA - 02.11.2016 KW - Structural health monitoring (SHM) KW - Load-carrying capacity KW - Structural analyses KW - Damage detection PY - 2016 AN - OPUS4-38277 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nörthemann, K. T1 - Forest fire detection using hydrogen sensors N2 - Forest fires start mostly in partial combustion. In this paper we present a hydrogen sensor to detect early stages of forest fires. First indoor experiments in a smoke density chamber with wood samples, proved that the sensor produce a strong signal change when the smouldering of wood starts, already before the CO concentration, measured in FTIR spectrometry, exceeds 10 ppm. Indoor experiments in a Smoke Density Chamber with wood samples show, that our sensor produces an earlier signal difference than a carbon monoxide detector. In outdoor experiments we were able to detect forest fire in a distance of 110 m. T2 - AUBE 15- 15zh International conference on automatic fire detection CY - Duisburg, Germany DA - 14.10.2014 KW - Hydrogen KW - Fire KW - Early fire detection PY - 2014 AN - OPUS4-38285 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Wie viele Meter sollen es denn sein? Überlegungen zu Auswirkungsberechnungen N2 - Bei der Berechnung eines angemessenen Abstands nach dem Leitfaden KAS-18 ist festzustellen, dass es deutliche Unterschiede in den Ergebnissen verschiedener Sachverständiger gibt. In diesem Vortrag wird auf die Gestaltungsmöglichkeiten der Szenarien und der Berechnungen eingegangen. T2 - Jahrestagung “Chemie - und Industrieparks“ CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 8.11.2016 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2016 AN - OPUS4-38286 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Lazik, D. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Leak detection with linear soil gas sensors under field conditions - First experiences running a new measurement technique N2 - A 400 m² soil test field with gas injection system was built up, which enables an experimental validation of linear gas sensors for specific applications and gases in an application-relevant scale. Several injection and soil watering experiments with carbon dioxide (CO2) at different days with varying boundary conditions were performed indicating the potential of the method for, e.g., rapid leakage detection with respect to Carbon Capture and Storage (CCS) issues. T2 - IEEE Sensors 2016 CY - Orlando, FL, USA DA - 30.10.2016 KW - Soil test field KW - Membrane-based linear gas sensor KW - Leak detection KW - Field conditions PY - 2016 SN - 978-1-4799-8287-5 SN - 1930-0395 SP - B-3-65, 757 EP - 759 PB - IEEE AN - OPUS4-38244 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Leak detection with linear soil gas sensors under field conditions - First experiences running a new measurement technique N2 - A 400 m² soil test field with gas injection system was built up, which enables an experimental validation of linear gas sensors for specific applications and gases in an application-relevant scale. Several injection and soil watering experiments with carbon dioxide (CO2) at different days with varying boundary conditions were performed indicating the potential of the method for, e.g., rapid leakage detection with respect to Carbon Capture and Storage (CCS) issues. T2 - IEEE Sensors 2016 CY - Orlando, FL, USA DA - 30.10.2016 KW - Soil test field KW - Membrane-based linear gas sensor KW - Leak detection KW - Field conditions PY - 2016 AN - OPUS4-38247 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Grunewald, Thomas A1 - Grätz, Rainer A1 - Holländer, Lars T1 - Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES) N2 - Die Ergebnisse des Forschungsprojektes zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Mechanische Funken KW - Mechanische Geräte KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Nichtelektrische Geräte PY - 2015 UR - https://www.tib.eu/de/suchen/id/TIBKAT%3A877987866/Entwicklung-normativer-Anforderungen-an-explosionsgesch%C3%BCtzte/?tx_tibsearch_search%5Bsearchspace%5D=tn SP - 1 EP - 38 AN - OPUS4-38581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Werkstoffverträglichkeit von Behältern für die Beförderung gefährlicher Güter N2 - Die BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter – mit den Beständigkeitsbewertungen metallischer und polymerer Werkstoffe ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM seit der Herausgabe der 1. Auflage 1989. Diese Beständigkeitsbewertungen werden nicht nur bundesweit, sondern weltweit als Erkenntnisquelle genutzt. Für die Zulassung von Kesselwagen und Tankfahrzeugen werden diese Daten auch herangezogen. Die Werkstoffbeständigkeitsdaten und der damit verbundene Informationsservice der BAM haben mit Sicherheit dazu beigetragen, Leckagen von Tanks aufgrund des Einsatzes von Tanks/Kesselwagen aus einem gegenüber dem Füllgut unbeständigem Tankwerkstoff oder Dichtungswerkstoff zu vermeiden. T2 - 25. Berlin-Brandenburger Gefahrguttage CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2016 KW - Beständigkeitsbewertung KW - Tankwerkstoffe KW - Gefahrguttransport PY - 2016 AN - OPUS4-38153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Waikom Singh, S. A1 - Stegemann, Robert A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Three-dimensional finite element analysis of the stress-induced geometry effect on self-magnetic leakage fields during tensile deformation N2 - The metal magnetic memory (MMM) technique relies on the measurement of stress-induced self-magnetic leakage fields (SMLFs) at the stress concentration zones (SCZs) of ferromagnetic materials during mechanical loading. However, there is an associated change in geometry of the specimen along with the stress due to plastic deformation. This paper presents a three-dimensional finite element (3D-FE) analysis of the stress-induced geometry effect on SMLFs in notched specimens during tensile deformation. The tangential (Hx) and normal (Hy) components of the SMLF signals have been predicted from the deformed specimens caused by different levels of tensile stress. Key parameters from the SMLF signals are determined for the possible estimation of damage in the specimen under tension. Studies reveal that the stress-induced geometry effect has a great influence (about 20%) on the SMLF signals, especially in the plastic deformation stage. The results show that the peak amplitude could be used for the estimation of different deformation stages under tension. The study also reveals that the SMLF signal is influenced by the thickness of the tensile specimen. The model-predicted thickness profile has also been experimentally validated. KW - Metal magnetic memory KW - Finite element modelling KW - Steel KW - Tensile deformation PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1784/insi.2016.58.10.544 SN - 1354-2575 SN - 0007-1137 VL - 58 IS - 10 SP - 544 EP - 550 AN - OPUS4-38134 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goedecke, Thomas T1 - Gefahrgutrecht international / national N2 - Das Gefahrgutrecht international und national, Gesetze und Verordnungen, Normen und technische Regeln T2 - IAA Nutzfahrzeuge CY - Hannover, Germany DA - 27.09.2016 KW - Gefahrgut PY - 2016 AN - OPUS4-38162 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Köppe, Enrico A1 - Moldenhauer, Laura A1 - Haamkens, Frank A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Feuchtemessung in Bauteilen und anderen Strukturen mit Bluetooth Low Energy N2 - Die Langzeitüberwachung von Bauteilen (Structural Health Monitoring, SHM) ging in den letzten Jahren zunehmend von verkabelten Sensoren zu kabellosen Sensornetzwerken (WSN) über. Frühwarnsysteme sollen rechtzeitige Signale senden, wenn Schädigungsprozesse einsetzen, wenn ein Bauteil z. B. zu feucht wird (Deiche, Staumauern), oder wenn Feuchteprozesse in Bauteilen auftreten, die den Transport von schädlichen Stoffen ermöglichen. Mittels handelsüblicher multifunktionaler Sensoren wie einem Bluetooth Low Energy (BLE) wurden erste Machbarkeitsuntersuchungen zur Massenfeuchtemessung durchgeführt. Die untersuchten Parameter sind der sogenannte Received Signal Strength Indicator (RSSI) eines Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Signals und die abgestrahlte Sendeleistung eines eingebetteten BLE-Moduls. Das BLE-Modul kommuniziert mit einem mobilen smarten Empfänger wie einem Tablet oder einem Smartphone als SmartHub. Die Veränderung des RSS-Indikators ist ein Maß für die Veränderung der Feuchte im Bauteil, während die ausgesandte Signalstärke konstant bleibt. Wenn das BLE-Signal einen feuchten Bereich im Baumaterial durchläuft, verändert sich der RSS-Indikator. Nach erfolgreicher Machbarkeitsstudie wurde nun ein aus dem Netzwerk MI4G (Modern Industry for Germany) zwischen der Bundesanstalt für Materialprüfung und dem Klein- und mittelständigen Unternehmen LinTech GmbH heraus beantragtes ZIM-Projekt bewilligt. Der Bericht zeigt erste Ergebnisse von Voruntersuchungen und gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsaktivitäten. KW - Bluetooth KW - BLE KW - Feuchtemessung KW - Bauteil KW - Bluetooth Low Energy PY - 2016 UR - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bate.201600074/epdf DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600074 SN - 0932-8351 A 1556 VL - 93 IS - 10 SP - 747 EP - 751 PB - Ernst & Sohn CY - Deutschland AN - OPUS4-38163 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Häcker, Ralf A1 - Zunkel, Astrid ED - Biliszczuk, Jan ED - Bien, Jan T1 - Cast iron arch bridges - part of the world heritage N2 - Cast iron arch bridges were built in the late 18th and early 19th century across Europe. After the famous Iron Bridge in the Ironbridge Gorge in Coalbrookdale in England, being now part of the UNESCO world heritage, many cast iron bridges followed and substituted timber bridges. A series of cast iron bridges has been built in central Europe, in Laasan, Breslau, (now Wrocław), in Berlin, Potsdam, Bad Muskau and Schwerin. The paper gives an overview about the current state of some remaining cast iron arch bridges, typical damage cases, material properties and rehabilitation. Most of the old cast iron arch bridges serve as pedestrian bridges. Some of these bridges have been strengthened to increase the traffic load. Different rehabilitation measures as substitution of parts of the bridges and strengthening using Carbon Reinforced Polymers (CFRP) are discussed. T2 - Arch 2016 CY - Wroclaw, Poland DA - 05.10.2016 KW - Arch bridges KW - Cast iron KW - Materials parameters KW - Rehabilitytion PY - 2016 SN - 978-83-7125-265-5 SP - 194 EP - 197 PB - Dolnośląskie wydawnictwo edukacyjne CY - Wroclaw, Poland AN - OPUS4-38476 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Bridge knowledge management using ontologies N2 - Bridges represent a crucial part of traffic infrastructure networks for both, freight transport and transport of people. None the less, sometimes it is not easy for infrastructure owners to manage or extract data and knowledge of interest about specific bridges from bridge management systems, e.g. along a line. In case of search for a special material parameter or for a recent strengthening measure, the selection of the wanted information may be time consuming. The search process depends on the complexity of the selected issue. The paper presents the applicability of ontologies, a new tool from artificial intelligence transferred to bridge engineering issues. Current modern ontologies consider the rules from the World Wide Web consortium (W3C), use a defined Web Ontology Language (OWL) and the Dublin Core Metadata Initiative (DCMI®) to describe the members of a domain and the relations between them in a machine readable manor. Any information, data as well as text information is broken down to a simple triple (RDF) in a subject- predicate- object relation to organize the link between them. Advantage over any type of data base is processibility due to the use of restrictions and axioms. Visualization plug-ins, as OntoGraph or GraphViz, can visualize the structure of the ontology or parts of it and the described relations. In the recent years, ontology editors like e.g. Protégé, were developed to enable domain experts to structure a specific domain. The editor is still under development. None the less, the study shows exemplarily, how an ontology for riveted steel bridges could consider results from testing in the laboratory and in the field. Besides typical materials, typical damage processes defects and structures, applicable methods are formalized, classified and described. Queries using e.g. DL-Query may address tasks of interest and extract it from the ontology. T2 - IABMAS Conference 2016 CY - Foz do Iguacu, Brazil DA - 26.06.2016 KW - Bridge KW - Bridge testing KW - Defect KW - Semantic knowledge management KW - Ontology PY - 2016 AN - OPUS4-38477 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Active Thermography N2 - Active thermography is a nondestructive testing method for identification of near surface defects and signs of early deterioration. The presentation explains the potential and Limits of the method and the equipment for application to concrete structures. Advanced data analysis can increase the quality of imaging of the measurement. The method is usually applied once for analysis of the current condition. If applied periodically, the method can be used for observation of a deterioration process. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop 2016 CY - Berlin, Germany DA - 14.07.2016 KW - Active thermography KW - Nondestructive testing KW - Data analysis KW - Imaging KW - Bond defect detection KW - Defect localization KW - Automated scanning PY - 2016 AN - OPUS4-38478 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik T1 - Bericht zum Zwischenstand des Forschungsvorhabens MOSYTRAF N2 - Präsentation des Zwischenstands des Forschungsvorhabens MOSYTRAF mit erreichten Zielen, Einordnung der Ergebnisse und Ausblick auf eine weitere Laufzeit vor den Projektpartnern und -förderern. T2 - MOSYTRAF Projektgruppentreffen zum Zwischenstand CY - Berlin, Germany DA - 24.11.2016 KW - MOSYTRAF KW - Hochspannungs-Freileitungen KW - Dauerüberwachung PY - 2016 AN - OPUS4-38490 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Subaric-Leitis, Andreas T1 - Messtechnische Rückführung großer Kräfte N2 - Die Untersuchung von Bauteilen in Großprüfeinrichtungen, die Nutzung instrumentierter Funktionskomponenten sowie der Einsatz von Monitoring -Systemen im Offshore- und Infrastrukturbereich ist verbunden mit der Messung von Kräften bis oberhalb von 30 MN. Der Einsatz eines modularen Build-Up Systems zur Messung von Kräften bis 25 MN ermöglicht die messtechnische Rückführung in diesem Lastbereich wie Vergleichsmessungen zeigen. Möglichkeiten und Anforderungen in der BAM zur Messung und messtechnischen Rückführung von Kräften bis oberhalb von 30 MN werden angesprochen. T2 - 301. PTB-Seminar Rückführung, Forschung und Anwendung großer Kräfte CY - Braunschweig, Germany DA - 17.10.2016 KW - Großprüfeinrichtung KW - Messtechnische Rückführung PY - 2016 AN - OPUS4-38557 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moldenhauer, Laura A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Experimental feasibility study about moisture in building materials measured with bluetooth N2 - This feasibility study presents how the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a Bluetooth® Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials with changing moisture content, is damped. The BLE-module (TRANSMITTER) communicates with a mobile Smart Device as tablet or mobile phone (RECEIVER) [Fig. 1]. The measured RSSI indicates to what extend the received signal strength is changed due to moisture, while the transmitted signal strength remains constant. T2 - Danube Adria Symposium DAS2016 CY - Portoroz, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Bluetooth Low Energy KW - Moisture KW - Experimental study PY - 2016 AN - OPUS4-38522 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie ED - Frangopol, Dan ED - Bittencourt, Tulio N. ED - Beck, André T. T1 - Bridge knowledge management using ontologies N2 - The amount of new knowledge about bridges, materials they are made of, deterioration processes for the different materials, resulting defects, methods for early detection of them and related causes for damage increases day by day. Often the knowledge remains in the heads of ageing specialists leaving the inspection teams or universities. This paper presents a feasibility study about application of a new tool from artificial intelligence to model and organize bridge engineering knowledge from a domain expert´s view. Exemplarily, knowledge and not only data from bridge testing in the field and in the laboratory were formalized for the presentation of the functionality of ontologies. T2 - IABMAS Conference 2016 CY - Foz Do Iguacu, Brasilien DA - 26.06.2016 KW - Ontology KW - riveted steel bridges KW - Bridge knowledge KW - representation of knowledge PY - 2016 SN - 1138028517 SP - 455 EP - 455 PB - CRC PRess Balkema CY - Leiden, Netherlands AN - OPUS4-38494 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Bauwerksüberwachung mittels faseroptischer Sensoren N2 - Dieser Vortrag umfasst eine Einführung in die faseroptische Sensorik sowie Anwendungsbeispiele in der Bauwerksüberwachung. Nach der Einteilung faseroptischer Sensorverfahren und Messprinzipien werden die grundlegenden physikalischen Effekte der verteilten faseroptischen Sensorik eingeführt. Aktuelle Anwendungsfelder in der Infrastruktur- und Bauwerksüberwachung mit dem Schwerpunkt optische Polymerfasern zur Messung hoher Dehnwerte werden präsentiert. T2 - Seminar "Zerstörungsfreie Prüfung" der TU München CY - Technische Universität München, Germany DA - 17.11.2016 KW - Faseroptische Sensorik KW - Verteilte Messverfahren KW - Dehnungsmessung KW - Temperaturmessung KW - Bauwerksüberwachung PY - 2016 AN - OPUS4-38506 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Storage of explosives in Germany - 2nd provision to the German explosives act N2 - The storage of explosies with respect to safety and security distances are explained. T2 - Mutual Joint Visit-Norway 2016, Explosives and Pyrotechnics CY - Tönsberg, Norway DA - 09.11.2016 KW - Lagerung von Explosivstoffe KW - 2.SprengV PY - 2016 AN - OPUS4-38563 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sprengtechnische Versuchseinrichtungen, Messmethoden und Möglichkeiten bei der BAM N2 - Die Versuchseinrichtungen auf dem Sprengplatz des BAM TTS werden vorgestellt und Beispiele von Kooperationen mit dem BKA, den Landeskriminalämtern und der Bundespolizei werden vorgestellt. T2 - Internationales Symposium des BKA CY - Magdeburg, Germany DA - 28.11.2016 KW - BAM TTS KW - Highspeedkamera KW - Modellgebäude KW - Quadrocopter PY - 2016 AN - OPUS4-38564 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Joachim T1 - The role of accreditation for trade and industry: Accreditation in Germany and Europe N2 - Accreditation of conformity assessment bodies (testing and calibration laboratories, inspection bodies, certification bodies for management systems, persons, products) confirms their competence. Accreditation contributes to international trade and globalisation by mutual recognition of certificates issued and can reduce multiple testing and certifications. It is a tool to avoid technical barriers to trade. The difference between the regulated and the voluntary areas of conformity assessment is explained. Reference is given to the international standards for conformity assessment (ISO/IEC 17000 series). Accreditation is the preferred means of the European Commission to become a notified body for certain EC Directives. Therefore the European Commission cooperates closely with the European cooperation for Accreditation EA and its national accreditation body members. The elements of the quality infrastructure and the role of BAM are explained. Practical examples and experiences of the BAM quality management system and the BAM certification body are reported. BAM is a Notified Body and offers services in special fields of the voluntary and the regulatory areas of conformity assessment. BAM has a long tradition in supporting German and European accreditation activities. BAM runs the secretariat of the Accreditation Advisory Board (AKB) for the national German accreditation body DAkkS and supports the German Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi) in this field. The BAM databases for Proficiency Test Providers EPTIS and for reference materials COMAR contribute to the accreditation worldwide. The advantages of accreditation are highlighted. The number s of accreditation bodies worldwide, the number of granted accreditations in Germany and an overview of some main fields of system certification and industrial branches are given. T2 - Quality Infrastructure Training Accreditation and CA II – Final workshop CY - Kyiv, Ukraine DA - 23.06.2016 KW - Accreditation PY - 2016 AN - OPUS4-36739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, Uwe T1 - Durchstrahlungs- und orthogonale Detektionstechniken für die Air-Cargo-Inspektion N2 - Herkömmliche Röntgenprüfanlagen für die Kontrolle von Luftfracht liefern unter bestimmten Bedingungen keine aussagekräftigen Ergebnisse. Hier wird ein mehrstufiger Detektionsprozess unter Verwendung von Hochenergieradiographie und laminographischen Verfahren vorgestellt, mit dem die Fehlalarmrate gesenkt und manuelle Nachkontrollen vermieden werden können. T2 - Silufra - Konferenz CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2016 KW - Luftfracht KW - Durchstrahlungstechniken KW - Luftsicherheit PY - 2016 AN - OPUS4-36802 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Clobes, M. A1 - Thiele, K. T1 - Investigation on the dynamic behavior of an OHL conductor bundle with light and heavy ice accretion N2 - Under a variety of possible cable vibrations which overhead line conductors can suffer, galloping identifies by large amplitudes at rather low frequencies. Changes of the cross-section as by ice-accretion provide the basis for such vibrations through an aerodynamic instability of drag and lift responses under wind excitation. Two different types of light and heavy ice bodies attached to a quad bundle conductor are analysed in wind tunnel tests. The results of aerodynamic drag and lift coefficients are investigated by means of a finite element model under turbulent wind excitation. It was found that instability can be well simulated for the heavy ice accretion but not for the case of lightly iced conductors. T2 - 8th International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics and Applications CY - Boston, MA, USA DA - 07.06.2016 KW - wind turbulence KW - overhead transmission line KW - bundle conductors KW - ice accretion KW - dynamic behaviour PY - 2016 SP - Paper 116, 1 EP - Paper 116, 8 AN - OPUS4-36554 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik T1 - Investigation on the dynamic behavior of an OHL conductor bundle with light and heavy ice accretion N2 - Under a variety of possible cable vibrations which overhead line conductors can suffer, galloping identifies by large amplitudes at rather low frequencies. Changes of the cross-section as by ice-accretion provide the basis for such vibrations through an aerodynamic instability of drag and lift responses under wind excitation. Two different types of light and heavy ice bodies attached to a quad bundle conductor are analysed in wind tunnel tests. The results of aerodynamic drag and lift coefficients are investigated by means of a finite element model under turbulent wind excitation. It was found that instability can be well simulated for the heavy ice accretion but not for the case of lightly iced conductors. T2 - 8th International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics and Applications CY - Boston, MA, USA DA - 07.06.2016 KW - ice accretion KW - overhead transmission line KW - bundle conductors KW - dynamic behaviour KW - wind turbulence PY - 2016 AN - OPUS4-36556 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank T1 - Zerstörungsfreie Risscharakterisierung in Betonbauteilen mit Ultraschall N2 - Die Risstiefenbestimmung in Festen Fahrbahnen ist hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Konstruktion von wesentlichem Interesse. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens mit der DB AG wurden aus der Literatur bekannte Ansätze bewertet und darauf aufbauend ein Verfahren zur bildgebenden Rissdarstellung entwickelt. Rissüberbrückende Bewehrung sowie Kontaktstellen zwischen den Rissflanken wirken als Schallbrücken und erschweren die Risscharakterisierung, wie bei einem Einsatz an einer Betriebserprobungsstrecke festgestellt wurde. Ein aus der Literatur bekanntes Verfahren der einfachen Laufzeitmessung erwies sich für die Tiefenbestimmung von realen verunreinigten Rissen als ungeeignet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 KW - Risstiefenbestimmung KW - Laufzeitmessung KW - bildgebende Rissdarstellung PY - 2001 AN - OPUS4-36564 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulte, Petra T1 - Physikalische Gefahren: Einstufungskriterien, Prüfmethoden, Vergleich mit Gefahrgutvorschriften N2 - Im Mittelpunkt des Seminars steht die fachgerechte Anwendung der Einstufungs- und Kennzeichnungsregeln nach der neuen CLP-Verordnung. T2 - GHS/CLP Basisseminar - Einstufen und Kennzeichnen mit dem GHS (CLP-Verordnung) CY - Wolfsburg, Germany DA - 26.04.2016 KW - CLP KW - GHS PY - 2016 AN - OPUS4-36844 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Döring, Ingo T1 - Risiko Lithium-Ionen-Batterien - Beförderung nach dem ADR - Was ist bei Versand und Transport zu beachten N2 - Informationen zu den gefahrgutrechtlichen Vorschriften beim Verpacken, Versenden und Transportieren von Lithium-Ionen-Batterien T2 - 13. Gefahrgutstopp CY - Chemnitz, Germany DA - 03.12.2015 KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - ADR PY - 2015 AN - OPUS4-36845 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Döring, Ingo T1 - Wie kommt der Markt zu mehr Einheitlichkeit bei der Verpackung für die Beförderung beschädigter Batterien? N2 - Für die Beförderung von beschädigten oder defekten Lithiumbatterien gilt es besondere Vorschriften nach den Gefahrgutvorschriften zu beachten. Dabei ist zu unterscheiden, ob von diesen beschädigten oder defekten Lithiumbatterien während der Beförderung eine gefährliche Reaktion zu erwarten ist oder nicht. Für die Beförderung von beschädigten oder defekten Lithiumbatterien, die während der Beförderung eine gefährliche Reaktion zeigen könnten, ist die Beförderung nur aufgrund einer Genehmigung durch die zuständige Behörde möglich, was in Deutschland die BAM ist T2 - Fachkonferenz "Lithiumbatterien" CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 19.01.2016 KW - Lithium-Ionen-Batterie KW - SV 376 KW - ADR PY - 2016 AN - OPUS4-36846 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Explosionskatastrophe von Tianjin 2015 N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei über 100 Menschen getötet und hunderte Feuerwehrleute und andere verletzt wurden. Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Zunächst war die Ursache der Explosionen nicht bekannt. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. T2 - Sitzung des ProcessNet-Arbeitsausschusses "Reaktionstechnik sicherheitstechnisch schwieriger Prozesse (AA-RTSSP) CY - Darmstadt, Germany DA - 03.05.2016 KW - Ammoniumnitrat KW - Nitrocellulose KW - Tianjin PY - 2016 AN - OPUS4-36847 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - Die neu gefassten technischen Regeln zu Tätigkeiten mit Gasen N2 - Der Vortrag stellt die neu gefassten technischen Regeln für Gase vor. Die TRGS 407 "Tätigkeiten mit Gasen – Gefährdungsbeurteilung" wurde vor allem um spezifische Anforderungen in Bezug auf Acetylen ergänzt. In der TRBS 3145/TRGS 745 "Ortsbewegliche Druckgasbehälter – Füllen, Bereithalten, innerbetriebliche Beförderung, Entleeren" wurde insbesondere die Aufstellung von Gasflaschen präzisiert und ergänzt. Die Neufassungen dieser beiden technischen Regeln sind bereits veröffentlicht. In die TRBS 3146/TRGS 746 "Ortsfeste Druckanlagen für Gase" wurden die bisher noch nicht berücksichtigten Anforderungen zu Füllanlagen und zu Flüssiggas aufgenommen. Diese technische Regel ist bereits verabschiedet, lediglich ihre Veröffentlichung steht noch aus. T2 - Informationsveranstaltung der BAuA "Aktuelles zum Gefahrstoffrecht" CY - Dortmund, Germany DA - 28.06.2016 KW - Arbeitsschutzvorschriften KW - Technische Regeln KW - Gase KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahme PY - 2016 AN - OPUS4-36831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Millar, Steven A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) – automated 2D chemical analysis of concrete N2 - Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a combination of laser ablation and optical emission spectroscopy. Due to the possibility of direct measurements on the sample surface with a minimum of sample preparation investigations of building materials can be conducted quite fast. In combination with a scanning technique (translation stage or scanning mirrors head) 2D element distributions of harmful species like chlorides and alkalis are evaluated with a sub-mm resolution. By scanning a surface of typically 100 mm x 100 mm the heterogeneity of the material may be considered. LIBS is capable to identify hot spots in element concentration with a resolution of 0.1 mm or even smaller. A LIBS-system for the on-site application on building materials is, in cooperation with system developers and companies which will use this technique for investigation on real structures, under test at BAM. We present an example. Further work will focus on providing guidelines to establish LIBS as a standard procedure for chemical investigations of building materials. T2 - NDE / NDT for Highway and Bridges: Structural Materials Technology CY - Portland, Oregon, USA DA - 29.08.2016 KW - LIBS KW - Concrete KW - Chloride KW - Chemical analysis PY - 2016 SN - 978-1-57117-392-8 SP - 155 EP - 160 PB - The American Society for Nondestructive Testing, Inc. CY - Columbus, OH 43228-0518, USA AN - OPUS4-37679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knaust, Christian T1 - Modelling tunnel fires considering the structure, fluid flow and the soot N2 - The time dependent thermal behavior is analyzed with FLUENT for the fluid as well as the solid region (concrete component) in case of a 100 MW n-heptane fire. To study the effect of parameters in mathematical-physical models several sensitivity studies were carried out to investigate the effect on the fluid flow as well as on the component. The influence of soot was additionally considered. FDS simulations as well as empirical calculations considering underlying assumptions are additionally used to examine the plausibility of results from the FLUENT simulations. This is an appropriate method if no experimental results are available. Recommendations are given for choosing parameters in mathematical-physical models e.g. radiation models. The results of the CFD investigations show that considering the influence of soot provides maximum temperatures which were 200 K lower than without soot. T2 - Seventh International Symposium on Tunnel Safety and Security CY - Montréal, Canada DA - 16.03.2016 KW - Heat transfer KW - Conduction KW - Radiation KW - Computational fluid dynamics KW - Temperature dependent properties KW - Model checking KW - Analytical and empirical calculations KW - ANSYS FLUENT KW - FDS PY - 2016 SN - 978-91-88349-11-8 SN - 0284-5172 SP - 617 EP - 628 CY - Boras AN - OPUS4-37688 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Berchtold, Florian A1 - Knaust, Christian A1 - Thöns, S. A1 - Rogge, Andreas T1 - Risk analysis in road tunnels – most important risk indicators N2 - Methodologies on fire risk analysis in road tunnels consider numerous factors affecting risks (risk indicators) and express the results by risk measures. But only few comprehensive studies on effects of risk indicators on risk measures are available. For this reason, this study quantifies the effects and highlights the most important risk indicators with the aim to Support further developments in risk analysis. Therefore, a system model of a road tunnel was developed to determine the risk measures. The system model can be divided into three parts: the fire part connected to the fire model Fire Dynamics Simulator (FDS); the evacuation part connected to the evacuation model FDS+Evac; and the frequency part connected to a model to calculate the frequency of fires. This study shows that the parts of the system model (and their most important risk indicators) affect the risk measures in the following order: first, fire part (maximum heat release rate); second, evacuation part (maximum preevacuation time); and, third, frequency part (specific frequency of fire). The plausibility of These results is discussed with view to experiences from experimental studies and past fire incidents. Conclusively, further research can focus on these most important risk indicators with the aim to optimise risk analysis. T2 - Seventh International Symposium on Tunnel Safety and Security CY - Boras, Sweden DA - 16.03.2016 KW - Fire KW - Risk KW - Road KW - Tunnel KW - Analysis PY - 2016 SN - 978-91-88349-11-8 SN - 0284-5172 SP - 637 EP - 648 CY - Boras, Sweden AN - OPUS4-37689 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Coda wave interferometry used for monitoring of concrete constructions N2 - Ultrasonic transmission measurements on concrete; embedded transducers; coda wave interferometry to check for subtle chnages in velocity as indicator for various loads or deterioration. T2 - 76. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Münster, Germany DA - 14.03.2016 KW - Ultrasound KW - Transmission KW - Coda wave interferometry KW - Concrete KW - Load PY - 2016 AN - OPUS4-37721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Petrov, Sergej A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Lazik, D. ED - Puente León, F. ED - Zagar, B. T1 - Aufbau eines großflächigen Testfeldes für verteilte Bodengassensorik und Untersuchung einer Monitoringmethode basierend auf Tomographie T1 - Setup of a large-scale test field for distributed soil gas sensors and testing of a monitoring method based on tomography N2 - A 400 m² soil test field with gas injection system was built up for the purpose of large-scale validation, optimization, and characterization of a novel comprehensive monitoring method for underground gas storage areas. The method combines gas sensing technology with linear form factor for in-situ monitoring of gases in soil with the mapping capabilities of Computed Tomography (CT) to reconstruct time-series of gas distribution maps based on samples of orthogonally-aligned linear gas sensors. Several injection experiments with carbon dioxide (CO2) at different days with varying boundary conditions indicates the potential of the method for, e.g., rapid leakage detection with respect to Carbon Capture and Storage (CCS) issues. N2 - Zur Validierung, Optimierung und praxisnahen Demonstration eines flächendeckenden Monitoringverfahrens für Untergrundgasspeichern wurde ein 400 m² großes Testfeld mit Gasinjektionssystem auf dem BAM Testgelände Technische Sicherheit aufgebaut. Die Methode kombiniert verteilte, linienförmige Gassensorik für die In-situ-Überwachung von Gasen im Boden mit den Mapping-Fähigkeiten der Computertomographie (CT). Auf Basis von orthogonal zueinander ausgerichteten linearen Gassensoren können mit diesem Verfahren so Zeitreihen der Gasverteilung rekonstruiert werden. Experimente mit Kohlendioxid (CO2) zeigen das Potential des Verfahrens zur schnellen Lokalisierung von Leckagen auf. KW - Soil test field KW - Distributed linear sensor KW - Membrane-based gas sensing KW - Subsurface monitoring KW - Gas storage areas KW - Computed tomography PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2016-0015 SN - 2196-7113 SN - 0171-8096 VL - 83 IS - 10 SP - 606 EP - 615 PB - Walter de Gruyter GmbH CY - Berlin, Deutschland AN - OPUS4-37653 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Daum, Werner ED - Aulova, Alexandra ED - Rogelj Ritonja, A. ED - Emri, I. T1 - Long-Term measurement of vertical displacements at the outer concrete bridges of the Berlin Main Station N2 - Berlin Main Station is the largest multi-level station in Europe. Its daily passenger number amounts to over 300.000. Structures built for such a large number of people require a high-level safety standard. The station was built on the inner city site of the historic Lehrter Bahnhof. The conditions for building and start of operation were challenging by several reasons. The typical sandy ground with a high level of groundwater makes the permanent static stability of such a complex structure difficult. Several completed, ongoing, and planned construction activities in the immediate vicinity of the station influence the ground settlement of the whole area. On basis of the structural design an impact prediction was calculated, which expected certain vertical displacements particularly between the single columns of the outer concrete bridges of the building. These columns support the glass roof construction, which only allows a defined limit of displacement. In order to avoid damage, a concept for monitoring and adjusting potentially occurring displacements was developed for installation at the outer bridges of the station. T2 - 33rd Danubia- Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portorož, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Berlin Main Station KW - Differential displacements KW - Hydraulic levelling system KW - Laser-based displacement measuring system KW - Monitoring KW - Strain measurements PY - 2016 SN - 978-961-94081-0-0 SP - 166 EP - 167 CY - Ljubljana AN - OPUS4-37646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Ertel, Jens-Peter A1 - Sochor, M. A1 - Unseld, H. T1 - Nachbestimmung von Pfahllängen am Beispiel von Masten N2 - Im Rahmen der Lebensdauerverlängerung oder der Umnutzung von Bauwerken (z. B. Brücken, Bürogebäude oder Maste) müssen diese zum Teil neu bewertet werden. Dafür ist eine Nachrechnung für statische und dynamische Lastfälle erforderlich. Dies betrifft zum einen die Struktur selbst, die gegebenenfalls verstärkt werden muss. Aber auch die Gründung (oft Pfähle verschiedenster Typen) muss neu beurteilt werden. Nach mehreren Jahrzehnten sind jedoch für einige Bauwerke keine zuverlässigen Bestandsunterlagen verfügbar. Eine vollständige Freilegung der Pfähle verbietet sich aus Kostengründen sowie Verlust an Widerstand gegen Zug. Lediglich der Pfahlanschluss kann visuell begutachtet werden, um Pfahlzahl, -typ und Durchmesser zu bestimmen. Für die Bestimmung der Pfahllänge müssen zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden. In einer Machbarkeitsstudie wurden von den Autoren teils im Blindversuch drei Verfahren evaluiert: die klassische Pfahlintegritätsprüfung nach der Hammerschlagmethode, eine mehrkanalige Variante hierzu und das Parallel-Seismik-Verfahren. Die ersten beiden Methoden lieferten an den untersuchten Pfählen nur in Einzelfällen verwertbare Ergebnisse. Die Parallel-Seismik-Methode lieferte auch im Blindversuch an Fundamenten, bei denen die Pfahllänge dem Eigentümer bekannt war, Ergebnisse mit einer Abweichung von max. 0,5 m. Diese Toleranz lässt sich bei der Standfestigkeitsbeurteilung berücksichtigen. Die Mehrkosten des Verfahrens (anders als bei den anderen Verfahren wird ein verrohrtes Bohrloch im Boden nahe dem Pfahl benötigt) halten sich in Grenzen, wenn man es in die geotechnische Untersuchung integriert. Daher wurde es inzwischen auch in der Praxis eingesetzt. Auch liegen die Gesamtkosten für die Untersuchung deutlich unter denen für eventuell notwendigen Ersatz – oder Verstärkungsmaßnahmen, die notwendig werden, wenn keine Daten zur Pfahllänge verfügbar sind. Der Vortrag erläutert die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie, zeigt erste Praxisfälle und weist auf Möglichkeiten hin, das Parallel-Seismik Verfahren in Zukunft noch genauer und effizienter einzusetzen. T2 - 34. Baugrundtagung CY - Bielefeld, Germany DA - 15.09.2016 KW - Mast KW - Pfahl KW - Länge KW - Parallel-Seismik KW - Integritätsprüfung PY - 2016 SN - 9783946039013 SP - 31 EP - 36 PB - DGGT CY - Essen AN - OPUS4-37648 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Investigations concerning the maximum filling degree of dangerous goods packagings for hazardous liquids N2 - Abstract: The dangerous goods regulations UN/ADR 6.1.5.5.4 a) prescribe a maximum filling degree for determining the test pressure for the hydraulic pressure test by real measurements. The assumption is that the maximum filling degree of the liquid phase is the worst case concerning the gauge pressure. Therefore the main objective of this study is to investigate the effect of the filling degree on the gauge pressure. Gauge pressure measurements and calculations for different substances were carried out at different filling degrees for a steel drum and a steel jerrican (heating-up from 15 °C to 55 °C). The assumption that the maximum filling degree is the most critical is only valid for relatively rigid packagings: If the relative expansion of the packaging is smaller than the volume increase of the liquid phase due to heating-up, the gauge pressure increases with increasing filling degree. But the opposite is true for relatively flexible packagings: If the relative expansion of the packaging exceeds the relative volume expansion of the liquid, the gauge pressure increases for decreasing filling degrees. The current regulations for the hydraulic test pressure determination at a maximum filing degree do not lead to the intended safety level. For a lower level than the maximum filling degree, the prescribed safety factor of 1.5 is not respected. Under transport conditions it is possible that the inner gauge pressure exceeds the test pressure. This can result in a failure of the packaging. There is a need to reconsider the regulations. T2 - 20th IAPRI World Conference on Packaging CY - Campinas, Brazil DA - 12.06.2016 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Überdruck KW - Füllgrad PY - 2016 AN - OPUS4-36543 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brandes, K. A1 - Daum, Werner A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Kubowitz, P. T1 - Innovative structural damage detection of bridges by least squares adjustment with constraints N2 - Long-term monitoring of bridges requires the early detection of spreading damage because very often the damage is not really visible. For many decades engineers and scientists relayed on dynamic methods especially modal ones. However, after fundamental tests by the U.S. FHWA in 1993, it became evident that more successful methods should be developed, but no innovation really happened. A substantial innovative detection method started four years ago from Lagrange Multiplier Testing which eventually resulted in experimental verification based on measurement of deflection and curvature of the bridge beam and together the methodological combination of both. T2 - 32nd DANUBIA ADRIA SYMPOSIUM on Advances in Experimental Mechanics CY - Starý Smokovec – High Tatras, Slovakia DA - 22.09.2015 KW - Damage detection of bridges KW - Monitoring KW - Lagrange multiplier test PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.03.025 SN - 2214-7853 VL - 3 IS - 4 SP - 942 EP - 946 PB - Elsevier AN - OPUS4-36667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - LED Unterwasserbeleuchtung in kommunalen Schwimmbädern N2 - LED Scheinwerfer finden in öffentlichen Bädern zunehmende Verbreitung. Im Unterwasserbereich sprechen Energieeffizienz und insbesondere die Langlebigkeit der LED-Strahler für einen Einsatz, da ein Wechsel der Leuchtmittel mitunter einen erheblichen Aufwand bedeutet. Allerdings wird die erwartete Lebensdauer der Leuchtmittel bei Unterwasserscheinwerfern in der Praxis bisher häufig nicht erreicht. Verantwortlich dafür sind unterschiedliche Ursachen, u.a. auch Korrosionserscheinungen an den Leuchten. T2 - 11. Frankfurter Bädersymposium CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.06.2016 KW - Spaltkorrosion KW - Streustromkorrosion KW - Nichtrostender Stahl PY - 2016 AN - OPUS4-36631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seidler, Oliver T1 - Helium leak testing of dangerous goods packagings N2 - Abstract. The International Dangerous Goods Regulations prescribe the immersion under water method (“bubble test”) as standard method for the leakproofness test of dangerous goods packagings. But this test procedure acts as a test method for leak localisation, not for quantitative leakage rates measurement. Additionally, the sensitivity in detecting leaks of small diameters is restricted, depending on the test liquid and the test pressure. The bubble test is not suitable for a comparison with quantitative limit leakage rates based on realistic transport conditions. This is especially important when estimating the risk of the formation of an explosive atmosphere during the intercontinental carriage of dangerous goods packagings in freight containers. To compare measured leakage rates with limit leakage rates, a quantitative leak testing procedure is required. Therefore a new approach for dangerous goods packagings is implemented: The pressure technique by accumulation using Helium as a tracer gas. This work presents the test equipment necessary for the quantitative measurement of Helium leakage rates through closures of different kinds of dangerous goods packagings. The essential steps to achieve good repeatable results are: A controlled Helium filling process to reach a defined test pressure in the test sample, a sufficient homogenisation of the Helium-air-mixture inside the test sample and the ensuring of a constant pressure level of the test sample during the test. The Helium loss rate of the accumulation chamber has to be measured separately to receive a correction factor for the measured leakage rates. Different constructional measures are introduced to prevent a disturbing influence of the Helium leakage rate of the filling valves on the measurement results. Methods to estimate the disturbing effect of Helium permeation through permeable parts of the test sample are also presented. As a supporting method for the experimental investigations the Helium sniffer test can be applied. This practical application-oriented advice can enable other users to establish a pressure technique by accumulation for their own technical field. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Helium KW - Überdruckverfahren PY - 2016 AN - OPUS4-36638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fontana, Patrick A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Kocadag, R. A1 - Silva, N. A1 - Qvaesching, D. A1 - Kreft, O. A1 - Cederqvist, Ch. ED - Fehling, E. ED - Middendorf, B. ED - Thiemicke, J. T1 - Composite UHPC facade elements with functional surfaces N2 - This paper presents an innovative way to combine an external ultra-high performance concrete (UHPC) supporting layer with an insulation layer of autoclaved aerated concrete (AAC) or cellular lightweight concrete (CLC) to create light-weight façade elements, which are improved in functionality and in energy efficiency. The durability of the façade elements is improved by developing UHPC with self-cleaning properties. One approach is based on the photocatalytic activation of the external UHPC shell by incorporation of TiO2 particles. The second approach consists of the modification of the UHPC surface by micro structuring in combination with the application of water-repellent agents to create durable super hydrophobicity. The current results obtained from laboratory testing are promising and demonstrate the feasibility of the approaches. T2 - HiPerMat 2016 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - Composite UHPC elements KW - photocatalysis KW - super hydrophobicity KW - self-cleaning KW - autoclaved aerated concrete KW - cellular lightweight concrete PY - 2016 SN - 978-3-7376-0094-1 VL - 27 SP - 159 EP - 160 PB - kassel university press GmbH CY - Kassel AN - OPUS4-36566 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Characterisation of historic facades using active thermography with solar heating and optical methods N2 - Active thermography is well suited for the detection of delaminations and cracks in façade elements like plaster and tiles. Not only artificial heating but also solar heating can be used if the adjustment of the façade and the weather conditions are suitable. Optical methods like laser scanners, photogrammetric methods and crack tracking sensors are providing geometrical 3D data which can be used for a 3D mapping of thermograms and for providing data with higher geometrical resolution. Thus, by the combination and fusion of these data, a comprehensive mapping and monitoring of damages of façade systems is possible. T2 - 19th World Conference on Non-destructive Testing (WCNDT) CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - non-destructive testing KW - active thermography KW - historic facades KW - solar heating KW - optical methods PY - 2016 AN - OPUS4-36682 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Influence of material properties of stainless steel on the ignition probability of flammable gas mixtures due to mechanical impacts N2 - In industrial applications carbon steel is often replaced by stainless steel. Stainless steel is supposed to be less problematic than carbon steel as a possible ignition source because of the decreasing oxidizability of stainless steel particles with increasing content of alloying elements such as chromium. However, knowledge about the ignition probabilities and about factors influencing ignitions are far from being sufficient. Better knowledge could well be used to decrease and minimize explosion hazards. Additionally, adequate risk assessment could lead to cost reduction by avoiding possible overestimation of hazards. In this contribution, we present results of grazing impact experiments using four different stainless steels in acetylene-, hydrogen-, ethylene- and propane-air mixtures. We investigated the influence of the chromium content and of some of the material properties of stainless steel on the ignition probabilities of these gas mixtures. The experiments show an appreciable amount of ignitions in the acetylene-air and the hydrogen-air mixture only. The observed source of ignition depends on the chromium content of the steel. At impact energies of 126 J and more, acetylene-air mixtures were ignited by hot surfaces resulting from impacts between stainless steel components containing 22.5 % chromium whereas separated and subsequently oxidized particles acted as ignition source after impacts of stainless steel containing 17.7 % chromium and less. These observations are in accordance with the decreasing oxidizability of stainless steel with increasing chromium content. However, an exclusive correlation between chromium content and ignition probability was not found. Almost all ignitions of hydrogen-air were initiated by hot surfaces and impacts of steel containing the highest amount of chromium were most incendive. This observation shows that a low oxidizability of the steel due to its high chromium content does not necessarily lead to a lower ignition probability. Quite contrary, an increasing chromium content leads to a decreasing thermal conductivity and thus to a higher ignition probability. As a result the thermal con-ductivity was found to be a key parameter determining the ignition probability. The density, specific heat capacity and hardness of the steel were also taken into account; however, they did not affect the ignition probability. In conclusion, the different sources of ignition can be distinguished with regard to the resulting ignition probability of flammable gas mixtures subjected to grazing impacts of stainless steel. In cases where the ignitions are initiated by hot surfaces, the thermal conductivity of the impacting steel is the most critical parameter. On the other hand, the temperature increase due to impacts and the propensity of the steel to be oxidized mainly influence the ignition probability in cases where separated particles act as ignition source. Consequently, stainless steel with a high thermal conductivity and a low oxidizability has to be utilized in order to minimize the ignition probability due to mechanical impacts. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - explosion protection KW - explosive atmospheres KW - mechanically generated sparks KW - ignition protection PY - 2016 AN - OPUS4-37454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Durchströmung von Glaskapillaren mit Lachgas und Helium N2 - Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas) und Helium (He) sind gängige Prüfgase für Dichtheitsprüfungen. Die einfachste Leckgeometrie stellt ein ideal zylindrisches Rohr dar. Es wurden Glaskapillaren verschiedener Abmessungen mit Lachgas und Helium durchströmt. Der Überdruck am Kapillareingang lag zwischen 100 mbar und 400 mbar. Es handelte sich um vier annähernd zylindrische Glaskapillaren mit den mittleren Durchmessern: Kapillare 1: ca. 102 µm; Kapillare 2: ca. 71 µm; Kapillare 3B: ca. 49 µm; Kapillare 4: ca. 53 µm. Zudem wurde eine nichtzylindrische Kapillare geprüft (Kapillare 3A). Die Kapillaren 1, 2 und 3B wurden mit beiden Prüfgasen getestet. Kapillare 3A wurde nur mit Lachgas durchströmt, Kapillare 4 nur mit Helium. Für die Messung der Leckageraten kam das Überdruckverfahren mit Ansammlung (Verfahren B3 nach DIN EN 1779: 1999-10) zum Einsatz. Als Detektor für Lachgas diente der Lachgasdetektor Maihak Unor 6 N, für Helium der Leckdetektor T-Guard der Firma Inficon. Es wurden verschiedene Theorieansätze verglichen. Beim Theorieansatz Ib erfolgte die Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf die Helium-Messwerte und umgekehrt anhand der Druck-, Temperatur- und Gasartabhängigkeit der Leckagerate für laminar-viskose Gasströmung (DIN EN 1779: 1999-10; DGZfP-Richtlinie DP2: 2009-12). Beim Theorieansatz II wurde die Berechnung der Leckagerate für die laminar-viskose Rohrströmung unter der Annahme einer ideal zylindrischen Kapillare durchgeführt. Zusätzlich wurde mit „ANSYS Fluent“ eine CFD-Simulation vorgenommen. Bei Kapillare 3A wurde eine Serienschaltung der Strömungsleitwerte von Rohr und Düse angesetzt. Bei Anwendung des Ansatzes Ib werden bei Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Messwerte überschätzt. Umgekehrt werden bei der Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf Helium die Helium-Messwerte unterschätzt. Bei Analyse der Einlauflängen der Rohrdurchströmung ist festzustellen, dass diese für Lachgas stets größer als für Helium sind. Bei Lachgas liegt daher für einige Messwerte noch keine ausgebildete laminare Rohrströmung vor. Einlaufeffekte können somit nicht vernachlässigt werden. Als Fazit ergibt sich, dass bei Verwendung von Helium als Prüfgas und Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Leckageraten sicherheitstechnisch konservativ abgeschätzt werden. T2 - 7. DGZfP-Fachseminar Dichtheitsprüfung und Lecksuche CY - Dortmund, Germany DA - 20.09.2016 KW - Glaskapillaren KW - Lachgas KW - Helium KW - Laminare Strömung PY - 2016 AN - OPUS4-37473 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Konformitätsbewertung mechanischer Ex-Betriebsmittel N2 - Ausgehend von den entsprechenden Artikeln des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union /1/ lassen sich die Europäischen Richtlinien entsprechend der Zielrichtung der zugrundeliegenden Artikel folgendermaßen gliedern: - Richtlinien zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 (früher Artikel 95 EG-Vertrag) - Richtlinien über Mindeststandards zum Schutz der Arbeitnehmer (Arbeitsschutzrichtlinien) nach Artikel 153 (früher Artikel 137 EG-Vertrag) Diese Richtlinien sind von den Mitgliedsstaaten in ihre jeweiligen nationalen Rechtssysteme umzusetzen. Die Art und Weise der Umsetzung ist abhängig davon, zu welcher der beiden Gruppen die Richtlinie gehört. Richtlinien nach Artikel 114 sind in die entsprechenden Gesetze und Verordnungen so umzusetzen, dass die wesentlichen Forderungen unverändert übernommen werden. Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden in Deutschland durch die 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV, Maschinenverordnung) /2/ und speziell für atmosphärische Bedingungen in der 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV, Explosionsschutzverordnung /3/ bis 19.4.2016 bzw. Explosionsschutzprodukteverordnung /4/ ab 20.04.2016) geregelt. Durch die 11. ProdSV wurde die Richtlinie 94/9/EG /5/ bzw. wird die Richtlinie 2014/34/EU /6/ in deutsches Recht überführt. Die Richtlinie 2014/34/EU gibt es seit dem 26. Februar 2014. Sie ersetzt die Richtlinie 94/9/EG. Die Frist für den Übergang von der Richtlinie 94/9/EG zur Richtlinie 2014/34/EU endet am 20. April 2016. Die Richtlinie 2014/34/EU ist eine Neufassung der Richtlinie 94/9/EG, wobei die Inhalte des sogenannten Neuen Rechtsrahmens einbezogen wurden. Die materiellen Anforderungen der Richtlinie 2014/34/EU unterscheiden sich nicht von denen der Richtlinie 94/9/EG. Wesentlicher Inhalt dieser Verordnungen und der Europäischen Richtlinie 2014/34/EU sind die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - 41. Heilbronner Ex-Schutz-Seminare "Planen, Errichten und Betreiben von Anlagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten" CY - Heilbronn, Germany DA - 02.03.2016 KW - Mechanische Ex-Betriebsmittel KW - Nichtelektrische Geräte KW - ATEX Richtlinie 2014/34/EU KW - Konformitätsbewertung KW - Kombinierte Geräte PY - 2016 AN - OPUS4-37474 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Konformitätsbewertung mechanischer Ex-Betriebsmittel N2 - Ausgehend von den entsprechenden Artikeln des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union /1/ lassen sich die Europäischen Richtlinien entsprechend der Zielrichtung der zugrundeliegenden Artikel folgendermaßen gliedern: - Richtlinien zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 (früher Artikel 95 EG-Vertrag) - Richtlinien über Mindeststandards zum Schutz der Arbeitnehmer (Arbeitsschutzrichtlinien) nach Artikel 153 (früher Artikel 137 EG-Vertrag) Diese Richtlinien sind von den Mitgliedsstaaten in ihre jeweiligen nationalen Rechtssysteme umzusetzen. Die Art und Weise der Umsetzung ist abhängig davon, zu welcher der beiden Gruppen die Richtlinie gehört. Richtlinien nach Artikel 114 sind in die entsprechenden Gesetze und Verordnungen so umzusetzen, dass die wesentlichen Forderungen unverändert übernommen werden. Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden in Deutschland durch die 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV, Maschinenverordnung) /2/ und speziell für atmosphärische Bedingungen in der 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV, Explosionsschutzverordnung /3/ bis 19.4.2016 bzw. Explosionsschutzprodukteverordnung /4/ ab 20.04.2016) geregelt. Durch die 11. ProdSV wurde die Richtlinie 94/9/EG /5/ bzw. wird die Richtlinie 2014/34/EU /6/ in deutsches Recht überführt. Die Richtlinie 2014/34/EU gibt es seit dem 26. Februar 2014. Sie ersetzt die Richtlinie 94/9/EG. Die Frist für den Übergang von der Richtlinie 94/9/EG zur Richtlinie 2014/34/EU endet am 20. April 2016. Die Richtlinie 2014/34/EU ist eine Neufassung der Richtlinie 94/9/EG, wobei die Inhalte des sogenannten Neuen Rechtsrahmens einbezogen wurden. Die materiellen Anforderungen der Richtlinie 2014/34/EU unterscheiden sich nicht von denen der Richtlinie 94/9/EG. Wesentlicher Inhalt dieser Verordnungen und der Europäischen Richtlinie 2014/34/EU sind die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - 41. Heilbronner Ex-Schutz-Seminare "Planen, Errichten und Betreiben von Anlagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten" CY - Heilbronn, Germany DA - 02.03.2016 KW - Mechanische Ex-Betriebsmittel KW - Nichtelektrische Geräte KW - ATEX Richtlinie 2014/34/EU KW - Konformitätsbewertung KW - Kombinierte Geräte PY - 2016 SP - Paper 1 5, 10 AN - OPUS4-37476 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungsbetrachtungen - Aktuelle Entwicklungen N2 - Nach einem Rückblick auf die Entwicklung der Auswirkungsbetrachtungen im Rahmen der Störfall-Verordnung werden aktuelle Aktivitäten im Bereich der Gasausbreitungsberechnungen vorgestellt. T2 - Schwerpunkte der Anlagensicherheit - Entwicklung über drei Jahrzehnte CY - Essen, Germany DA - 22.09.2016 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2016 AN - OPUS4-37483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - The influence of the age of biodiesel and B10 on the resistance of sealing materials at different temperatures N2 - Materials compatibility is a major concern whenever the fuel composition is changed in a fuel system. The question arises of whether sealing materials are resistant to fuels with bioethanol and biodiesel (rapeseed oil fatty acid methyl ester). The objective of this research was to determine the resistance of frequently used sealing materials such as FKM (fluorocarbon rubber), FVMQ (methyl-fluoro-silicone rubber), VMQ (methyl-vinyl-silicone rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene rubber), CR (chloroprene rubber), CSM (chlorosulfonated polyethylene), IIR (butyl rubber), PA (polyamides), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber) and PUR (polyester urethane rubber) in aged fuels and heating oil with admixtures of biogenic substances such as biodiesel and B10 (heating oil with 10% biodiesel). The mass, tensile strength and breaking elongation of the test specimens were determined before and after exposure for 84 days in non-aged, one-year, two-year, three-year and four-year aged biodiesel and B10 according to DIN 53504 – “Testing of rubber - determination of tensile strength at break, tensile stress at yield, elongation at break and stress values in a tensile test”. The visual examination of some elastomer test specimens clearly showed the great volume increase until breaking or partial dissolution. The Shore hardnesses A and D (for PA) were determined before and after exposure of the test specimens in the biofuels for 42 days according to DIN 53505 – “Testing of rubber – Shore A and Shore D hardness test”. A threshold for the reduction in tensile properties and Shore hardness is not set in the international standards. Therefore, a threshold of 15 % was set for the evaluation of the compatibility. Biodiesel fuels are easily oxidized and contain acids and water. The age of the biodiesel was not relevant for the sealing materials CR, CSM, EPDM, IIR and NBR, which were generally not resistant to biodiesel. FKM and PA showed high compatibility in non-aged, one-year, two-year, three-year and four- year aged biodiesel, which was attributed to the absence of polarity. The decrease in tensile properties and Shore hardness increased with the age and the temperature of the biodiesel, but the measured values were still lower than the defined threshold. FKM and FVMQ absorbed much less non-aged and aged B10 and swelled less. CR, CSM, EPDM, IIR, NBR and VMQ were not resistant to B10 at all at 20°C, 40°C and 70°C as the decrease in the tensile properties was significantly over 50%. FVMQ and PA could be evaluated as resistant in non-aged and aged B10 at 20°C and 40°C, whereas FKM was resistant up to 70°C despite the age of the B10. The damaging impact of B10 increased with the age and the temperature. T2 - EUROCORR 2016 CY - Montpellier, France DA - 11.09.2016 KW - Sealing materials KW - Compatibility evaluation KW - Biofuels KW - Tensile properties KW - Shore hardness PY - 2016 AN - OPUS4-37430 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holländer, Lars A1 - Grunewald, Thomas A1 - Grätz, Rainer T1 - Influence of material properties of stainless steel on the ignition probability of flammable gas mixtures due to mechanical impacts N2 - Grazing impact experiments of various types of stainless steels were performed in explosive atmospheres of hydrogen, acetylene, ethylene or propane with air. Depending on the gas mixture, kinetic energy of the impact, and applied stainless steel, the dominant ignition sources are either separated particles or hot friction surfaces. An influence of chromium content on the ignition probability was not found, although an increase in chromium content results in a reduction of the oxidizability of separated particles. Additionally, the influence of the material properties thermal conductivity, specific heat, density and hardness on the ignition probability of the hydrogen–air mixture was investigated. With increasing thermal conductivity a decreasing rate of ignitions was observed. In contrast, an influence of the physical properties specific heat, density and hardness on the ignitability was not found. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Explosion protection KW - Mechanical generated sparks KW - Ignition protection KW - Non-electrical equipment KW - Ignition hazard assessment PY - 2016 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648052 SN - 2283-9216 SN - 1974-9791 VL - 48 SP - 307 EP - 312 PB - AIDIC The Italian Association of Chemical Engineering AN - OPUS4-37456 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Effects of the "new" ATEX Directive 2014/34/EU - consequences for manufacturers - claims by users N2 - Directive 94/9/EC of the European Parliament and of the Council of 23 March 1994 on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres has been substantially amended. The new ATEX Di-rective 2014/34/EU on equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres replaces Directive 94/9/EC. The new Directive was published on March 29, 2014, became enacted on April 19, 2014 and will become effective starting April 20, 2016. It was the aim of the revision to harmonize the requirements with the New Legal Framework (New Legislative Framework - NLF). The NLF consists of the following two documents: the Regulation (EC) No 765/2008 of the European Parliament and of the Council of 9 July 2008, which sets out the re-quirements for accreditation and market surveillance relating to the marketing of products, and the Decision No 768/2008/EC of the European Parliament and of the Council of 9 July 2008, which sets on a common framework for the marketing of products. The harmonization with the NLF especially results in a lot of new definitions and a new structure compared with the “old” ATEX. Some content which was in the annexes of the “old” ATEX is now turned into distinct chapters or articles in the main part. New content was included which comprises things like presumption of conformity, principles of CE marking, notification of conformity as-sessment bodies, Union market surveillance, and Union safeguard procedure. What is more, the definitions of the economic operators like manufacturer, distributor and importer and the description of their duties are now in separate chapters. Thus, the “new” ATEX is much bigger than the “old” one. With the publication of the Directive 2014/34/EU a lot of questions were raised especially from manufacturers. These questions include: - Did everything change now? - Does the new Directive affect essential safety and health requirements (ESHR) for equipment and protective systems intended for use in hazardous areas? - Is the module system for conformity assessment changed? - What happens with existing certificates? - What happens with products which were already produced before April 20, 2016 but will be placed on the market later? The presentation will deal with some of these questions. But it has to be stated that the essential health and safety requirements for equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres have not changed. That means: A product which was safe under the Directive 94/9/EC is still a safe product in the sense of the Directive 2014/34/EU. T2 - 3rd International Rotating Equipment Conference (IREC) Pumps, Compressors and Vacuum Technology CY - Düsseldorf, Germany DA - 14.09.2016 KW - Directive 2014/34/EU KW - ATEX KW - New Legislative Framework KW - Explosion protection KW - Conformity assessment PY - 2016 AN - OPUS4-37461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Effects of the "new" ATEX Directive 2014/34/EU - consequences for manufacturers - claims by users N2 - Directive 94/9/EC of the European Parliament and of the Council of 23 March 1994 on the approx-imation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres has been substantially amended. The new ATEX Di-rective 2014/34/EU on equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres replaces Directive 94/9/EC. The new Directive was published on March 29, 2014, became enacted on April 19, 2014 and will become effective starting April 20, 2016. It was the aim of the revision to harmonize the requirements with the New Legal Framework (New Legislative Framework - NLF). The NLF consists of the following two documents: the Regulation (EC) No 765/2008 of the European Parliament and of the Council of 9 July 2008, which sets out the re-quirements for accreditation and market surveillance relating to the marketing of products, and the Decision No 768/2008/EC of the European Parliament and of the Council of 9 July 2008, which sets on a common framework for the marketing of products. The harmonization with the NLF especially results in a lot of new definitions and a new structure compared with the “old” ATEX. Some content which was in the annexes of the “old” ATEX is now turned into distinct chapters or articles in the main part. New content was included which comprises things like presumption of conformity, principles of CE marking, notification of conformity as-sessment bodies, Union market surveillance, and Union safeguard procedure. What is more, the definitions of the economic operators like manufacturer, distributor and importer and the description of their duties are now in separate chapters. Thus, the “new” ATEX is much bigger than the “old” one. With the publication of the Directive 2014/34/EU a lot of questions were raised especially from manufacturers. These questions include: - Did everything change now? - Does the new Directive affect essential safety and health requirements (ESHR) for equipment and protective systems intended for use in hazardous areas? - Is the module system for conformity assessment changed? - What happens with existing certificates? - What happens with products which were already produced before April 20, 2016 but will be placed on the market later? The presentation will deal with some of these questions. But it has to be stated that the essential health and safety requirements for equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres have not changed. That means: A product which was safe under the Directive 94/9/EC is still a safe product in the sense of the Directive 2014/34/EU. T2 - 3rd International Rotating Equipment Conference - Pump Users International Forum 2016 CY - Frankfurt/Main DA - 14.09.2016 KW - Directive 2014/34/EU KW - ATEX KW - New Legislative Framework KW - Explosion protection KW - Conformity assessment PY - 2016 SN - 978-3-8163-0697-9 SP - 9 EP - 17 PB - VDMA Pumps + Systems Association CY - Frankfurt/Main AN - OPUS4-37468 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beyer, M. A1 - Grätz, Rainer T1 - Internationale Normen für explosionsgeschützte mechanische Geräte – ISO 80079-36 und -37 N2 - Die beiden Normen ISO 80079-36 (Nichtelektrische Geräte für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären - Grundlagen und Anforderungen) und ISO 80079-37 (Nichtelektrische Geräte für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären - Schutz durch konstruktive Sicherheit "c", Zündquellenüberwachung "b", Flüssigkeitskapselung "k") beschreiben die Anforderungen an explosionsgeschützte mechanische Geräte. Die Normen ersetzen die Teile 1, 5, 6, und 8 der Normenreihe DIN EN 13463. Wesentliche Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu den Vorgängernormen werden hier erläutert. ISO 80079, Teil 36 und 37 sind Teil einer Normenreihe für nichtelektrische Geräte und Schutzsysteme (ISO/IEC 80079), die gemeinsam mit den Normen für explosionsgeschützte elektrische Geräte (Normenreihe IEC 60079) ein integriertes internationales technisches Regelwerk für den Explosionsschutz bildet. Dies wird mittel- bis langfristig den globalen Marktzugang, insbesondere für die exportorientierten deutschen Hersteller, erleichtern. Zu den gerade erschienenen Normen der Reihe ISO/IEC 80079 wurden parallel zum Normungsprozess die Grundlagen erarbeitet, um sie analog zu den elektrischen Geräten in das IECEx System einzubinden. Die Möglichkeiten zur Anwendung der beiden Normen bei der Konformitätsbewertung im Rahmen der ATEX Richtlinie und des IECEx Systems werden diskutiert. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Explosionsschutz KW - Explosionsgeschützte mechanische Geräte KW - ATEX Richtlinie 2014/34/EU KW - IECEx-System KW - ISO 80079-36/37 PY - 2016 DO - https://doi.org/10.7795/510.20161124 AN - OPUS4-37470 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beyer, M. A1 - Grätz, Rainer T1 - Internationale Normen für explosionsgeschützte mechanische Geräte – ISO 80079-36 und -37 N2 - Die beiden Normen ISO 80079-36 (Nichtelektrische Geräte für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären - Grundlagen und Anforderungen) und ISO 80079-37 (Nichtelektrische Geräte für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären - Schutz durch konstruktive Sicherheit "c", Zündquellenüberwachung "b", Flüssigkeitskapselung "k") beschreiben die Anforderungen an explosi-onsgeschützte mechanische Geräte. Die Normen ersetzen die Teile 1, 5, 6, und 8 der Normenreihe DIN EN 13463. Wesentliche Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu den Vorgängernormen werden hier erläutert. ISO 80079, Teil 36 und 37 sind Teil einer Normenreihe für nichtelektrische Geräte und Schutzsysteme (ISO/IEC 80079), die gemeinsam mit den Normen für ex-plosionsgeschützte elektrische Geräte (Normenreihe IEC 60079) ein integriertes internationales technisches Regelwerk für den Explosionsschutz bildet. Dies wird mittel- bis langfristig den globalen Marktzugang, insbesondere für die exportorientierten deutschen Hersteller, erleichtern. Zu den gerade erschienenen Normen der Reihe ISO/IEC 80079 wurden parallel zum Normungsprozess die Grundlagen erarbeitet, um sie analog zu den elektrischen Geräten in das IECEx System einzubinden. Die Möglichkeiten zur Anwendung der beiden Normen bei der Konformitätsbewertung im Rahmen der ATEX Richtlinie und des IECEx Systems werden diskutiert. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Explosionsschutz KW - Explosionsgeschützte mechanische Geräte KW - ATEX Richtlinie 2014/34/EU KW - IECEx-System KW - ISO 80079-36/37 PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 45 EP - 53 CY - Berlin AN - OPUS4-37472 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gottlieb, Cassian T1 - Damage assessment of infrastructures using a mobile LIBS system N2 - Reinforced concrete structures like bridges and parking decks are subject of corrosion of the reinforcement if chlorides from thawing salts or sea water penetrating into the concrete. For the determination of the expected life time normally samples are taken by borehole cuts or drilling of cores. These samples are taken to the lab and standard chemical methods are used for evaluation. As an alternative a fast and reliable onsite technique which gives results just in time is needed. In cooperation with industrial partners and BAM a mobile LIBS system for the on-site application of LIBS in civil engineering has been developed. The mobile system uses a low energy laser with a pulse energy of < 3 mJ, a wavelength of 1064 nm, a pulse width of 1.5 ns, a repetition rate of 100 Hz and a NIR-spectrometer in combination with a scanner to map areas of up 170 mm x 140 mm. In this work the correlation between exposures of the concrete surface due to chlorides and their ingress profiles will be shown. Quantitative ingress profiles are evaluated and compared with standard analysis. T2 - 9th International Conference on Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS2016) CY - Chamonix, France DA - 12.09.2016 KW - LIBS KW - Concrete KW - Mobile system KW - On-site analysis KW - Civil engineering PY - 2016 AN - OPUS4-37422 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weltschev, Margit T1 - Biokraftstoffe und Dichtungen N2 - Zusammenfassend wird aufgrund der Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen die Aussage getroffen, dass die Fluorpolymere FKM und FVMQ die beständigsten Dichtungswerkstoffe in Biokraftstoffen und Heizöl B10 im Temperaturbereich bis 70 °C sind. In E10 und E85 kann keiner der Dichtungswerkstoffe bei 70 °C als beständig bewertet werden. Diese Erkenntnisse können vielen Wirtschaftszweigen ein Innovationspotential bieten und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern. KW - Dichtungswerkstoffe KW - Beständigkeit KW - Biokraftstoffe PY - 2016 SN - 1614-7200 SP - 96 EP - 98 PB - publish-industry Verlag GmbH CY - München AN - OPUS4-37428 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Stoll, S. A1 - Roider, G. A1 - Kraus, S. A1 - Keil, W. T1 - Hydrogen cyanide in fire tests Forensic aspects N2 - The inhalationof smoke gases is awell-established cause of poisoning and leads to the death of fire victims. Carbonmonoxide(CO) and Hydrogen cyanide (HCN) are two of the main noxious gases,whereby HCN is formed by an incomplete combustion of materials containing nitrogen. These materials may be natural materials, such as wool, silk and feathers or synthetic plastics, such as polyacrylonitrile (PAN), polyamide and polyurethane. These materials are very common in modern household furnishings; therefore, notonlyCObutalsoHCN can be produced during home fires. Up tonowonly a fewstudieshave been carried out on the generation of HCN as the fire proceeds, e. g. by Crewe et al. The data from such analyses are useful for forensic purposes. This enables the possibility to more accurately assess the events at the fire location, the Situation in which the fire victims are found as well as the cause of death. One way to analyze the gas composition of smoke is to perform bench scale fire tests, where various fire scenarios can be simulated on a smaller scale (e. g. using a smoke density chamber). The results from such experiments were compared with the results obtained in an enclosed room fire test. KW - Fire test KW - Hydrogen cyanide KW - Forensic KW - Carbon monoxide KW - Smoke inhalation injury KW - Polyurethane KW - Fires KW - Toxicity PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1007/s00194-016-0090-5 SN - 0937-9819 VL - 26 IS - 3 SP - 184 EP - 188 PB - Springer Verlag CY - New York, NY, USA AN - OPUS4-36671 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone T1 - Herausforderungen an den Feuerwiderstand - Teil 1 N2 - Teil 1: Brandprüfungen an Materialien im Labormaßstab in verschiedenen Brandszenarien, insbesondere im Vollbrand sowie Vorstellung von Feuerwiderstandsprüfungen an Bauteilen und Herausforderungen an den Feuerwiderstand in der Zukunft T2 - 588. Sitzung der Arbeitsgemeinschaft SCHADENVERHÜTUNG BERLIN BRANDENBURG CY - Berlin, Germany DA - 29.06.2016 KW - Feuerwiderstand KW - Brandprüfungen PY - 2016 AN - OPUS4-36718 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Martins, Marta S. S. T1 - Ceramic tapes as fire protective coatings for CFRP composites N2 - Ceramic tapes with different chemical compositions were produced by tape casting technology. Unlike the traditional solvent-based slurries, we have used eco-friendly water based formulations. These thin coatings were afterwards used as top layer on 6-layered carbon fibre epoxy composites as intended fire protective coatings. Tape C, containing cellulose fibres, has demonstrated to be the most effective coating regarding the fire reaction behaviour. These coatings are attractive in the sense that: Their composition can be more or less tailored, there are easily impregnated with epoxy resin, and they are extremely flexible, and can therefore be used in a wide range of applications. T2 - COST MP1105 Final Conference Innovations in Flame Retardancy of Textiles and Related Materials CY - Poznan, Poland DA - 27.04.2016 KW - Composites KW - Fire retardancy KW - Laminates KW - Carbon fibres PY - 2016 AN - OPUS4-36871 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon T1 - Thickness determination of semitransparent isolated solids using the flash method and an analytical model N2 - As groundwork for thickness determination of polymeric surface protection systems for concrete, we present a method for measuring the thickness of isolated semitransparent solids using pulse thermography both in transmission and reflection configuration. An advanced analytical model by Salazar et al. capturing semitransparency is applied. After calibration with samples of well-known thickness, the unknown thickness of samples of the same material can be obtained by fitting. T2 - QIRT 2016 CY - Gdansk, Poland DA - 04.07.2016 KW - Thermography KW - Analytical model KW - Surface protection KW - Concrete KW - Semitransparency KW - Thickness KW - Flash thermography PY - 2016 AN - OPUS4-36983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fontana, Patrick T1 - Beton mit funktionalen Oberflächen N2 - Beton ist als Massenbaustoff vielseitig einsetzbar. Eine der neuesten Entwicklungen ist Ultrahochleistungsbeton (UHPC). Seine besonderen Eigenschaften ermöglichen eine zusätzliche Funktionalisierung der Oberflächen, da annähernd beliebige Mikrostrukturen exakt abgeformt werden können. So lassen sich beispielsweise Fassadenelemente aus UHPC bereits bei ihrer Herstellung im Betonfertigteilwerk mit selbstreinigenden Oberflächen ausrüsten. Eine andere Möglichkeit ist eine Anwendung als Datenspeicher. Wie das Beispiel der Schallplatte aus UHPC zeigt, lassen sich Muster, die hier die Schallinformationen enthalten, exakt von einer Matrize kopieren. T2 - Lange Nacht der Wissenschaften 2016 CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2016 KW - UHPC KW - Selbstreinigung KW - Datenträger KW - Betonschallplatte PY - 2016 AN - OPUS4-36948 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Überarbeitung der VDI RL 3783 – was kommt auf uns zu? N2 - Die VDI Richtlinie 3783 ist in Überarbeitung. Es wird das zukünftige Modell vorgestellt und diskutiert. Als Ausblick wird auf den möglichen Einsatz von CFD-Programmen hingewiesen. T2 - Die neue Seveso-III-Richtlinie und Aktuelles im Störfallrecht CY - Dortmund, Germany DA - 01.06.2016 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2016 AN - OPUS4-36929 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Ausbreitungsberechnung im Wandel N2 - Es werden die Einsatzbereiche und die damit verbundenen die Anforderungen an die Rechengenauigkeit von Störfallauswirkungsbetrachtungen, insbesondere der Gasausbreitung, diskutiert. Es wird die aktuelle Entwicklung der Überarbeitung der VDI Richtlinie 3783 vorgestellt. T2 - 3. VDI-Fachkonferenz Anlagensicherheit CY - Düsseldorf, Germany DA - 27.04.2016 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2016 AN - OPUS4-36931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Durchführung von Störfallbetrachtungen - Stand der Diskussion zu Ausbreitungsmodellen N2 - Es wird der Stand der Diskussion zur Überarbeitung der VDI-Richtlinie 3783 und das neue Gasausbreitungsmodell vorgestellt. T2 - 10. Erfahrungsaustausch für Sachverständige nach § 29a BImSchG CY - Ausgsburg, Germany DA - 21.04.2016 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2016 AN - OPUS4-36932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin A1 - Nehrig, Marko A1 - Bletzer, Claus A1 - Musolff, André A1 - Erenberg, Marina A1 - Wille, Frank T1 - Behaviour of Wood Filled Impact Limiters during Fire Test N2 - Packages for the transport of radioactive material are often equipped with impact limiters consisting of wood, encapsulated by steel sheets. These impact limiters shall ensure the transport cask meets the mechanical and thermal IAEA regulatory test requirements. After damage caused by the mechanical tests the package has to withstand a severe fire scenario. According to the regulations during and following the thermal test, the specimen shall not be artificially cooled and any combustion of materials of the package shall be permitted to proceed naturally. Corresponding to results of the French institute IRSN combustion and smouldering of wood inside the impact limiter occurred during and after the fire test. An additional energy supply from a pre-damaged impact limiter to the cask could be the consequence for the safety assessment of the containment. BAM started a first test phase to examine the issue of combustion for such kind of package components. The goal was to understand the phenomena under the consideration of relevant regulatory boundary conditions. Several metal buckets were filled with wood and equipped with thermocouples. The test specimens have been prepared with different damage arrangements to take the influence of the mechanical tests into account. This paper shows the experimental setup and the conduction of the tests. The first test shows that pre-damaged metal encapsulations can lead to smouldering of the wood and with this to a supplement energy release after the end of the 30 minute fire. BAM is in the preparation process for a second test phase. A thermal test will take place with a wood filled test specimen weighing about 2Mg. T2 - The 18th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials (PATRAM 2016) CY - Kobe, Japan DA - 18.09.2016 KW - Large scale testing KW - Fire test KW - Impact limiter KW - Shock absorber KW - Thermal test KW - Typ-B KW - Wood KW - Smouldering PY - 2016 SP - paper no. 1011 AN - OPUS4-37854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Hydraulic Test Procedures - Load Cycle Test (LCT) N2 - Specifications, Challenges and Problems of Load Cycles Test (LCT) T2 - Follow-up Workshop on statistical safety assessment CY - BAM, Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Load cycle tests KW - Hydraulic tests KW - Leak detection PY - 2016 AN - OPUS4-37834 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin T1 - Behaviour of Wood Filled Impact Limiters during Fire Test N2 - Packages for the transport of radioactive material are often equipped with impact limiters consisting of wood, encapsulated by steel sheets. These impact limiters shall ensure the transport cask meets the mechanical and thermal IAEA regulatory test requirements. After damage caused by the mechanical tests the package has to withstand a severe fire scenario. According to the regulations during and following the thermal test, the specimen shall not be artificially cooled and any combustion of materials of the package shall be permitted to proceed naturally. Corresponding to results of the French institute IRSN combustion and smouldering of wood inside the impact limiter occurred during and after the fire test. An additional energy supply from a pre-damaged impact limiter to the cask could be the consequence for the safety assessment of the containment. BAM started a first test phase to examine the issue of combustion for such kind of package components. The goal was to understand the phenomena under the consideration of relevant regulatory boundary conditions. Several metal buckets were filled with wood and equipped with thermocouples. The test specimens have been prepared with different damage arrangements to take the influence of the mechanical tests into account. This paper shows the experimental setup and the conduction of the tests. The first test shows that pre-damaged metal encapsulations can lead to smouldering of the wood and with this to a supplement energy release after the end of the 30 minute fire. BAM is in the preparation process for a second test phase. A thermal test will take place with a wood filled test specimen weighing about 2Mg. T2 - PATRAM 2016 CY - Kobe, Japan DA - 18.09.2016 KW - Burning KW - Fire test KW - Impact limiter KW - Shock absorber KW - Thermal test KW - Typ-B KW - Wood KW - Smouldering KW - Large scale testing PY - 2016 AN - OPUS4-37842 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Hydraulic Test Procedures - Slow Burst Test (SBT) N2 - Specifications, Challenges and Problems for Slow Burst Tests (SBT) T2 - Follow-up Workshop on statistical safety assessment CY - BAM, Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Slow burst test KW - Hydraulic tests PY - 2016 AN - OPUS4-37832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kasinathan, M. A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina A1 - Babu Rao, C. T1 - Optical fiber defect detection using Brillouin optical time domain analyser N2 - A new technique for optical fiber defect detection using Brillouin distributed fiber optic sensor (DFOS) has been proposed and experimentally demonstrated in this paper. This technique is based on stimulated Brillouin scattering (SBS), which offers three wave interaction in single mode optical fiber (SMF -10 μm/125 μm acrylic coated fiber). The nonlinear effect of SBS is manipulated to locate the defect in optical fiber using distributed sensing technology. Various kind of defects may be present in optical fibers. This paper details a case study on observation of a defect, which manifests its presence in certain temperature values. The detail of defect detection through distributed fiber sensor using the SBS has been brought out. SBS is sensitive to temperature and strain. In order to study the effect of defect in distributed fiber sensor as function of temperature and strain, the distributed pre-strained and unstrained optical fiber is subjected to temperature variation and corresponding measurements are obtained with Brillouin optical time domain analyser (BOTDA). This technique enables the utilization of Brillouin parameters, such as decreased amplitude, frequency and increased linewidth in the defect region of the fiber length. The fiber defect location can be determined with spatial resolution accuracy of less than 50 cm of using BOTDA technique. KW - Stimulated Brillouin scattering KW - Distributed sensor KW - Optical fiber KW - Brillouin Optical Time Domain Analysis PY - 2016 SN - 0019-5596 VL - 54 IS - 9 SP - 565 EP - 570 PB - NISCAIR AN - OPUS4-37914 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Birk, A. M. T1 - Fire Testing of Total Containment Pressure Vessels N2 - In North America certain hazardous materials are transported in rail tank cars that must be able to survive an engulfing liquid hydrocarbon pool fire for 100 minutes without rupture. To meet this requirement these tanks are normally equipped with pressure relief valves (PRV) and some form of thermal insulation or thermal protection (TP). These tanks sometimes have non-accident releases (NAR) due to unwanted activation of, or leakage from the pressure relief valves (PRV). These NARs are a nuisance for Industry and for this reason, the industry now wants to remove the PRVs from certain tanks. This is known as total containment and is common practice in Europe. However, Europe does not have a 100 minute fire survival requirement. This paper is about a series of fire tests of 1/3 rd linear scale US DOT 111 Tanks cars. The 2.4 m3 vessels were subjected to fully engulfing fires generated by liquid propane fueled burners. T2 - Loss of prevention CY - Freiburg, Germany DA - 06.06.2016 KW - Hazmat tanks KW - Fire testing KW - Integrity PY - 2016 AN - OPUS4-37915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kasinathan, M. A1 - Babu Rao, C. A1 - Murali, N. A1 - Jayakumar, T. A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Bond monitoring in temperature dependent applications using Brillouin optical time domain analyser N2 - Adhesive bond has to be evaluated for its integrity over a range of temperature. Adhesive is being used to bond the sensors with structures. There is no validated technique to test its performance. In this paper, we propose a Brillouin Optical Time Domain Analyzer (BOTDA) based methodology to detect temperature-induced adhesive bond failure below room temperature using distributed fiber optic sensor. The differential coefficient of thermal expansion of the structure and fiber sensor can lead to bond failure at low temperature. Optical fiber impregnated in the structure will experience differential temperature/strain due to debond of the adhesive. This leads to the frequency and amplitude decomposition of the Brillouin spectra. This is a good indication for real-time monitoring of the integrity of a bond. KW - Adhesive bond KW - Brillouin scattering KW - optical fiber sensor KW - Brillouin optical time domain analysis KW - distributed sensor PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1007/s12596-015-0266-5 VL - 45 IS - 1 SP - 44 EP - 49 PB - Springer AN - OPUS4-37923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Revision der ISO / IEC 17025 N2 - Normen zur Konformitätsbewertung (ISO CASCO Toolbox). Die "neue" ISO 9001; Auswirkung auf die ISO CASCO Toolbox - The Common Elements-Implementierung der Common Elements; Anforderungen an Managementsysteme; Neue Struktur der ISO/IEC 17025 T2 - DAkkS - Audits und flexible Akkreditierung CY - Potsdam, Germany DA - 12.10.2016 KW - Revision KW - Common Elements KW - Metrologische Rückführbarkeit PY - 2016 AN - OPUS4-38067 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Multistandort Akkreditierung N2 - Akkreditierte Konformitätsbewertungsstellen mit mehreren Standorten unterliegen speziellen Vorgaben bei der Akkreditierung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn Standorte im Ausland in die Akkreditierung einbezogen werden. Schwerpunkte der Regelungen sind Zweck und Geltungsbereich der Regelung; Standortregelung, Voraussetzungen Anforderungen an die Leitung etc. T2 - DAkkS - Audits und flexible Akkreditierung CY - Potsdam, Germany DA - 12.10.2016 KW - Konformitätsbewertung KW - Akkreditierungsverfahren KW - Rechtsträger PY - 2016 AN - OPUS4-38070 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Einsatz von Referenzmaterialien im akkreditierten Labor N2 - Referenzmaterialien, insbesondere zertifizierte Referenzmaterialien spiele im Labor eine wichtige Rolle, besonders bei der Methodenvalidierung. Der zweckmäßige Einsatz und die richtige Anwendung sowie eine Einführung in metrologische Rückführbarkeit und die Besonderheiten bei chemischen Messungen wird vorgestellt. T2 - DAkkS - Audits und flexible Akkreditierung CY - Potsdam, Germany DA - 12.10.2016 KW - Rückführung KW - Analysenverfahren PY - 2016 AN - OPUS4-38071 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Das harmonisierte System der europäischen Akkreditierung N2 - Die Akkreditierung hat in den letzten 5 Jahren einen rapiden Wandel durchlaufen. Die zugrundeliegenden Prinzipien und Prozesse der Akkreditierung sowie die grundlegenden Festlegungen zur Begutachtung werden vorgestellt und ein Überblick über den aktuellen Stand der Regelsetzung gegeben. T2 - DAkkS - Audits und flexible Akkreditierung CY - Potsdam, Germany DA - 12.10.2016 KW - Konformitätsbewertung KW - Akkreditierung PY - 2016 AN - OPUS4-38072 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - DAkkS - flexible Akkreditierung N2 - Wann profitieren Laboratorien von einer flexiblen Akkreditierung und welche Voraussetzungen sind zu erfüllen, um bestimmte Kategorien der Flexiblen Akkreditierung zu erlangen? Sektorale Regelungen zur flexiblen Akkreditierung wurden in den letzten Jahren zunehmend entwickelt. T2 - DAkkS - Audits und flexible Akkreditierung CY - Potsdam, Germany DA - 12.10.2016 KW - DAkkS KW - Produktzertifizierung PY - 2016 AN - OPUS4-38073 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Revision of ISO/IEC 17025 - Direct voice from the standadization group N2 - The revision of ISO / IEC 17025 implicates some changes for accredited and non-accredited laboratories. Attention is drawn to the foreseeable changes and an overview of the state of standardization from the standpoint of standardization experts is given. T2 - ISO CASCO meeting WG 44 CY - Lucerne, Switzerland DA - 27.09.2016 KW - standards for conformity assessment PY - 2016 AN - OPUS4-38074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lexow, Jürgen T1 - SAF€RA - Coordination of European Research N2 - SAF€RA is a partnership of research funding institutions. It was initiated by the European Technology Platform Industry Safety and temporarily funded by the European commission as an ERA-NET action. Networking and activities are described. T2 - Safety and Security Research Forum 2016, S2R CY - Bilbao, Spain DA - 26.10.2016 KW - Europa KW - ETPIS KW - SAFERA KW - Forschungsförderung KW - Kooperation KW - EU-Projekt KW - Sicherheit KW - EU-Project KW - Europe KW - Research funding KW - Cooperation KW - Safety KW - Security PY - 2016 AN - OPUS4-38020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lexow, Jürgen T1 - Industrial safety research N2 - Research topics are presented as they were retrieved from the strategic research agenda of the European Technology Platform Industrial Safety (EPIS), partner institutions of SAF€RA, the nano research strategy of the German federal senior authorities and the VDI Working party Safety and Security. T2 - Safety and Security S2R European Forum 2016 CY - Bilbao, Spain DA - 26.10.2016 KW - Industrial safety research KW - Sicherheitsforschung KW - Technische Sicherheit KW - ETPIS KW - SAFERA KW - VDI Arbeitskreis Sicherheit KW - Nanoforschungsstrategie KW - Bundesoberbehörde KW - Senior Federal Authority KW - Nano research strategy KW - Safety research KW - Industrial safety KW - VDI Working Party Safety and Security PY - 2016 AN - OPUS4-38021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lexow, Jürgen T1 - Forschen – Prüfen – Beraten – Ressortforschungseinrichtungen als Dienstleister für Politik und Gesellschaft N2 - Der Begriff Ressortforschung des Bundes wird definiert. An Beispielen verschiedener Ressortforschungseinrichtungen wird der Dienst für die Gesellschaft dargestellt. T2 - 47. Sitzung des MesseArbeitskreis Wissenschaft CY - Jena, Germany DA - 29.06.2015 KW - Ressortforschung KW - Deutsche Forschungslandschaft KW - Ressortforschungseinrichtungen PY - 2015 AN - OPUS4-38024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kapa, Thomas A1 - Hicke, Konstantin T1 - Sicherer Netzbetrieb durch Erkennung von betriebsgefährdenden Zuständen in Hoch- und Mittelspannungs-Betriebsmitteln unter Verwendung von integrierbaren faseroptischen Sensorsystemen ("Monalisa") N2 - Selbstdarstellung des Verbundvorhabens "Monalisa" auf der Konferenz "Zukunftsfähige Stromnetze" 2016 der entsprechenden Forschungsinitiative der Bundesregierung Kurzzusammenfassung der Teilprojekte und F&E-Ziele aller beteiligten Partnerinstitutionen (BAM,TU Berlin, HTW Berlin, BeuthHS Berlin, IPH GmbH) zum Bereich Monitoring von elektrischen Betriebsmitteln mit Hilfe von faseroptischer Sensorik. T2 - Statuskonferenz "Zukunftsfähige Stromnetze" 2016 CY - Berlin, Germany DA - 22.09.2016 KW - Faseroptische Sensoren KW - Kabelmonitoring KW - Betriebsmittelüberwachung KW - Hochspannungsanlagen KW - Verteilte faseroptische Sensorik PY - 2016 AN - OPUS4-38056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Reliability of NDE Data obtained from Concrete bridges N2 - Die Zuverlässigkeit von Daten, die mit zerstörungsfreien Prüfmethoden gewonnen werden sind von vielen Faktoren abhängig, z.B. dem Gerät, dem menschlichen Faktor, dem Materialeinfluss, dem Detail, dem Schadensteil aber auch von der Datenbearbeitung und -interpretation. Der Vortrag stellt den Stand der Möglichkeiten zur Quantifizierung von Ergebnissen der zerstörungsfreien Prüfung dar. N2 - The reliability of data, obtained from nondestructive testing depends on many different factors as e.g. the equipment, the human factor, the influence of material properties, geometrical accessibility of the given detail, the structure of the detail, but also from data acquisition, processing and interpretation. The presentation introduces to current possibilities for the quantification of measurement results received during nondestructive testing. T2 - Symposium on Jointless and Sustainable Bridges CY - Fuzhou, Fujian Province, China DA - 12.05.2016 KW - Probability of Detection KW - Nondestructive testing KW - Nondestructive evaluation KW - Reliability PY - 2016 AN - OPUS4-38081 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie ED - Bittencourt, Tulio Nogueira ED - Frangopol, Dan ED - Beck, Andre T1 - Bridge knowledge management using ontologies N2 - The amount of new knowledge about bridges, about the materials they are made of, deterioration processes for the different materials, typical defects, methods for early detection of them and related causes for damage increases day by day. Often the knowledge remains in the heads of ageing specialists leaving the inspection teams or universities. This paper presents a feasibility study about application of a new tool from artificial in-telligence, ontology, for modeling and organizing bridge engineering knowledge from a domain expert´s view. Exemplarily, knowledge and not only data from bridge testing in the field and in the laboratory were formalized for the presentation of the functionality of ontologies. The open source ontology editor Protégé was ap-plied to test the feasibility. T2 - IABMAS Conference 2016 CY - Foz Do Iguacu, Brazil DA - 26.06.2016 KW - Knowledge Representation KW - Ontology KW - Bridge Knowledge KW - Riveted Bridges PY - 2016 SN - ISBN 9781138028517 PB - CRC Press AN - OPUS4-38082 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Bridge knowledge management using ontologies N2 - The amount of new knowledge about bridges, about the materials they are made of, deterioration processes for the different materials, typical defects, methods for early detection of them and related causes for damage increases day by day. Often the knowledge remains in the heads of ageing specialists leaving the inspection teams or universities. This paper presents a feasibility study about application of a new tool from artificial in-telligence, ontology, for modeling and organizing bridge engineering knowledge from a domain expert´s view. Exemplarily, knowledge and not only data from bridge testing in the field and in the laboratory were formalized for the presentation of the functionality of ontologies. The open source ontology editor Protégé was ap-plied to test the feasibility. T2 - IABMAS Conference 2016 CY - Foz Do Iguacu, Brazil DA - 26.06.2016 KW - Riveted steel bridges KW - Ontology KW - Knowledge representation PY - 2016 AN - OPUS4-38083 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Is data obtained through non-destructive testing reliable? N2 - The presentation tries to contribute an answer to the question about reliability of nondestructive evaluation of structures in civil engineering T2 - IABSE Joint summit CY - Helsinki-Barcelona, Finland / Spain DA - 10.03.2016 KW - Nondestructive testing KW - Nondestructive evaluation KW - Reliability KW - Probability of detection PY - 2016 AN - OPUS4-38085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moldenhauer, Laura A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Köppe, Enrico A1 - Haamkens, Frank A1 - Wittmann, Jochen ED - Aulova, Alexandra ED - Rogelj Ritonja, Alenka ED - Emri, Igor T1 - Experimental feasibility study about moisture in building materials measured with bluetooth N2 - Structural health monitoring contributes to early damage detection in the built infrastructure. During the last two decades, the sensor networks transferred from wired to wireless sensor networks. Several methods exist to measure moisture in building materials. Most of the introduced commercial humidity measurement methods as provide information about the local or near surface moisture. A feasibility study is presented to demonstrate, how the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a BlueTooth® Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials with changing moisture content. The BLE-module communicates with a mobile Smart Device as tablet or mobile phone. The RSSI indicates to what extend the received signal strength is changed due to moisture, while the transmitted signal strength remains constant. T2 - The 33rd Danubia Adria Symposium on Advances in experimental mechanics CY - Portoroz, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Bluetooth KW - Moisture KW - Measurement KW - Water dipoles KW - RSSI PY - 2016 SN - 978-961-94081-0-0 SP - 60 EP - 61 PB - SSEM--Slovene Society of Experimental Mechanics CY - Ljubljana, Slovenia AN - OPUS4-38086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Cast iron arch bridges - part of the world heritage N2 - Cast iron arch bridges were built in the late 18th and early 19th century across Europe. After the famous Iron Bridge in the Ironbridge Gorge in Coalbrookdale in England, being now part of the UNESCO world heritage, many cast iron bridges followed and substituted timber bridges. A series of cast iron bridges has been built in central Europe, in Laasan, Breslau, (now Wrocław), in Berlin, Potsdam, Bad Muskau and Schwerin. The paper gives an overview about the current state of some remaining cast iron arch bridges, typical damage cases, material properties and rehabilitation. Most of the old cast iron arch bridges serve as pedestrian bridges. Some of these bridges have been strengthened to increase the traffic load. Different rehabilitation measures as substitution of parts of the bridges and strengthening using Carbon Reinforced Polymers (CFRP) are discussed. T2 - 8th International Conference on arch bridges CY - Wroclaw, Poland DA - 05.10.2016 KW - Arch bridges KW - Cast iron KW - Materials parameter KW - Rehabilitation PY - 2016 AN - OPUS4-38088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Sanierung der Berliner U-Bahnlinie U1 N2 - Brücken zählen einerseits zu den ältesten Zeugnissen der Verkehrsgeschichte und sind andererseits ein wichtiger Bestandteil der Verkehrsinfrastruktur für unsere heutige Gesellschaft. Sie erfüllen eine wichtige Funktion bei Transport von Personen und Gütern und prägen das Stadtbild. Die Berliner Hoch- und Untergrundbahn, eröffnet im Februar 1902 nach 5 1/2 –jähriger Bauzeit, ist in der heutigen Berliner Denkmalliste als Denkmalbereich (Gesamtanlage) geschützt. Bereits seit 1980 waren die historischen Bahnhöfe entlang der Stammstrecke als Baudenkmale gelistet. An der Stahlkonstruktion der Hochbahnviadukte zwischen Halleschem Tor und Prinzenstraße wurden während regulärer Inspektionen in den 1990ziger Jahren Risse dokumentiert. Die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) bezogen die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) sowie Ingenieurbüros in eine Diskussion über die optimale Lösung zur Sanie-rung und zum Erhalt der Hochbahnviadukte ein. Zahlreiche Versuche im Labor und Messungen vor Ort dienten der Optimierung der bevorzugten Sanierungsvariante. Die BVG für eine Lösung mit relativ geringem Eingriff in die Konstruktion. Das äußere Erscheinungsbild der Hochbahnviadukte im Berliner Stadtbild konnte durch die Sanierungsvariante der BVG erhalten werden. KW - U-Bahn KW - Hochbahnviadukt KW - Denkmalschutz KW - Dehnungsmessungen KW - Sanierung KW - Elastisch gebettete Schiene KW - Schotterfreier Oberbau PY - 2016 SN - 1869-7119 IS - 3 SP - 39 EP - 45 PB - Bundesvereinigung Restaurator im Handwerk e.V. CY - Herrstein AN - OPUS4-38089 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik T1 - Sequential tests of HTLS conductors N2 - Mechanical and electrical sequential tests of high temperature low sag (HTLS) conductors and accessories to be performed at the BAM laboratories are presented. T2 - BestPaths Subtask 6.1 HTLS Workshop & Meeting CY - Berlin, Germany DA - 01.06.2016 KW - High temperature low sag (HTLS) conductors KW - Mechanical tests PY - 2016 AN - OPUS4-38438 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Oesch, Tyler A1 - Landis, E. A1 - Kuchma, D. T1 - Conventional concrete and UHPC performance-damage relationships identified using computed tomography N2 - To make significant advances in concrete engineering, it will be necessary to understand the behavior of cementitious materials at the microscale. To achieve this goal, the nature of damage initiation and growth needs to be understood at very small scales. This Research program sought to increase that understanding through the collection of microscale data using X-ray computed tomography (CT). The tensile and compression behavior of both ultra-high performance concrete (UHPC) and conventional concrete were investigated as a part of this program. Relationships were identified between mechanical performance parameters, such as stiffness degradation and work of load, and cracking parameters, such as crack volume and crack surface area, that could be quantified mathematically and implemented into future finite element analysis (FEA) models. The results of this Research program have the potential to improve the accuracy and resiliency of numerical models and to provide insight to the materials engineering community concerning the optimal use of UHPC. KW - Computed tomography (CT) KW - Ultra-high performance concrete (UHPC) KW - Double punch test (DPT) KW - Quantitative damage measurement KW - Damage variable PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001168 SN - 0733-9399 VL - 142 IS - 12 SP - 04016101-1 EP - 04016101-10 PB - American Society of Civil Engineers CY - Reston, VA, USA AN - OPUS4-38345 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hong, Shuxian A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Peng, B.D. A1 - Xing, D. F. T1 - Long-term monitoring of reinforcement corrosion in concrete using ground penetrating radar N2 - A new method for periodically monitoring reinforcement corrosion in concrete with Ground-Penetrating Radar (GPR) is proposed and a ten-year long-term corrosion periodic monitoring experiment is reported. GPR historical data was taken in different years, under different conditions. In order to align and normalize the obtained images properly prior to effectively performing any automatic defect detection, image registration techniques based on mutual-information are employed, and a new signal processing scheme is proposed for normalizing the intensity of GPR images. Then, the processed image results can be used to compare and find out the change of GPR detection due to corrosion. KW - Steel reinforced concrete KW - Atmospheric corrosion KW - Pitting corrosion PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.corsci.2016.11.003 SN - 0010-938X VL - 114 SP - 123 EP - 132 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-38346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rohwetter, Philipp A1 - Eisermann, René A1 - Großwig, S. A1 - Krebber, Katerina T1 - Fibre-optic distributed acoustic and vibration sensing for monitoring of industrial plants and installations N2 - We propose the application of Distributed Acoustic Sensing (DAS) based on Rayleigh Coherent Optical Time-Domain Reflectometry (C-OTDR) to unconventional sensing tasks in industrial condition monitoring. As examples we present results on the way to fibre-optic remote sensing of dielectric damage processes in high voltage cable joints as well as to condition monitoring of passive rollers in large industrial belt conveyor systems. T2 - International Conference on Smart Infrastructure and Construction CY - Cambridge, UK DA - 27.06.2016 KW - Distributed sensing KW - C-OTDR KW - Strain measurement KW - Structural health monitoring PY - 2016 UR - http://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/tfitsi.61279.063 SN - 978-0-7277-6127-9 DO - https://doi.org/10.1680/tfitsi.61279.063 SP - 63 EP - 68 PB - ICE Publishing CY - London, UK AN - OPUS4-38411 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - Quasi-distributed acoustic sensing (DAS) for online monitoring in high voltage environment N2 - Es werden aktuelle Ergebnisse der quasi-verteilten Faseroptische Sensorik der BAM bzgl. der Diagnostik von Hochspannungskomponenten vorgestellt. Hierbei werden Ergebnisse der akustischen Teilentladungs-Überwachung von Kabelmuffen präsentiert. Ferner werden Resultate zur Verbesserung der Fasersensoreigenschaften einer Faser durch induzierte Streuer dargestellt. T2 - Energie und Photonik CY - Goslar, Germany DA - 18.10.2016 KW - Distributed acoustic sensing KW - Fibre-optic sensing KW - Partial discharge PY - 2016 AN - OPUS4-38414 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - Accoustic monitoring of high-voltage components using optical fibre N2 - Die faseroptische Detektion akustischer Signale eines Transformators bietet die Möglichkeit, eine Echtzeit Zustandsüberwachung durchzuführen. Hierfür wurde ein Konzept entwickelt und in realitätsnahen Versuchen demonstriert. T2 - Seminar Hochspannungstechnik und Energieversorgung CY - Techische Universität Berlin, Germany DA - 16.11.2016 KW - Distributed acoustic sensing KW - Transformer Monitoring PY - 2016 AN - OPUS4-38415 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weidner, P. A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Ummenhofer, T. T1 - Ermüdungsfestigkeit einseitig geschweißter Stumpfstöße von Kreishohlprofilen T1 - Fatigue performance of girth welded butt weld of circular hollow sections N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts „FIT“ wurden Ermüdungsfestigkeitsuntersuchungen an geschweißten Konstruktionsdetails, die häufig in Gründungsstrukturen von OffshoreWindenergieanlagen (OWEA), aber auch im Stahlbrückenbau eingesetzt werden, durchgeführt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wurde auf einseitig geschweißte Kreishohlprofile (KHP) gelegt. Für einseitig stumpfgeschweißte Kreishohlprofile wurden die derzeitigen auf unzureichender Versuchsbasis erstellten Kerbfalleinstufungen geltender Regelwerke überprüft. Hierzu wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit dieses Details durchgeführt. Die den Ermüdungswiderstand maßgeblich beeinflussenden Parameter, wie vorhandene geometrische Imperfektionen und Schweißnahtausbildung, wurden identifiziert, bewertet und deren Einfluss im Rahmen numerischer Berechnungen untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine Kerbfallempfehlung erarbeitet, die eine zutreffende Lebensdauerabschätzung ermöglicht. Diese Kerbfallempfehlung soll als Grundlage für die zukünftige Aufnahme in Normen und Regelwerke dienen. KW - Einseitenschweißung KW - Imperfektion KW - Offshore-Windenergieanlage KW - Schweißnahtausbildung KW - Lebensdauerabschätzung PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201610412 SN - 0932-6375 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 85 IS - 9 SP - 620 EP - 629 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Damm, David T1 - Informationssysteme der BAM im Bereich Beförderung gefährlicher Güter N2 - Vorstellung der Informationssysteme der BAM, d.h. das Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT, die BAM-Liste und TES (Portal für Technische Sicherheit) T2 - 20. Gefahrgutkonkress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 17.11.2016 KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Software KW - Transport KW - Dangerous good PY - 2016 AN - OPUS4-38374 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan T1 - Prüfung, Zulassung, Sicherheit N2 - Übersicht zu Baumusterzulassungsverfahren von Gefahrguttanks und deren aktuelle Problemfelder, Hinweise zur Optimierung des Verfahrens, Überblick über neue BK3-Container im Europäischen Binnenverkehr, Prüfung und Zulassung, Entwicklung eines standardisieren Prüfverfahrens T2 - 20. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 17.11.2016 KW - Baumusterzulassung KW - Sicherheit KW - Gefahrgut KW - Tanks KW - BK3 KW - Prüfung KW - ADR KW - RID PY - 2016 AN - OPUS4-38376 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kusche, Christian A1 - Knaust, Christian A1 - Hahn, S.-K. A1 - Krause, U. T1 - Experimental investigations of the combustion efficiency for fire load calculations T1 - Experimetelle Untersuchungen der Verbrennungseffektivität für Brandlastberechnungen N2 - The amount of heat, which is released by fire loads during the combustion process, depends on the material characteristics, the ventilation conditions, the storage density and the distribution. To evaluate the structural stability of buildings in case of fire, the fire load has to be quantified. In Germany, the fire load is quantified by using the combustion factor m, while internationally the combustion efficiency χ is applied. Both factors assess the burning behavior of materials, but the determination is carried out in different ways. Since the testing facility was abolished fifteen years ago, it is not possible to determine the combustion factor m anymore. So, it should be found out, if the combustion efficiency χ is a convenient method to quantify the fire load under the consideration of the German standards. As a part of the research, combustion efficiencies χ were determined for eight materials in the cone calorimeter and the single burning item test at different heat fluxes. The values of the combustion efficiencies χ as well as the corresponding combustion factors m were discussed and compared to the values of the literature. The results show an influence of the testing facility on the combustion efficiency. The values of the combustion efficiency determined in the single burning item test were higher than the values from the cone calorimeter. N2 - Die Wärmefreisetzung einer Brandlast im Brandfall hängt von den Materialeigenschaften, den Ventilationsbedingungen, der Lagerungsdichte und der Verteilung im Brandraum ab. Die Festlegung der erforderlichen Feuerwiderstandsdauer in industriellen Gebäuden erfolgt auf Basis der Brandlast. In Deutschland dient der Abbrandfaktor m (m-Faktor) zur Berechnung der Brandlast, wohingegen international die Verbrennungseffektivität χ zur Berechnung verwendet wird. Zwar charakterisieren beide Faktoren das Abbrandverhalten von Stoffen, jedoch sind ihre Bestimmungsmethoden unterschiedlich. Seit der Abschaffung des letzten m-Faktor-Ofens vor mehr als 15 Jahren, ist die Bestimmung von m-Faktoren nicht mehr möglich. Daher soll untersucht werden, ob die Verbrennungseffektivität χ an Stelle des m-Faktors zur Berechnung der Brandlast im Rahmen deutscher Normen verwendet werden kann. Für diese Untersuchungen wurde die Verbrennungseffektivität χ von acht Stoffen im Cone Calorimeter und im Single Burning Item Test bei unterschiedlichen Wärmestromdichten bestimmt. Die ermittelten Werte der Verbrennungseffektivität χ wurden den bestehenden m-Faktoren gegenübergestellt und mit Werten aus der Literatur verglichen. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Prüfapparaturen zu unterschiedlichen Verbrennungseffektivitäten führen. Die Werte aus der Messung des SBI waren höher als die des Cone Calorimeters KW - Combustion efficiency KW - Combustion factor KW - Fire load density KW - Cone calorimeter KW - Single burning item test PY - 2015 DO - https://doi.org/10.3139/120.110795 SN - 0025-5300 VL - 57 IS - 10 SP - 843 EP - 849 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-38738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hübert, Thomas T1 - H2Sense - Cost-effective and reliable Hydrogen Sensors for Facilitating the Safe Use of Hydrogen N2 - The H2SENSE (Cost-effective and reliable hydrogen sensors for facilitating the safe use of hydrogen) project promoted hydrogen primarily, but not exclusively, for its use as an alternative fuel. It brought together different stakeholders including sensor manufacturers, end-users, certification bodies and independent evaluators to ensure the optimum use of low-cost and reliable hydrogen sensors. Project partners analysed sensor performance in real-life applications in industrial environments and identified increased requirements for sensors and for regulations, codes and standards. H2SENSE also facilitated the safe use and implementation of hydrogen as an alternative fuel by ensuring the correct use of effective hydrogen detection devices. European scientists worked together with colleagues from the National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Colorado, USA. They pooled their knowledge of developments in hydrogen sensor technology as well as deployment and commercialisation strategies. These benefits will be continued through trans-Atlantic inter-laboratory sensor testing programmes in which EU and US laboratories perform complementary tests and exchange results. KW - Sensors KW - Hydrogen KW - Renewable energy PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-387484 SP - 1 EP - 3 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - 3rd Workshop on Thermo-Mechanical Fatique - Interntional TMF-Workshop N2 - Components in the Aerospace, Power and Automotive engineering sectors are frequently subjected to cyclic stresses induced by thermal fluctuations and mechanical loads. For the design of such components, reliable material property data are required which need to be acquired using well accepted and reproducible test procedures for thermo-mechanical fatigue (TMF) loading. Available materials TMF property data are limited so that there is a need for further TMF data generated by TMF testing. The TMF behaviour of materials is often desired to be simulated in models which describe the cyclic stress-strain behaviour, the fatigue life and the cyclic crack growth behaviour. There is a continuous need for the development and amendment of such models. Models can be validated by using materials in industrial applications which are subjected to TMF loading. T2 - 3rd Workshop on Thermo-Mechanical Fatique - Interntional TMF-Workshop CY - Berlin, Germany DA - 27.04.2016 KW - Thermo-mechanical fatigue KW - TMF KW - Cyclic stress-strain behaviour KW - Fatigue life KW - Cyclic crack growth behaviour PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-386960 SP - 1 EP - 696 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - Concrete mesostructure geometry modeling with growing and colliding hard spheres N2 - Simulations of concrete on the mesoscale require complex geometry models that resolve single aggregates. Since they fill up to 60-80% of the virtual specimen, efficient algorithms for their placement are necessary. Event-driven molecular dynamics (EDMD) algorithms using growing spheres are proven to create dense polydisperse sphere packings. In this paper, a modified EDMD algorithm is presented and compared to the widely used random sequential addition algorithm. It reaches denser aggregate packings and saves computation time at high volume fractions. When meshing the geometry, a minimal distance between the aggregates ensures undistorted elements. It is obtained by increasing the aggregate size during the placement process, which makes the packing problem more challenging. For a given aggregate volume fraction, the presented algorithm maximizes this distance and meshable mesoscale geometries for concrete specimens with more than 70% aggregate content are produced. T2 - 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference CY - Aachen, Germany DA - 20.07.2015 KW - Concrete KW - Mesoscale KW - Geometry modeling KW - Molecular dynamics PY - 2015 AN - OPUS4-38697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - State-of-the-art of Ultrasonic Monitoring of Concrete N2 - Ultrasonic methods are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as deep penetration ultrasonic echo devices, new imaging techniques, embedded transducers for permanent monitoring and sensitive data processing techniques adopted from seismology have opened new fields of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks. KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2016 IS - 10 SP - 15 EP - 18 AN - OPUS4-38728 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - State-of-the-art ultrasonic monitoring of concrete N2 - Ultrasonic methods are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The presentation will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with or first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented. T2 - CBIR Research Seminar, University of Technology Sydney CY - Sydney, Australia DA - 05.12.2016 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2016 AN - OPUS4-38730 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Progress in non-destructive testing and monitoring of concrete N2 - The presentation will give an overview on non-destructive testing techniques being developed at the Federal Institute for Materials Research and Testing, Germany (BAM). This includes ultrasonic methods, ground penetration radar, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), infrared thermography, pile testing, sensor technology and building scanner. A focus of the talk will be ultrasonic methods, which are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The presentation will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with our first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented. T2 - CIE Research Seminar, University of Western Sydney, New South Wales CY - Sydney, Australia DA - 15.12.2016 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2016 AN - OPUS4-38732 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Considering pedestrians with special needs in evacuation N2 - Laboratory studies with pedestrians could depend strongly on Initial conditions. Comparisons of the results of such studies require to distinguish carefully between homoge neous and heterogeneous populations. A series of well-controlled laboratory studies were performed with participants with and without impairments. Individual pedestrian movement through a corridor and a bottleneck of all participants was recorded by wide-angle HD-cameras and the trajectories of each participant was extracted automatically by using PeTrack. This contribution shows that considering participants with impairments in laboratory studies of pedestrian movement is feasible and reports preliminary the inuences of movement. Preliminary analyses imply two main conclusions and a preliminary forecast: _rst, social behaviour in laboratory studies is considerately and respectful; we did not observe altruistic behaviour; but considerately behaviour may encourage a reduced capacity at bottlenecks. Second, technical devices to improve movement require space and reduce capacity. T2 - SFPE Europe Conference and Expo CY - Rotterdam, The Netherlands DA - 05.02.2018 KW - evacuation KW - egress KW - pedestrian KW - impairments KW - movement KW - demographic change PY - 2018 AN - OPUS4-44032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Konformitätsbewertung von ortsbeweglichen Druckgeräten nach Richtlinie 2010/35/EU (TPED) N2 - Im Vortrag wird auf die rechtlichen Grundlagen der Richtlinie 2010/35/EU eingegangen. Dies umfasst die Definition von ortsbeweglichen Druckgeräten, die an sie gestellten technischen Anforderungen und die Anforderungen an deren Konformitätsbewertung. Des Weiteren wird die Anwendung der Richtlinie auf Feuerlöscher und deren Treibgasflaschen diskutiert T2 - Fortbildung GRIF CY - Würzburg, Germany DA - 15.09.2017 KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - Tragbare Feuerlöscher KW - Treibgasflaschen PY - 2017 AN - OPUS4-43957 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Explosion beim Bau der Salzgrotte in St. Ingbert: Zur strafrechtlichen Verantwortung für fehlende Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung, Unterweisung und Aufsichtsführung bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen N2 - Beim Bau einer Salzgrotte für eine Wellnesslandschaft im Keller eines Wohnhauses kam es zu einer folgenschweren Explosion: Die bei der Verwendung des Bauschaums freigesetzten Gase und Dämpfe sammelten sich im Keller und entzündeten sich schließlich. Durch die Explosion starben zwei Arbeiter, ein weiterer Arbeiter sowie die Käuferin der Salzgrotte erlitten massive Verbrennungen. Dieser Aufsatz stellt das Gerichtsurteil gegen die Geschäftsführer der ausführenden GmbH vor, bereitet die wesentlichen Aussagen zu Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung, Unterweisung und Aufsichtsführung auf, erläutert sie und ergänzt Bezüge zur heute einschlägigen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV). KW - Explosionsschutz KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahmen KW - Gefahrstoffe PY - 2018 UR - https://www.BauPortal-digital.de/BauP.01.2018.066 SN - 1866-0207 SN - 2190-5800 IS - 1 SP - 67 EP - 68 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-43914 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pistol, Klaus T1 - Hochtemperaturverhalten neuartiger Betone - Experimentelle Materialuntersuchungen als Grundlage für die Heißbemessung T1 - High temperature behaviour of novel concretes - Experimental material tests as a basis for structural fire design N2 - Die Bemessungsnorm für Stahlbeton- und Spannbetontragwerke DIN EN 1992-1-2 (EC 2-1-2) erlaubt die Anwendung von vereinfachten und allgemeinen Rechenverfahren für den Tragfähigkeitsnachweis im Brandfall (Heißbemessung). Als Grundlage für die Heißbemessung werden für Normalbeton und für Hochfesten Beton temperaturabhängige Spannungs-Dehnungs-Beziehungen angegeben, mit denen der Festigkeits- und Steifigkeitsverlust von Beton bei zunehmender Temperatur berücksichtigt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird herausgearbeitet, dass die aktuelle betontechnologische Entwicklung und die damit einhergehende Diversifizierung in der stofflichen Zusammensetzung neuartiger Betone bei der Heißbemessung berücksichtigt werden muss. Die in dem Beitrag zusammengestellten temperaturabhängigen Druckfestigkeiten neuartiger Betone verdeutlichen den Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf das Hochtemperaturverhalten von Beton. KW - Beton KW - Brandschutz KW - Material PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201700066 SN - 1437-1006 SN - 0005-9900 VL - 113 IS - 3 SP - 194 EP - 200 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-44539 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hothan, Sascha A1 - Pistol, Klaus A1 - Häßler, Dustin T1 - Einfluss der Querdehnungsbehinderung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Spannbeton-Hohlplatten im Brandfall T1 - Influence of lateral constraint on the loadbearing and deformation characteristics of hollow core slabs in fire N2 - Spannbeton-Hohlplatten (engl.: Hollow Core Slabs, HC-Platten) werden insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen als Deckensysteme im Hochbau eingesetzt. Bei einem 2007 aufgetretenen Brandereignis in einem Parkhaus in Rotterdam kam es zu einer teilweisen Ablösung des unteren Plattenspiegels. Dies hatte eine europaweite Diskussion zur brandschutztechnischen Bewertung dieser Bauart zur Folge. Mittlerweile liegen eine Vielzahl von gutachterlichen Stellungnahmen, Literaturauswertungen und auch jüngeren Forschungsarbeiten zum Feuerwiderstand von Konstruktionen aus Spannbeton-Hohlplatten vor. In den Untersuchungen wurde unter anderem das Tragverhalten von HC-Platten bei starrer Auflagerung, insbesondere hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit, analysiert. Ein weiterer, bei der Prüfung und Bewertung von Spannbeton-Hohlplatten bisher kaum beachteter Aspekt ist die im Brandfall auftretende Behinderung der Querdehnung. In der Praxis kann für HC-Platten eine Querdehnungsbehinderung im Brandfall auftreten, wenn beispielsweise eine sehr steife Begrenzung des brandbeanspruchten Deckenbereichs vorliegt, z. B. durch Treppenhauskerne oder auch durch umgebende Deckenfelder bei lokaler Brandbeanspruchung. Um dieser Fragestellung nachzugehen, wurden an der BAM entsprechende experimentelle und numerische Untersuchungen an Deckenfeldern aus Spannbeton-Hohlplatten mit unterschiedlicher seitlicher Zwängung durchgeführt. Im Beitrag werden die im Realmaßstab durchgeführten Brandversuche ausführlich beschrieben und deren Ergebnisse und daraus abgeleiteten Erkenntnisse vorgestellt. Die an der BAM durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einer Zunahme der seitlichen Zwängung die Horizontalrissbildung in den Plattenstegen zu- und die Längsrissbildung abnimmt. Trotz der ausgeprägten Horizontalrissbildung kam es in den Brandversuchen nicht zu- einer Ablösung des unteren Plattenspiegels. Ebenso zeigte sich kein negativer Einfluss der Horizontalrisse auf das Trag- und Verformungsverhalten der brandbeanspruchten Deckenkonstruktion. Die Ergebnisse aus den Brandversuchen stehen zukünftig zur Validierung numerischer Modelle zur Verfügung. KW - Brandschutz KW - Spannbeton-Hohlplatten KW - Querdehnungsbehinderung KW - Zwängung KW - Beton PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201700067 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 113 IS - 3 SP - 174 EP - 183 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-44540 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pötzsch, Sina T1 - Fire protection systems for tanks made of GFRP N2 - The application of lightweight materials for tanks for transportation appears promising. Besides saving weight and therefore transportation costs, new complex geometries that depart from common cylindrical shapes of steel tanks can be manufactured. For transportation of dangerous goods, fire and explosion safety must be maintained to prevent accidents with serious consequences. In this work the fire behavior of lightweight tanks made from glass fiber reinforced plastics (GFRP) with complex geometries is investigated. Pretests on intermediate scale GFRP plates are conducted to identify suitable fire protection systems and surface treatments for composite tanks. The fire resistance is shown to be improved by addition of fire protective coatings and integrated layers. Finally, a complex rectangular GFRP tank with a holding capacity of 1100 liters is fire protected with an intumescent fire coating. The tank is filled up to 80 % with water and burned under an engulfing fully developed fire. It was shown that the intumescent layer could expand before the decomposition of the resin occurred. Furthermore, the adhesion between tank surface and coating was maintained. The structure could withstand a fire for more than 20 min. T2 - ASME IMECE 2017 CY - Tampa, Florida, US DA - 03.11.2017 KW - Lightweight tank KW - GFRP KW - Composites in fire KW - Fire safety tanks KW - Intumescent layer PY - 2017 AN - OPUS4-42990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pötzsch, Sina A1 - Timme, Sebastian A1 - Sklorz, Christian A1 - Skoczowsky, Danilo A1 - Otremba, Frank A1 - Krüger, Simone T1 - Fire protection systems for tanks made of GFRP N2 - The application of lightweight materials for tanks for transportation appears promising. Besides saving weight and therefore transportation costs, new complex geometries that depart from common cylindrical shapes of steel tanks can be manufactured. For transportation of dangerous goods, fire and explosion safety must be maintained to prevent accidents with serious consequences. In this work the fire behavior of lightweight tanks made from glass fiber reinforced plastics (GFRP) with complex geometries is investigated. Pretests on intermediate scale GFRP plates are conducted to identify suitable fire protection systems and surface treatments for composite tanks. The fire resistance is shown to be improved by addition of fire protective coatings and integrated layers. Finally, a complex rectangular GFRP tank with a holding capacity of 1100 liters is fire protected with an intumescent fire coating. The tank is filled up to 80 % with water and burned under an engulfing fully developed fire. It was shown that the intumescent layer could expand before the decomposition of the resin occurred. Furthermore, the adhesion between tank surface and coating was maintained. The structure could withstand a fire for more than 20 min. T2 - ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE) 2017 CY - Tampa, Florida, USA DA - 03.11.2017 KW - Lightweight tank KW - Composites in fire KW - GFRP KW - Fire retardants KW - Intumescent layer PY - 2017 SN - 978-0-7918-5849-3 VL - 14 SP - Article UNSP V014T14A017, 1 EP - 6 PB - ASME Press AN - OPUS4-42991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Ortsverteilte faseroptische Messtechnik N2 - Vorstellung und Anwendung ortsverteilter Messverfahren für faseroptische Zustandsüberwachung von Bauwerken T2 - Angewandte Forschung im Bauwesen — Anwenderkonferenz CY - Berlin,Germany DA - 22.09.2017 KW - Fasersensorik KW - Ortsverteilte Messtechnik KW - Ortsaufgelöste Messung PY - 2017 AN - OPUS4-42141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Modelling a partly filled road tanker during an emergency braking N2 - A simplified model, based upon physical principles, is proposed the simulate the effect of sloshing on the pressure developed in the tanker chambers. The model has been validated in good extent, with experimental data from full scale testing. The characteristic that mostly affects the pressure developed with the chambers of the tanker is the length of the chamber. While a reduction in this property could decrease the pressure developed within a given chamber, the analysis should take into account an overall approach, as a shortening of the individual chambers would influence the number of chambers necessary to carry a certain amount of product. Consequently, the resulting model could be used to study different effects of the sloshing cargo on the carrying vehicles, including the length and position of the chambers along the tanker body. T2 - WCECS 2017 CY - San Francisco, CA, USA DA - 25.10.2017 KW - Braking KW - Emergency KW - Tanker PY - 2017 UR - http://www.iaeng.org/publication/WCECS2017/ SN - 978-988-14048-4-8 SN - 2078-0958 VL - II SP - 610 EP - 614 AN - OPUS4-42957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Distributed fiber optic sensing techniques: from high strain applications to nanostrain sensitivity N2 - Various applications examples for distributed high-strain measurement using polymer optical fibres and high-resolution sensing using coherent optical time domain reflectometry are summarized for structural monitoring applications. T2 - 6th International Forum on Opto-electronic Sensor-based Monitoring in Geo-engineering (FOSMG) CY - Nanjing, China DA - 03.11.2017 KW - Optical fibre sensor KW - Distributed sensing KW - Strain sensing KW - OTDR KW - Polymer optical fiber PY - 2017 AN - OPUS4-42965 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharff, Erik T1 - TF-Projekt Sicherheit von Verkehrsinfrastrukturen - Ausbreitung von LNG in Verkehrstunneln N2 - Schwerlastfahrzeuge (Lkw) werden in Zukunft zunehmend mit tiefkalt verflüssigtem Erdgas (LNG) betrieben. Die verstärkte Nutzung von LNG im Straßenverkehr führt zu neuen Gefährdungen. Insbesondere in räumlich begrenzten Umgebungen wie Verkehrs-tunneln können bei einem unfallbedingten Freiwerden von LNG explosionsfähige Brenngas-Luft-Gemische entstehen, die sich bei Anwesenheit einer Zündquelle explosionsartig umsetzen. Gravierende Schäden für die Bauwerksstruktur und die Verkehrsteilnehmer könnten mögliche Folgen sein. Anhaltspunkt für das Schadensausmaß ist das Volumen der zündfähigen Gaswolke. Durch experimentelle Untersuchungen im Realmaßstab und Modellierung des LNG-Freisetzungsvorgangs unter differierenden Randbedingungen versucht die BAM das allgemeine Gefährdungs-potential verschiedener Szenarien abzuschätzen und daraus Maßnahmen abzuleiten. T2 - BAM Phd Day 2017 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 21.09.2017 KW - Verflüssigtes Erdgas KW - LNG KW - Tunnel KW - Gasausbreitung PY - 2017 AN - OPUS4-42949 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moldenhauer, Laura T1 - Experimental modeling approach for determining the moisture damping exponent of a bluetooth low energy signal in moist building material N2 - We investigated, the damped Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a Bluetooth Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials with changing moisture content, Fig. 1. The BLE-module communicates with a mobile Smart Device as tablet via 2.45 GHz-ISM-frequency band where water dipoles start to oscillate, Fig. 2. The damping model demonstrates this damping effect on RSSI by the abstraction of the reality observed in a real system. Through the reproduction of the active relationships, the system behavior is decomposed in such a way that a separate consideration of the required system parameters is possible. T2 - 34th DANUBIA ADRIA SYMPOSIUM on Advances in Experimental Mechanics (DAS 2017) CY - Trieste, Italy DA - 18.09.2017 KW - Structural health monitoring KW - Long-term monitoring KW - Bluetooth Low Energy KW - BLE KW - Moisture KW - Network Communication KW - Experimental study KW - Modellierung PY - 2017 AN - OPUS4-42966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Warum gibt es für Sauerstoff-Armaturen besondere sicherheitstechnische Anforderungen? N2 - Armaturen bestehen üblicherweise aus metallischen Werkstoffen und enthalten in der Regel brennbare Materialien als Sitz- und Dichtungswerkstoffe. Daher ist die Gefahr eines Ausbrands dieser Armaturen grundsätzlich immer vorhanden. Der Vortrag zeigt die besonderen sicherheitstechnischen Anforderungen an Sauerstoff-Armaturen auf und stellt die gängigen Prüfverfahren der BAM sowie unsere Sicherheitsphilosophie vor. Außerdem soll dieser Vortrag dazu dienen, das für Hersteller und Anwender existierende Begriffs-Chaos von Zulassung, Prüfbericht mit Beurteilung und Zertifizierung zu beseitigen. T2 - DIAM Deutsche Industriearmaturen Messe CY - Bochum, Germany DA - 08.11.2017 KW - Ausbrennsicherheit KW - Sauerstoff KW - Sauerstoff-Armaturen KW - Prüfmethoden PY - 2017 AN - OPUS4-42967 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Die Explosion beim Bau der Salzgrotte in St. Ingbert N2 - Beim Bau einer Salzgrotte für eine Wellnesslandschaft im Keller eines Wohnhauses kam es zu einer folgenschweren Explosion: Die bei der Verwendung des Bauschaums freigesetzten Gase und Dämpfe sammelten sich im Keller und entzündeten sich schließlich. Durch die Explosion starben zwei Arbeiter, ein weiterer Arbeiter sowie die Käuferin der Salzgrotte erlitten massive Verbrennungen. Dieser Aufsatz stellt das Gerichtsurteil gegen die Geschäftsführer der ausführenden GmbH vor, bereitet die wesentlichen Aussagen zu Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung, Unterweisung und Aufsichtsführung auf, erläutert sie und ergänzt Bezüge zur heute einschlägigen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV). KW - Arbeitsschutz KW - Explosionsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahmen PY - 2018 DO - https://doi.org/10.37307/j.2199-7349.2018.02.07 SN - 2199-7330 SN - 2199-7349 IS - 2 SP - 72 EP - 78 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-44238 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jüngert, A. A1 - Dugan, S. A1 - Homann, Tobias A1 - Mitzscherling, Steffen A1 - Prager, Jens A1 - Pudovikov, S. A1 - Schwender, T. T1 - Advanced ultrasonic techniques for nondestructive testing of austenitic and dissimilar welds in nuclear facilities N2 - Austenitic stainless steel welds as well as dissimilar metal welds with nickel alloy filler material, used in safety relevant parts of nuclear power plants, still challenge the ultrasonic inspection. The weld material forms large oriented grains which lead on the one hand to high sound scattering and on the other hand – to inhomogeneity and to the acoustic anisotropy of the weld structure. The ultrasonic wave fronts propagate not linearly, as in ferritic weld joints, but along the curves, which depend on the specific grain structure of the weld. Due the influence of these phenomena, it is difficult to analyze the inspection results and to classify the ultrasonic indications, which could be both from the weld geometry and from the material defects. A correct flaw sizing is not possible. In an ongoing research project, different techniques to improve the reliability of ultrasonic testing at these kinds of welds are investigated. In a first step (in the previous research project) two ultrasonic inspection techniques were developed and validated on plane test specimens with artificial and realistic flaws. In the ongoing project, these techniques are applied to circumferential pipe welds with longitudinal and transverse flaws. The technique developed at the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in Germany uses a combination of ray tracing and synthetic aperture focusing technique (SAFT). To investigate the unknown grain structure, the velocity distribution of weld-transmitting ultrasound waves is measured and used to model the weld by ray tracing. The second technique, developed at the Fraunhofer Institute for Nondestructive Testing (IZFP) in Germany, uses Sampling Phased Array (Full Matrix Capture) combined with the reverse phase matching (RPM) and the gradient elastic constant descent algorithm (GECDM). This inspection method is able to estimate the elastic constants of the columnar grains in the weld and offers an improvement of the reliability of ultrasonic testing through the correction of the sound field distortion. The unknown inhomogeneity and anisotropy are investigated using a reference indication and the special optimization algorithm. Both reconstruction techniques give quantitative inspection results and allow the defect sizing. They have been compared to conventional ultrasonic testing with techniques, which are state of the art for components in nuclear power plants. The improvement will be quantified by the comparison of the probability of detection (POD) of each technique. T2 - 44th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Utah Valley Convention Center, Provo, Utah, USA DA - 15.07.2017 KW - Austenitic stainless steel KW - Nuclear power plants KW - Dissimilar welds KW - Nondestructive testing KW - Ultrasonic testing PY - 2018 SN - 978-0-7354-1644-4 SN - 0094-243X VL - 1949 SP - UNSP 110002, 1 EP - 9 AN - OPUS4-44148 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jüngert, A. T1 - Advanced ultrasonic techniques for nondestructive testing of austenitic and dissimilar welds in nuclear facilities N2 - Austenitic stainless steel welds as well as dissimilar metal welds with nickel alloy filler material, used in safety relevant parts of nuclear power plants, still challenge the ultrasonic inspection. The weld material forms large oriented grains which lead on the one hand to high sound scattering and on the other hand – to inhomogeneity and to the acoustic anisotropy of the weld structure. The ultrasonic wave fronts propagate not linearly, as in ferritic weld joints, but along the curves, which depend on the specific grain structure of the weld. Due the influence of these phenomena, it is difficult to analyze the inspection results and to classify the ultrasonic indications, which could be both from the weld geometry and from the material defects. A correct flaw sizing is not possible. In an ongoing research project, different techniques to improve the reliability of ultrasonic testing at these kinds of welds are investigated. In a first step (in the previous research project) two ultrasonic inspection techniques were developed and validated on plane test specimens with artificial and realistic flaws. In the ongoing project, these techniques are applied to circumferential pipe welds with longitudinal and transverse flaws. The technique developed at the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in Germany uses a combination of ray tracing and synthetic aperture focusing technique (SAFT). To investigate the unknown grain structure, the velocity distribution of weld-transmitting ultrasound waves is measured and used to model the weld by ray tracing. The second technique, developed at the Fraunhofer Institute for Nondestructive Testing (IZFP) in Germany, uses Sampling Phased Array (Full Matrix Capture) combined with the reverse phase matching (RPM) and the gradient elastic constant descent algorithm (GECDM). This inspection method is able to estimate the elastic constants of the columnar grains in the weld and offers an improvement of the reliability of ultrasonic testing through the correction of the sound field distortion. The unknown inhomogeneity and anisotropy are investigated using a reference indication and the special optimization algorithm. Both reconstruction techniques give quantitative inspection results and allow the defect sizing. They have been compared to conventional ultrasonic testing with techniques, which are state of the art for components in nuclear power plants. The improvement will be quantified by the comparison of the probability of detection (POD) of each technique. T2 - 44th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Utah Valley Convention Center, Provo, Utah, USA DA - 15.07.2017 KW - Austenitic stainless steel KW - Nuclear power plants KW - Dissimilar Welds KW - Nondestructive Testing KW - Ultrasonic Testing PY - 2018 AN - OPUS4-44151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Untersuchungen des Schädigungsgrades von Kunststoffen als Werkstoffe von Heizöllagerbehältern nach einer Nutzungsdauer > 25 Jahre N2 - Heizöllagerbehälter aus Kunststoffen (z.B. Polyethylen) sind für einen sicheren Betrieb von 30 Jahren, dem Zeitraum der Produkthaftung, ausgelegt. Die Tankhersteller empfehlen zur Gewährleistung der Sicherheit nach Ablauf von 30 Jahren den Ersatz dieser Behälter. Kunststoffe unterliegen im Laufe ihrer Nutzungsdauer der Alterung durch die Veränderung ihrer Eigenschaften. Das Ausmaß der Alterung und die Art des Abbauvorganges hängen im Wesentlichen vom chemischen Abbau des Kunststoffes, der Wanddicke des Behälters und den Umgebungsbedingungen ab. Aufgrund der Komplexität der Alterungsvorgänge sind Aussagen zum Langzeitverhalten bzw. zur Lebensdauer der Heizöllagerbehälter ohne geeignete Langzeitprüfungen problematisch. Bisher liegen keine Untersuchungen zum Langzeitverhalten der Kunststoffe vor, insbesondere nach einer Nutzungsdauer über 20 Jahre. In der BDH-Broschüre: Effiziente Systeme und erneuerbare Energien wird darauf hingewiesen, dass ca. 45 % der Heizöllagerbehälter aus Kunststoffen in Deutschland 26 Jahre und älter sind. Viele dieser Tankanlagen sind zudem noch nie von einem Sachverständigen überprüft worden. Schätzungen gehen davon aus, dass mehr als 10.000.000 Tankanlagen aus Kunststoffen in Deutschland vor 1987 errichtet wurden. Ziel der Untersuchungen ist, den Schädigungsgrad der Kunststoffe im Vergleich zu den unbelasteten Werkstoffen zu ermitteln. Da die BAM bis Ende der 80-iger Jahre für die Zulassung dieser Behälter zuständig war, sind die Daten über den eingesetzten Werkstoff für den Vergleich noch vorhanden. Der Bundesverband Lagerbehälter e.V. und das Institut für Wärme und Oeltechnik (IWO) befürworten diese Untersuchungen, um eine Überalterung der Tankanlagen zu vermeiden. Diese Überalterung könnte die zukünftige Gefahr für die Heizöltankanlage sein, nicht der Wettbewerb mit anderen Energieformen. T2 - BUW - Ausgewählte Kapitel der Werkstoffkunde CY - Wuppertal, Germany DA - 12.01.2018 KW - Heizöllagerbehälter KW - Polyethylen KW - Schädigung KW - Lebensdauer PY - 2018 AN - OPUS4-44191 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - IEC TC31/SC 31M and CEN TC 305 N2 - Overview about the status of european and international standardisation in the field of explosion protection of nonelectrical equipment and protective systems T2 - 21st ExNB-Meeting - Coordination of Notified Bodies - Directive 2014/34/EU of the European Parliament and of the Council (ATEX) CY - Brussels, Belgium DA - 31.01.2018 KW - Explosion protection KW - Standardisation KW - Explosionsschutz KW - Normung PY - 2018 AN - OPUS4-44174 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fraňa, K. A1 - Attia, S. H. A1 - Otremba, Frank T1 - Numerical simulation of the filling process in the pressure bottle N2 - Parameter study for CFD in the bottle – grid resolution plays an important role on the temperature at the specific positions, 2D axi-symetrical calculation is a sufficient solution strategy in regards to the examined particular Problem. The intensity of filling process can be controlled by pressure “User defined function” provided by experiments. Numerical simulation demonstrated feasibility to predict temperature progress during the filling process successfully validated by experiments. The turbulent model k-w SST is the best strategy for the turbulent property calculations. The most intensive turbulent kinetic energy appeared in the middle region of the pressure bottle, the impact of the eddy viscosity on the wall was mostly in the wall region. T2 - ECMMM 2018 CY - Krakow, Poland DA - 10.02.2018 KW - Numerical simulation KW - Pressure bottle PY - 2018 AN - OPUS4-44177 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühl, Christiane T1 - Marktüberwachung ortsbeweglicher Druckgeräte N2 - Vorstellung des Erfahrungsaustauschkreis' Marktüberwachung ortsbeweglicher Druckgeräte (ERFA-MÜoD): Rechtsgrundlage, Aufgaben, Themen, Mitglieder. Wem melde ich was bei nicht richtlinienkonformen ortsbeweglichen Druckgeräten? T2 - 3. Erfahrungsaustausch der Expertengruppe "Druckgasflaschen und Ausrüstung" (Industriegaseverband e. V.) CY - Weimar, Germany DA - 07.03.2018 KW - ICSMS KW - Marktüberwachung KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - RAPEX PY - 2018 AN - OPUS4-44475 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Leonhard, H. T1 - Korrosionsgefahr schnell aufdecken: Zerstörungsfreier Oberflächentest für nichtrostende Stähle N2 - Eine Passivschicht schützt die Oberflächen nichtrostender Stähle vor Korrosion. Ist diese unvollständig ausgebildet oder beschädigt, sind Anlagenkomponenten in Gefahr, durch Materialauflösung zerstört zu werden. KorroPads geben schnell Aufschluss über den Zustand der Passivschicht. In nur 15 Minuten liegt ein valides Prüfergebnis vor. KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsschnelltest KW - KorroPad KW - Passivschicht PY - 2018 SN - 1869-0149 VL - 2018 IS - 1 SP - 14 EP - 14 PB - KCI GmbH CY - Kleve AN - OPUS4-44482 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Die Explosion beim Bau der Salzgrotte in St. Ingbert N2 - Beim Bau einer Salzgrotte für eine Wellnesslandschaft im Keller eines Wohnhauses kam es zu einer folgenschweren Explosion: Die bei der Verwendung des Bauschaums freigesetzten Gase und Dämpfe sammelten sich im Keller und entzündeten sich schließlich. Durch die Explosion starben zwei Arbeiter, ein weiterer Arbeiter sowie die Käuferin der Salzgrotte erlitten massive Verbrennungen. Dieser Aufsatz stellt das Gerichtsurteil gegen die Geschäftsführer der ausführenden GmbH vor, bereitet die wesentlichen Aussagen zu Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung, Unterweisung und Aufsichtsführung auf, erläutert sie und ergänzt Bezüge zur heute einschlägigen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV). KW - Arbeitsschutz KW - Explosionsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahmen PY - 2018 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2018.02.09 SN - 2365-7626 SN - 2365-7634 IS - 2 SP - 81 EP - 87 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-44402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Mobile robot olfaction with flying platforms N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization and gas distribution mapping T2 - Networked Environmental Monitoring – from sensor principles to novel services CY - BAM, Berlin, Germany DA - 06.02.2018 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2018 AN - OPUS4-44086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Grundlagen für die Konformitätsbewertung nichtelektrischer Produkte N2 - Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden in Deutschland durch die 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV, Maschinenverordnung) und speziell für atmosphärische Bedingungen in der 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV, Explosionsschutzverordnung bis 19.4.2016 bzw. Explosionsschutzprodukteverordnung ab 20.04.2016) geregelt. Wesentlicher Inhalt dieser Verordnungen und der Europäischen Richtlinie 2014/34/EU sind die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - 43. Heilbronner Ex-Schutz-Seminare Planen, Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten CY - Heilbronn, Germany DA - 20.02.2018 KW - Explosionsschutz KW - Konformitätsbewertung KW - ATEX KW - Richtlinie 2014/34/EU KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2018 SP - Paper M05, 1 EP - 58 AN - OPUS4-44287 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Grundlagen für die Konformitätsbewertung nichtelektrischer Produkte N2 - Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden in Deutschland durch die 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV, Maschinenverordnung) und speziell für atmosphärische Bedingungen in der 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV, Explosionsschutzverordnung bis 19.4.2016 bzw. Explosionsschutzprodukteverordnung ab 20.04.2016) geregelt. Wesentlicher Inhalt dieser Verordnungen und der Europäischen Richtlinie 2014/34/EU sind die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - 43. Heilbronner Ex-Schutz-Seminare Planen, Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten CY - Heilbronn, Germany DA - 20.02.2018 KW - Explosionsschutz KW - Konformitätsbewertung KW - ATEX KW - Richtlinie 2014/34/EU KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2018 AN - OPUS4-44288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Efficient Modelling of Guided Ultrasonic Waves using the Scaled Boundary Finite Element Method with Application to Composite Pressure Vessels N2 - The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that showed promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and a low computational cost of the method are achieved by the discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. fatigue cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre reinforced material. The method allowed to identify appropriate wave types (modes) and to analyse their interaction with different defects. Obtained results will be used to develop a structural health monitoring system for composite pressure vessels used in automotive industry. T2 - InnoTesting 2018 CY - Wildau, Germany DA - 22.02.2018 KW - Structural Health Monitoring KW - Defect-mode Interaction KW - Hydrogen storage KW - Natural gas PY - 2018 AN - OPUS4-44289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Störungsbedingte Stofffreisetzungen N2 - Nach Vorstellung der Einsatzbereiche von Auswirkungsberechnungen werden die einzelnen Arbeitsschritte vorgestellt und diskutiert. T2 - Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik, Membrantechnik und Mischvorgänge CY - München, Germany DA - 26.02.2018 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2018 AN - OPUS4-44338 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Aktueller Stand der Normung von Gasflaschenventilen N2 - Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Normung von Gasflaschenventilen vorgestellt. Dieser umfasst nationale, europäische und internationale Normen, die größtenteils im Bereich der Gefahrgutbeförderung verbindlich anzuwenden sind. T2 - 25. Jahrestreffen BAM/DIN/DVFG/IGV CY - Berlin, Germany DA - 21.02.2018 KW - Gasflaschenventile KW - Normung KW - ADR PY - 2018 AN - OPUS4-44330 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Distributed Fibre Optic Sensing for Monitoring and Testing of Industrial and Civil Infrastructures N2 - Fibre optic sensors enable the gathering of sensory information in environments where conventional sensors fail or simply can not be utilised. Their small size enables their use in confined spaces as well as their embedding or integration in components, structures or composite materials while offering, depending on the approach, high sensitivity, very high spatial resolution and, especially, the possibility to detect or measure physical quantities in a distributed way, meaning spatially continuous sensing over very long distances. Those distributed fibre optic sensors (DFOS) provide access to sensing information from different locations along the sensing fibre without the need for technologically challenging multiplexing of many point sensors and the subsequent sensor data fusion. In this way, DFOS are excellently suited as smart sensors for monitoring or testing purposes as the spatially distributed sensing data make available spatially resolved measurand profiles without a gap. Furthermore, the possible embedding or integration of DFOS could facilitate the development of smart structures or smart components. In particular distributed vibration sensing (DVS) and distributed temperature sensing (DTS) are also ideally suited for condition monitoring of machinery, industrial installations or extensive infrastructure, also, on-line real-time assembly or component testing in production lines, e.g. for quality control, is possible. In this talk, we will shortly outline the underlying principles of some fibre optic sensing approaches, explain their fundamental differences in mode of operation and performance, and discuss their applicability and limitations. Moreover, we will report on a subset of current and previous applied research projects at BAM, investigating different areas of use for distributed fibre optic sensors in particular. T2 - InnoTesting 2018 CY - Wildau, Germany DA - 22.02.2018 KW - Distributed fibre optic sensing KW - Condition monitoring KW - Infrastructure monitoring KW - DAS KW - DSS PY - 2018 AN - OPUS4-44298 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Markfort, Greta T1 - Static and dynamic behaviour of pile foundations in homogeneous and inhomogeneous soils N2 - Offshore wind energy towers are dynamically loaded by waves and wind. Pile foundations provide stiffness and damping and should be properly calculated. A combined finite-element boundary-element method for the dynamic interaction of flexible structures and the soil has been developed. The flexible structures such as single piles or complete wind energy towers are modeled by the finite element method whereas the homogeneous or layered soil is modeled by the boundary element method which uses the Green’s functions for interior loads in the layered half-space to establish the dynamic stiffness matrix of the soil. Soils with a stiffness that is continuously increasing with depth can be modeled as multi-layer soils with step-wise increasing stiffness. The effects of different parameters such as the stiffness of the soil, the axial and bending stiffness of the pile, and the radius of the cylindrical contact area will be analysed for the different components of excitation (vertical, horizontal, rotation and coupling). The results can be determined as specific power laws which are different for the different load cases and for the different soil models (Winkler support, homogeneous continuum, continuum with increasing stiffness). The dynamic effect of radiation damping will be analysed by the frequency-dependent compliance functions. A clear layering of the soil can cause noticeable changes in the dynamic compliances as reductions of the stiffness and the damping in certain frequency ranges (below and around layer resonance frequencies). The distribution of the displacements along the pile help to explain the observed laws. An example of an offshore wind energy tower has been modeled and calculated for wind, wave and weight loads. The resonances of the tower are usually limited by the radiation damping which is strongest for a soft soil. T2 - COMPDYN 2017 CY - Rhodes, Greece DA - 15.06.2017 KW - Pile foundation KW - Finite-element boundary-element method KW - Pile bending stiffness KW - Soil stiffness KW - Continuously inhomogeneous soils KW - Layered soils KW - Wind energy tower PY - 2017 SP - 4675 EP - 4690 PB - NTUA CY - Athens AN - OPUS4-42089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Dynamic testing of tracks and track sites before and after construction, after damage and after repair N2 - The Federal Institute of Material Research and Testing (BAM) has collected some experience with the testing of damaged, repaired and newly constructed railway tracks. The experimental methods are hammer testing of the track at different positions, hammer testing of the soil, measurement of train passages, and in all cases, measurements with geophones at different positions. The measured signals are evaluated for wave velocities (dispersion of the soil or the track-soil system), for transfer functions (transfer admittances of the soil, compliances of the track in amplitude and phase), and one-third octave band spectra of the track response to hammer and train excitation. These methods are applied at different stages of the track construction. Before track construction, wave velocities and transfer functions of the sub-soil can indicate problems with soft soils. After track construction, a check of the acceptable state of the track can be done by comparison of many excitation positions and track sites. After a track damage (a lose sleeper or a lose plate of a slab track) and after its repair, the sensitivity of the different measurement quantities to different track errors and the achieved improvement of the repair can be determined. The contribution shows examples of all these track situations. T2 - First International Conference on Rail Transportation CY - Chengdu, China DA - 10.7.2017 KW - Track damage KW - Dynamic testing KW - Hammer tests KW - Train passages PY - 2017 SP - 1 EP - 9 PB - Southwest Jiaotong University CY - Chengdu, China AN - OPUS4-42090 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Tracks with under-ballast plates and their mitigation of train induced ground vibration N2 - Experiments have been performed at a test site with six different tracks with under-ballast plates. Hammer excitations of the soil and the tracks as well as train passages have been measured. The experimental observations are as follows. 1. The natural soil is stiff gravel whereas the railway dam consists of softer material. 2. The track compliance indicates a soft ballast if no train is present to provide a confining pressure. 3. The track response to the train passages can be split into a low-frequency region which is ruled by the static loads and a high-frequency region which is ruled by dynamic loads. 4. The track responses to hammer and track excitation indicate the presence of many voids between the sleepers and the ballast. 5. The ground vibrations are highly influenced by the soil. Due to the stiff soil at the site, the hammer and train induced spectra have a considerable high-frequency content. 6. A reduction of the ground vibration has been observed in a low-frequency range. The mitigation effects of an under-ballast plate are also investigated by calculations of a wavenumber domain model. The under-ballast plate has an effect at low frequencies where it distributes the static load over a longer track section. The impulse of the axle passage is longer and the frequencies are lower due to the plate stiffness. The axle impulses could yield a low-frequency ground vibration in an irregular soil with a randomly varying stiffness. This low-frequency part of the ground vibration (the scattered axle impulses) seem to be reduced by the under-ballast plate. T2 - 24th International Congress on Sound and Vibration CY - London, UK DA - 23.7.2017 KW - Railway vibration KW - Ballast tracks KW - Under-ballast plate KW - Ground vibration PY - 2017 SP - 1 EP - 8 PB - IIAV CY - Auburn, USA AN - OPUS4-42091 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Characterization of the temperature behavior of a piezoresistive accelerometer N2 - Piezoresistive accelerometers use a strainsensing element, generally made of semiconductor material, e.g., silicon to convert the mechanical motion into an electrical signal. This element is usually designed in form of a cantilever beam loaded with a mass. Acceleration causes bending of the beam, which produces a change of electrical resistance proportional to the applied acceleration. Main advantages of piezoresistive accelerometers in comparison to other types, e.g., piezoelectric and capacitive, is their robust and highly dynamic behavior, which qualifies them for application in high impact shock applications. Mechanical damping is typically implemented with silicon oil in a way that the output signal is undistorted over a wide frequency range. These characteristics principally qualify them for the application in drop tests carried out at BAM, for which they are calibrated over the frequency range from 1 to 4 kHz. However, using silicon oil for damping, has the drawback of temperature dependent change of its viscosity, leading to temperature dependent deviation of the accelerometer’s sensitivity. This study presents experimental results of the temperature behavior of a piezoresistive accelerometer with a dynamic range up to ±5000 g. This type of accelerometer is applied for drop tests which are partially performed at temperatures of -40 or +100 °C. T2 - 34th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Trieste, Italy DA - 19.09.2017 KW - Piezoresistive accelerometers KW - Temperature behavior of a piezoresistive accelerometer KW - Hopkinson bar KW - Drop tests PY - 2017 AN - OPUS4-42095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Die neue ISO/IEC 17025 - Was ändert sich für Prüf- und Kalibrierlabors? N2 - Die neue Norm ISO/IEC 17025 wird in wenigen Monaten erscheinen. Damit werden einige Änderungen der generellen Anforderungen auf die Laboratorien zukommen. Schwerpunkt des Vortrag bilden die Eckpunkte der Revision und die wesentlichen Änderungen, die mit der neuen Ausgabe der ISO/IEC 17025 einhergehen. T2 - BASF-Schulung CY - Ludwigshafen, Germany DA - 26.09.2017 KW - Neue Norm KW - Revision PY - 2017 AN - OPUS4-42227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen der mechanisch erzeugten Funken und neue Erkenntnisse für die Verwendung von Edelstahl im explosionsgefährdeten Bereich N2 - Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 94/9/EG fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - 11. Essener Explosionsschutztage (Veranstalt.-Nr. H050-09-522-7) CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Außeninstitut der RWTH Aachen, Hollestr, 1, 45127 Essen, Germany DA - 27.09.2017 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Schleiffunken PY - 2017 AN - OPUS4-42243 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes: Einordnung des Explosionsschutzes im System der gesetzlichen Regelungen N2 - Ausgehend von den entsprechenden Artikeln des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union lassen sich die Europäischen Richtlinien entsprechend der Zielrichtung der zugrundeliegenden Artikel folgendermaßen gliedern: - Richtlinien zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 (früher Artikel 95 EG-Vertrag) - Richtlinien über Mindeststandards zum Schutz der Arbeitnehmer (Arbeitsschutzrichtlinien) nach Artikel 153 (früher Artikel 137 EG-Vertrag) Diese Richtlinien sind von den Mitgliedsstaaten in ihre jeweiligen nationalen Rechtssysteme umzusetzen. Die Art und Weise der Umsetzung ist abhängig davon, zu welcher der beiden Gruppen die Richtlinie gehört. Richtlinien nach Artikel 114 sind in die entsprechenden Gesetze und Verordnungen so umzusetzen, dass die wesentlichen Forderungen unverändert übernommen werden. Im Gegensatz dazu können bei der Umsetzung von Richtlinien nach Artikel 153 über die Forderungen dieser Richtlinien hinaus eigene weitergehende Forderungen beibehalten oder neu eingeführt werden. T2 - DECHEMA-Weiterbildungskurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosiosschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Konformitätsbewertung KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2017 SP - Paper 3, 1 EP - 74 PB - DECHEMA-Forschungsinstitut CY - Frankfurt am Main, Germany AN - OPUS4-43224 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes: Einordnung des Explosionsschutzes im System der gesetzlichen Regelungen N2 - Ausgehend von den entsprechenden Artikeln des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union lassen sich die Europäischen Richtlinien entsprechend der Zielrichtung der zugrundeliegenden Artikel folgendermaßen gliedern: - Richtlinien zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 (früher Artikel 95 EG-Vertrag) - Richtlinien über Mindeststandards zum Schutz der Arbeitnehmer (Arbeitsschutzrichtlinien) nach Artikel 153 (früher Artikel 137 EG-Vertrag) Diese Richtlinien sind von den Mitgliedsstaaten in ihre jeweiligen nationalen Rechtssysteme umzusetzen. Die Art und Weise der Umsetzung ist abhängig davon, zu welcher der beiden Gruppen die Richtlinie gehört. Richtlinien nach Artikel 114 sind in die entsprechenden Gesetze und Verordnungen so umzusetzen, dass die wesentlichen Forderungen unverändert übernommen werden. Im Gegensatz dazu können bei der Umsetzung von Richtlinien nach Artikel 153 über die Forderungen dieser Richtlinien hinaus eigene weitergehende Forderungen beibehalten oder neu eingeführt werden. T2 - DECHEMA-Weiterbildungskurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosiosschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Konformitätsbewertung KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2017 AN - OPUS4-43225 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Normung im Bereich des Explosionsschutzes - nicht-elektrisch - N2 - Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen fallen unter die europäische Richtlinie 2014/34/EU /1/. Diese ist eine Richtlinie zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union /2/ (früher Artikel 95 EG-Vertrag) und regelt grundlegende Anforderungen an die Sicherheit der entsprechenden Geräte. Die Forderungen der Richtlinien nach Artikel 114 werden durch harmonisierte europäische Normen konkretisiert. Hinsichtlich der grundlegenden Struktur der Normen im nicht-elektrischen Bereich unterscheidet man dabei: A-Normen • Normen zu Grundprinzipien des Explosionsschutzes, wie Gefährdungsbeurteilung und Zündgefahrenbewertung B-Normen • Normen zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen • Normen für nicht-elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen • Normen zu konstruktiven Explosionsschutzmaßnahmen C-Normen • Normen für spezielle Geräte oder Schutzsysteme, wie Flammendurchschlagsicherungen oder Ventilatoren Von besonderer Bedeutung für nicht-elektrische Geräte sind die Normenreihe DIN EN 13463ff/3/ und die DIN EN ISO 80079-36 /4/ und DIN EN ISO 80079-37 /5/. T2 - DECHEMA-Weiterbildungskurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosiosschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Normen KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Konformitätsbewertung KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2017 SP - Paper 6, 1 PB - DECHEMA-Forschungsinstitut CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-43226 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Normung im Bereich des Explosionsschutzes - nicht-elektrisch - N2 - Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen fallen unter die europäische Richtlinie 2014/34/EU /1/. Diese ist eine Richtlinie zur Harmonisierung des Handels (Beschaffenheitsrichtlinien) nach Artikel 114 des Vertrages über die Arbeitsweise der Europäischen Union /2/ (früher Artikel 95 EG-Vertrag) und regelt grundlegende Anforderungen an die Sicherheit der entsprechenden Geräte. Die Forderungen der Richtlinien nach Artikel 114 werden durch harmonisierte europäische Normen konkretisiert. Hinsichtlich der grundlegenden Struktur der Normen im nicht-elektrischen Bereich unterscheidet man dabei: • A-Normen o Normen zu Grundprinzipien des Explosionsschutzes, wie Gefährdungsbeurteilung und Zündgefahrenbewertung • B-Normen o Normen zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen o Normen für nicht-elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen o Normen zu konstruktiven Explosionsschutzmaßnahmen • C-Normen o Normen für spezielle Geräte oder Schutzsysteme, wie Flammendurchschlagsicherungen oder Ventilatoren Von besonderer Bedeutung für nicht-elektrische Geräte sind die Normenreihe DIN EN 13463ff /3/ und die DIN EN ISO 80079-36 /4/ und DIN EN ISO 80079-37 /5/. T2 - DECHEMA-Weiterbildungskurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosiosschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Konformitätsbewertung KW - Zündgefahrenbewertung KW - Normen PY - 2017 AN - OPUS4-43227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Reaktive Brandschutzsysteme für Stahlbauteile N2 - Die Feuerwiderstandsdauer von ungeschützten Stahlbauteilen lässt sich durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) signifikant erhöhen. Durch den profilfolgenden Auftrag der Brandschutzbeschichtung und die hierfür erforderlichen geringen Trockenschichtdicken, welche in der Regel nur wenige Millimeter betragen, können neben den brandschutz¬technischen Anforderungen auch die an die Stahl-konstruktion gestellten gestalterischen Ansprüche erfüllt werden. Kommt es zu einem Brandereignis schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet eine thermische Schutzschicht um das Stahlbauteil aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der Festigkeitsverlust infolge Temperatur wird verzögert. Die Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlbauteilen wird im Allgemeinen durch Zulassungen geregelt. In Bezug auf die durch die Zulassung abgedeckte Verwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zug¬beanspruchten Stahlbauteilen haben sich in den letzten Jahren verschiedene Änderungen ergeben. Der nachfolgende Beitrag gibt hierzu einen aktuellen Überblick und beschreibt die Hintergründe, welche zu den neuen Regelungen geführt haben. Ferner erfolgt in diesem Zusammenhang ein Ausblick auf noch zu untersuchende Fragestellungen, welche bisher noch nicht durch die Regelungen in den Zulassungen abgedeckt werden. Darüber hinaus wird in dem Beitrag die derzeit aktuelle Problematik bezüglich der Alterungsbeständigkeit von reaktiven Brandschutz¬systemen thematisiert. T2 - 18. EIPOS-Sachverständigentage Brandschutz CY - Dresden, Germany DA - 20.11.2017 KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Zugglieder KW - Dauerhaftigkeit KW - Alterung PY - 2017 SN - 978-3-9814551-6-8 SP - 26 EP - 43 PB - EIPOS GmbH CY - Dresden AN - OPUS4-43161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Reaktive Brandschutzsysteme für Stahlbauteile N2 - Die Feuerwiderstandsdauer von ungeschützten Stahlbauteilen lässt sich durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) signifikant erhöhen. Durch den profilfolgenden Auftrag der Brandschutzbeschichtung und die hierfür erforderlichen geringen Trockenschichtdicken, welche in der Regel nur wenige Millimeter betragen, können neben den brandschutz¬technischen Anforderungen auch die an die Stahl-konstruktion gestellten gestalterischen Ansprüche erfüllt werden. Kommt es zu einem Brandereignis schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet eine thermische Schutzschicht um das Stahlbauteil aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der Festigkeitsverlust infolge Temperatur wird verzögert. Die Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlbauteilen wird im Allgemeinen durch Zulassungen geregelt. In Bezug auf die durch die Zulassung abgedeckte Verwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zug¬beanspruchten Stahlbauteilen haben sich in den letzten Jahren verschiedene Änderungen ergeben. Der nachfolgende Beitrag gibt hierzu einen aktuellen Überblick und beschreibt die Hintergründe, welche zu den neuen Regelungen geführt haben. Ferner erfolgt in diesem Zusammenhang ein Ausblick auf noch zu untersuchende Fragestellungen, welche bisher noch nicht durch die Regelungen in den Zulassungen abgedeckt werden. Darüber hinaus wird in dem Beitrag die derzeit aktuelle Problematik bezüglich der Alterungsbeständigkeit von reaktiven Brandschutz¬systemen thematisiert. T2 - 18. EIPOS-Sachverständigentage Brandschutz CY - Dresden, Germany DA - 20.11.2017 KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Zugglieder KW - Dauerhaftigkeit KW - Alterung PY - 2017 AN - OPUS4-43162 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Application of LIBS for the chemical investigation of concrete infrastructure N2 - The majority of the built infrastructure is made of concrete, which is a multiphase system made of cement, aggregates, water and pores (every year nearly 4 billion tons of cement are produced which is largest mass flow generated by mankind). Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. Also the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from de-icing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulfates may cause spalling of the concrete surface due to ett-ringite formation. For the standard procedure in civil engineering cores are taken, cut in slices, grinded and the obtained homogenized powder is solved in acid and investigated by standard procedures. BAM has developed the LIBS technique for the 2D evaluation of the chemical composition of concrete [1-5]. The technique is established for automated laborato-ry use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2, SO42- and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. LIBS is a surface technique. To get information about the ingress depth, a core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measure-ment on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 μm, the consideration of the heterogeneity of the concrete and the possibility of automated measurements which save a lot of man-power and time. As an example the investigation of ingress profiles for standard diffusion and migration tests in civil engi-neering takes hours in comparison to just a few minutes using LIBS. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. The state of the art of LIBS technique for applications in civil engineering will be presented, including typical results of 2D investigation of concrete in laboratory. The performance is also demonstrated by examples for on-site applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - 9th Euro-Mediterranean Symposium on LIBS / Colloquium Spectroscopicum Internationale XL CY - Pisa, Italy DA - 12.06.2017 KW - ASR KW - LIBS KW - Concrete KW - Chlorid KW - Carbonation PY - 2017 AN - OPUS4-43194 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - SILAMARK – Qualitätssicherung einer Tiefenhydrophobierung vor-Ort N2 - Stahlbetonbauwerke der Verkehrsinfrastruktur sind nutzungsbedingt Expositionen ausgesetzt, die zu Schä-den an der Konstruktion führen können. Dabei ist in erster Linie die Einwirkung von tausalzhaltigen Wässern im Winter zu nennen, die durch den Beton kapillar und über Diffusionsvorgänge aufgenommen werden. Ein Weg, die kapillare Wasseraufnahme zu unterbinden, ist eine Tiefenhydrophobierung der Werkstoffoberflä-chen durch siliziumorganische Verbindungen. Die Wirksamkeit und die Dauerhaftigkeit dieser Tiefenhydro-phobierungen werden im Wesentlichen durch die Eindringtiefe und den Wirkstoffgehalt in der Betonrandzone bestimmt. Diese beiden Parameter gilt es also in der Qualitätssicherung zu überprüfen. Bisherige Verfahren zur Qualitätssicherung einer hydrophobierenden Maßnahme sind mit einer Bohrkernent-nahme verbunden, da die Analysen im Labor durchgeführt werden müssen. Andere Verfahren arbeiten zwar zerstörungsfrei und können am Objekt durchgeführt werden, liefern aber keine Informationen über die Ein-dringtiefe und die Wirkstoffverteilung. Das Fehlen eines geeigneten Qualitätssicherungs-Verfahrens hat eine breite praktische Anwendung der als technisch sehr leistungsfähig geltenden Tiefenhydrophobierungen bisher verhindert. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens wurde ein Verfahren entwickelt mit dem direkt vor Ort das Vorhandensein der Tiefenhydrophobierung nachgewiesen und die Wirkstoffverteilung in der Betonrandzone detektiert werden kann. Da der chemische Kontrast einer Tiefenhydrophobierung zum Beton gering ist mussten „reaktive Marker“ entwickelt werden, die an das eigentliche Hydrophobierungsmittel chemisch gebunden wurden. Mit dem Verfahren der „Laser Induced Breakdown Spetroscopy“ (LIBS) konnte dann die Verteilung des als Marker verwendeten Elementes, und damit der Wirkstoffgehalt in der Betonrand-zone qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Das Vorhaben SILAMARK wurde als Verbundprojekt unter Beteiligung der Sto SE & Co. KGaA, der Bundes-anstalt für Materialforschung und –prüfung, der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft (HsKa), der Aqua Stahl GmbH und der Specht Kalleja + Partner Beratende Ingenieure GmbH realisiert. T2 - Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. Tag der Forschung CY - Berlin, Germany DA - 13.10.2017 KW - Beton KW - Tiefenhydrophobierung KW - LIBS KW - Dauerhaftigkeit PY - 2017 AN - OPUS4-43196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - LIBS vom Labor zum Produkt (Laser induced Breakdown spectroscopy) N2 - Präsentation der Entwicklung des mobilen LIBS-Systems T2 - FA ZfP im Bauwesen der DGZfP CY - Berlin, Germany DA - 11.05.2017 KW - LIBS KW - Beton KW - Chlorid KW - Dauerhaftigkeit PY - 2017 AN - OPUS4-43198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Application of laser-induced breakdown spectroscopy for the chemical investigation of concrete infrastructure N2 - The majority of the built infrastructure is made of concrete, which is a multiphase system made of cement, aggregates, water and pores (every year nearly 4 billion tons of cement are produced which is largest mass flow generated by mankind). Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. Also the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from de-icing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulfates may cause spalling of the concrete surface due to ettringite formation. For the standard procedure in civil engineering cores are taken, cut in slices, grinded and the obtained homogenized powder is solved in acid and investigated by standard procedures. BAM has developed the LIBS technique for the 2D evaluation of the chemical composition of concrete [1-11]. The technique is established for automated laboratory use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2, SO42- and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. LIBS is a surface technique. To get information about the ingress depth, a core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measurement on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 µm, the consideration of the heterogeneity of the concrete and the possibility of automated measurements which save a lot of manpower and time. As an example the investigation of ingress profiles for standard diffusion and migration tests in civil engineering takes hours in comparison to just a few minutes using LIBS. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. Ingress of chlorides due to a crack in a repair mortar. Left: Photo of the cross section of a concrete core and the surface investigated by LIBS (area 70 mm x 70 mm). Right: Color coded chlorine intensity on the cross section of a concrete core, dark red represents high chlorine content. The state of the art of LIBS technique for applications in civil engineering will be presented, including typical results of 2D investigation of concrete in laboratory. The performance is also demonstrated by examples for onsite applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - Optics and photonics international congress - Laser Solutions for Space and the Earth CY - Yokohama, Japan DA - 18.04.2017 KW - LIBS KW - Beton KW - On-site KW - Chloride PY - 2017 AN - OPUS4-43199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin T1 - Aspects of Assessment of Packages with Wood Filled Impact Limiters during Fire Tests N2 - Packages for the transport of radioactive material are often equipped with impact limiters consisting of wood, encapsulated by steel sheets. These impact limiters shall ensure that the transport casks meet the mechanical and thermal IAEA regulatory test requirements. According to the accident conditions of transport it is mandatory to expose the specimens to a cumulative effect by mechanical and thermal impacts. The mechanical tests consist of a free drop from 9 m onto a flat unyielding target and a 1 m drop onto a puncture bar. After damage caused by mechanical test sequences the package has to withstand a severe fire scenario. Corresponding to the IAEA advisory material it is required that the impact attitudes for the 9 m drop test and for the puncture test have to be such as to produce maximum damage, taking into account the thermal test. Moreover, any damage, which would give rise to increased radiation or loss of containment or affect the confinement system after the thermal test, should be considered. During and following the thermal test, the specimen shall not be artificially cooled and any combustion of materials of the package shall be permitted to proceed naturally. Different works from the French Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) and BAM show that additional energy supply from a pre-damaged impact limiter to the cask could occur. This effect should be considered within the safety assessment of the containment. Thermal effects at the closure system of the cask, which might result in an elevated activity release, have to be excluded. BAM conducted small scale tests with wood filled metal buckets showing continuing combustion processes during the cooling down phase. These test results are presented. As not much is known about smouldering processes in wood filled impact limiters, it is highly complex to define pre-damage of impact limiters, which are conservative, regarding the maximum damaging energy flow from the impact limiter to the containment system. More research has to be done to develop models to examine the effects of smouldering impact limiters on the containment of packages for the transport of radioactive material. Aspects of assessment and its difficulties are shown. BAM as a competent authority for the approval of transport casks for radioactive material in Germany operates the test facilities to examine the issue of mechanical damage, combustion and heat transfer for such kind of package systems. For this purpose the knowledge from real drop tests with casks of a mass partly over 100 tons was transferred to a test application. A thermal test will take place with a wood filled test specimen with a diameter of about 2.3 meters. The aim is to understand the phenomena of smouldering under the consideration of relevant regulatory boundary conditions. The process of smouldering is described with regard to the requirements in the thermal assessment of safety of packages for the transport of radioactive material. Requirements concerning the pre-damage of packages for the maximum damage of impact limiters are discussed. Parameters influencing the smouldering process are identified. T2 - WM 2017 Conference CY - Phoenix, Arizona, USA DA - 05.03.2017 KW - Fire test KW - Wood KW - Combustion KW - Smouldering KW - Smoldering KW - Impact limiter KW - Shock absorber KW - Thermal test KW - IAEA PY - 2017 AN - OPUS4-43170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin A1 - Erenberg, Marina A1 - Nehrig, Marko A1 - Bletzer, Claus A1 - Musolff, André A1 - Schönfelder, Thorsten A1 - Wille, Frank T1 - Behavior of wood filled impact limiters during the IAEA thermal test N2 - Packages for the transport of radioactive material are often equipped with impact limiters consisting of wood, encapsulated by steel sheets. These impact limiters shall ensure that transport casks meet the IAEA safety requirements. After damage caused by the mechanical tests the package has to withstand a severe fire scenario. It is required that the mechanical tests have to produce maximum damage, taking into account the thermal test. Furthermore, any damage, which would give rise to increased radiation or loss of containment or affect the confinement system after the thermal test, should be considered. Concerning the thermal test, the IAEA safety requirements state that during and following the fire test, the specimen shall not be artificially cooled and any combustion of materials of the package shall be permitted to proceed naturally. Different works from the French Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) and BAM show that additional energy supply from a pre-damaged impact limiter to the cask could occur caused by smoldering of the wood. This effect should be considered within the safety assessment of the package. A heat wave from the fire could overlap with the additional energy from the impact limiter in the sealing system. In 2015 BAM conducted small scale fire tests with wood filled metal drums showing continuing combustion processes during the cooling down phase. As not much is known about smoldering processes in wood filled impact limiters, it is highly complex to define pre-damage of impact limiters, which are conservative, regarding the most damaging energy flow from the impact limiter to the containment system in dependence of time. More research has to be done to develop models to examine the effects of smoldering impact limiters on the containment of packages for the assessment. The process of smoldering is described with regard to the requirements in the thermal safety assessment. Parameters influencing the smoldering process are identified. BAM operates test facilities to examine the issue of mechanical damage, combustion and heat transfer of packages for transport of radioactive material. A thermal test will take place with a wood filled test specimen with a diameter of about 2.3 meters. The aim is to understand the phenomena of smoldering under the consideration of relevant regulatory boundary conditions. T2 - ASME 2017 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2017) CY - Waikoloa, Hawaii, USA DA - 16.07.2017 KW - Fire test KW - Wood KW - IAEA KW - Smoldering KW - Smouldering KW - Shock absorber KW - Thermal test KW - Combustion KW - Impact limiter PY - 2017 SN - 978-0-7918-5802-8 VL - 7 SP - Article UNSP V007T07A038, 1 EP - 9 AN - OPUS4-43172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günther, Tobias T1 - Chemical investigation of concrete infrastructure using a mobile LIBS system N2 - In order to determine the remaining life-time of reinforced concrete infrastructure like marine constructions, bridges or parking decks a fast and reliable detection of harmful species is necessary. If, as an example chlorine exceeds a specific concentration threshold, the result can be pitting corrosion of the reinforcement, which affects the stability and lifetime of building structure. In cooperation with industrial partners and BAM a mobile LIBS system for the on-site measurements has been developed. The mobile system uses a low energy laser with a pulse energy of 3 mJ and a NIR-spectrometer in combination with a scanner for two-dimensional mapping (140 x 170mm). This work presents the mobile LIBS system, the calibration and an on-site applications in a parking garage. A correlation between surface measurements on a parking deck and ingress profiles obtained due to concrete cores are presented. LIBS results using the mobile LIBS system are able to provide in-time information about the Cl concentration and can therefore be used for quality assurance during reinstatement work. T2 - EMSLIBS 2017 CY - Pisa, Italy DA - 11.06.2017 KW - LIBS KW - Concrete KW - Chlorine PY - 2017 AN - OPUS4-43173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pistol, Klaus ED - Zehfuß, Jochen T1 - Betontechnologie und Brandschutz: Hochtemperatureigenschaften innovativer Betone als Grundlage für die Heißbemessung N2 - Die Bemessungsnorm für Stahlbeton- und Spannbetontragwerke DIN EN 1992 (EC 2) erlaubt die Anwendung von vereinfachten und allgemeinen Rechenverfahren für den Tragfähigkeitsnachweis im Brandfall (Heißbemessung). Als Grundlage für die Heißbemessung werden für Normalbeton und für Hochfesten Beton temperaturabhängige Spannungs-Dehnungs-Beziehungen angegeben, mit denen der Festigkeits- und Steifigkeitsverlust von Beton bei zunehmender Temperatur berücksichtigt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird herausgearbeitet, dass die aktuelle betontechnologische Entwicklung und die damit einhergehende Diversifizierung in der stofflichen Zusammensetzung innovativer Betone bei der Heißbemessung berücksichtigt werden muss. Zum einen muss bei Verwendung von innovativen Betonen untersucht werden, ob bei Feuereinwirkung zerstörende Abplatzungen auftreten, die sich auf die Tragfähigkeit der untersuchten Tragstruktur auswirken. Zum anderen müssen die temperaturabhängigen Festigkeits- und Verformungseigenschaften innovativer Betone experimentell untersucht werden, da das Hochtemperaturverhalten von Beton vor allem von der stofflichen Zusammensetzung und weniger von der Kaltdruckfestigkeit abhängt. T2 - 4th Symposium Structural Fire Engineering – TU Braunschweig 2017 CY - TU Braunschweig, Germany DA - 12.09.2017 KW - Heißbemessung KW - Betontechnologie KW - Brandschutz PY - 2017 SP - 1 EP - 19 AN - OPUS4-42177 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharff, Erik T1 - Verflüssigtes Erdgas (LNG) als Antriebsquelle im Schwerlastverkehr: Eine Sicherheitsbetrachtung am Referenzfall „Verkehrstunnel“ N2 - Die BAM plant Untersuchungen zur unfallbedingten Freisetzung brennbarer Gase in Umschließungen. Anlass ist die prognostizierte Zunahme verflüssigter Gase als Antriebsquelle im Lkw-Schwerlastverkehr aufgrund der strenger werdenden Abgasnormen. Im Hinblick auf die Bewertung von Gefahren zukünftiger Kraftstoffe für die Sicherheit von Infrastrukturen soll als Versuchsszenario verflüssigtes Erdgas (LNG) in einer verkehrstunnelartigen Einhausung auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM freigesetzt werden. In diesem Beitrag werden die sicherheitstechnischen Vorbetrachtungen geschildert, die den Anlass zur Festlegung auf dieses Szenario gaben sowie die Relevanz einer notwendigen vertieften Betrachtung illustrieren. Dabei wird auf die allgemeinen Entwicklungen im Güterverkehr, die sicherheitstechnischen Eigenschaften von LNG sowie den baulichen Anforderungen an und für die Gefährdungsbetrachtung relevanten Bedingungen in Verkehrstunneln eingegangen. Vereinfacht soll die prinzipielle Herangehensweise bei der Gefährdungsbeurteilung dargestellt werden sowie im Zuge dessen anhand einer überschlägigen Berechnung der Dimension der explosionsfähigen Wolke im Tunnel die Gefährdung für Verkehrsteilnehmer und die Bauwerksstruktur abgeschätzt werden. Hilfsmittel, die zum Einsatz kommen, sind physikalische Modellvorstellungen, empirische sowie CFD-Methoden. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Erdgas - LNG KW - Tunnel KW - Freisetzung KW - Schwerlastverkehr PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-42179 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Static and dynamic behaviour of pile foundations in homogeneous and inhomogeneous soils N2 - Offshore wind energy towers are dynamically loaded by waves and wind. Pile foundations provide stiffness and damping and should be properly calculated. A combined finite-element boundary-element method for the dynamic interaction of flexible structures and the soil has been developed. The flexible structures such as single piles or complete wind energy towers are modeled by the finite element method whereas the homogeneous or layered soil is modeled by the boundary element method which uses the Green’s functions for interior loads in the layered half-space to establish the dynamic stiffness matrix of the soil. Soils with a stiffness that is continuously increasing with depth can be modeled as multi-layer soils with step-wise increasing stiffness. The effects of different parameters such as the stiffness of the soil, the axial and bending stiffness of the pile, and the radius of the cylindrical contact area will be analysed for the different components of excitation (vertical, horizontal, rotation and coupling). The results can be determined as specific power laws which are different for the different load cases and for the different soil models (Winkler support, homogeneous continuum, continuum with increasing stiffness). The dynamic effect of radiation damping will be analysed by the frequency-dependent compliance functions. A clear layering of the soil can cause noticeable changes in the dynamic compliances as reductions of the stiffness and the damping in certain frequency ranges (below and around layer resonance frequencies). The distribution of the displacements along the pile help to explain the observed laws. An example of an offshore wind energy tower has been modeled and calculated for wind, wave and weight loads. The resonances of the tower are usually limited by the radiation damping which is strongest for a soft soil. T2 - Compdyn 2017 CY - Rhodes, Greece DA - 15.06.2017 KW - Pile foundation KW - Finite-element boundary-element method KW - Pile bending stiffness KW - Soil stiffness KW - Continuously inhomogeneous soils KW - Layered soils KW - Wind energy tower PY - 2017 AN - OPUS4-42486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Measurements on the vehicle-track interaction and the excitation of railway-induced ground vibration N2 - Two railway measurement campaigns have been performed in Germany and Switzerland which yield insight in the vehicle-track-soil interaction. The campaign in Germany has included simultaneous measurement of vehicle, track, and soil vibrations during train runs with 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125, 140, 160 km/h, and impulse measurements of the passenger car, three track sections and the soil. Two ballast tracks, one on the soil surface and one on a concrete bridge, have been investigated as well as a slab track in a tunnel. Ten different sites in Switzerland have been measured for soil properties and train-induced ground vibrations, which allow to determine the excitation forces of the railway traffic. New axle-box measurements at some of the Swiss sites have been analysed to get further experimental evidence. All these measurements have been evaluated to characterize the excitation processes. Relations between vehicle vibration and ground vibration can be observed. The vehicle vibrations, namely the accelerations of the wheelsets, yield the dynamic forces due to the passage over the irregularities of the vehicle and the track. The ground vibrations are correlated to these dynamic forces to a certain extent. Some mid-frequency ground vibration amplitudes, however, are higher than expected from the dynamic excitation forces. The experimental observations can be explained by an irregular response to the passage of the static loads, that means the passage of the static loads over an irregular ballast or soil. This correct understanding of the excitation processes is important for the prediction as well as for the mitigation of railway induced ground vibrations. T2 - EURODYN 2017 CY - Rome, Italy DA - 10.09.2017 KW - Vehicle-track interaction KW - Ground vibration KW - Track vibration KW - Railway measurement campaign KW - Axle box measurements PY - 2017 AN - OPUS4-42487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Mitigation of railway induced vibration at the track, in the transmission path through the soil and at the building N2 - This contribution presents some principles and some examples of the mitigation of railway-induced ground vibrations. The principles are different for the mitigation measures at the track, in the soil or at the building. Force transfer functions of isolated and un-isolated track-soil systems, reflected and transmitted wave amplitudes at walls and trenches in the soil, and the transfer of the (free-field) vibration amplitudes to the foundation amplitudes of the building are analysed. The mitigation effect can be calculated by exact or simplified formulas. Some examples with 3D (finite-element boundary-element), 2D (beam-on-support), and 1D track models, 2D and 1D soil models, detailed 3D building models and finite or infinite 1D wall-floor models are investigated to find out if simple models can be used for a satisfactory prediction of the mitigation effect. The 1D track examples show that the force transfer of the track without vehicle can be exactly calculated, whereas the total force transfer can be calculated approximately if appropriate wheelset masses per track length are used for the isolated and the un-isolated track. The mitigation effect of a filled trench is calculated by a 2D finite element model and the results compare with simple transmission formula if the stiffness per area rather than the wave impedances are used for the infill material. The base isolation of a building is analysed by a detailed 3D model and the results are similar to the analytic results of a single wall with floors on the soil. Other reduction measures as different floor and column dimensions are usually less effective so that the clearly best mitigation solution at a building is a partly or a complete base isolation. T2 - EURODYN 2017 CY - Rome, Italy DA - 10.09.2017 KW - Mitigation KW - Soil-building interaction KW - Base isolation KW - Ground vibration PY - 2017 AN - OPUS4-42488 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Canada in lower saxony or are penguins inhibitors? N2 - A failure cas in an animal enclosure at hannover zoo is presented. reasons for corrosive failure and solutions are discussed T2 - MTECH 2017 CY - Zadar, Croatia DA - 04.10.2017 KW - Cathodic protection KW - Artificial seawater KW - Coating PY - 2017 AN - OPUS4-42401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha A1 - Pistol, Klaus A1 - Häßler, Dustin A1 - Klemmstein, Frank ED - Zehfuß, Jochen T1 - Einfluss der Querdehnungsbehinderung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Spannbeton-Hohlplatten N2 - Spannbeton-Hohlplatten (engl.: hollow core slabs, HC-Platten) werden insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen als Deckensysteme im Hochbau eingesetzt. Bei einem 2007 aufgetretenen Brandereignis in einem Parkhaus in Rotterdam kam es zu einer teilweisen Ablösung des unteren Plattenspiegels. Dies hatte eine europaweite Diskussion zur brandschutztechnischen Bewertung dieser Bauart zur Folge. Mittlerweile liegen eine Vielzahl von gutachterlichen Stellungnahmen, Literaturauswertungen und auch jüngeren Forschungsarbeiten zum Brandverhalten von Konstruktionen aus Spannbeton-Hohlplatten vor. In den Untersuchungen wurde unter anderem das Tragverhalten von HC-Platten bei starrer Auflagerung, insbesondere hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit, untersucht. Ein weiterer bei der Prüfung und Bewertung von Spannbeton-Hohlplatten bisher kaum beachteter Aspekt ist die im Brandfall auftretende Behinderung der Querdehnung. Um zu untersuchen inwieweit die Tragfähigkeit der HC-Platten von der Querdehnungsbehinderung beeinflusst wird, wurden an der BAM entsprechende experimentelle und numerische Untersuchungen an Deckenfeldern aus Spannbeton-Hohlplatten mit variierender seitlicher Zwängung durchgeführt. In der Praxis kann für HC-Platten eine Querdehnungsbehinderung im Brandfall auftreten, wenn beispielsweise eine sehr steife Begrenzung des brandbeanspruchten Deckenbereiches vorliegt, z.B. durch Treppenhauskerne oder auch durch umgebende Deckenfelder bei lokaler Brandbeanspruchung. Im Beitrag werden die im Realmaßstab durchgeführten Brandversuche ausführlich beschrieben und deren Ergebnisse und daraus abgeleiteten Erkenntnisse vorgestellt. Anhand der an der BAM durchgeführten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass bei einer Zunahme der seitlichen Zwängung die Horizontalrissbildung in den Plattenstegen zu und die Längsrissbildung abnimmt. Die unterschiedlich starke, thermisch bedingte horizontale Verformung der Plattenober- und -unterseite bewirkte aufgrund der Dehnungsbehinderung am Übergang zur seitlichen Zwängungskonstruktion eine Schubbeanspruchung in Plattenquerrichtung. Die Schubspannung wurde durch Horizontalrissbildung in den Plattenstegen abgebaut. Trotz der ausgeprägten Horizontalrissbildung kam es in den Brandversuchen nicht zu einer Ablösung des unteren Plattenspiegels. Ebenso zeigte sich kein negativer Einfluss der Horizontalrisse auf das Trag- und Verformungsverhalten der brandbeanspruchten Deckenkonstruktion. Die in den Brandversuchen erfassten thermischen und mechanischen Messwerte sowie die Ergebnisse aus Materialuntersuchungen stehen zukünftig als umfangreiche Datenbasis für die Validierung numerischer Modelle zur Verfügung. T2 - 4th Symposium Structural Fire Engineering – TU Braunschweig 2017 CY - Braunschweig, Germany DA - 12.09.2017 KW - Spannbetonhohldecken KW - Feuerwiderstand KW - Brandschutz KW - Querdehnungsbehinderung PY - 2017 VL - 4 SP - Artikel 8, 1 EP - 15 PB - TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-42419 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Influence of lateral constraint on the loadbearing and deformation characteristics of hollow core slabs N2 - Deckensysteme aus Spannbeton-Hohlplatten (engl.: Hollow Core Slabs, HC-Platten) werden im Hochbau insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen eingesetzt. Vorteile gegenüber Massivdecken in Ortbetonweise ergeben sich insbesondere aus dem hohen Vorfertigungsgrad, geringem Eigengewicht und der Möglichkeit großer Spannweiten bei relativ niedrigen Querschnitten. Bei einem 2007 aufgetretenen Brandereignis in einem Parkhaus in Rotterdam kam es infolge Horizontalrissbildung in den Plattenstegen zu einer teilweisen Ablösung des unteren Plattenspiegels. Dies hatte eine europaweite Diskussion zur brandschutztechnischen Bewertung dieser Bauart zur Folge. Mittlerweile liegen gutachterliche Stellungnahmen, Literaturauswertungen und auch jüngere Forschungsarbeiten zum Feuerwiderstand von Konstruktionen aus Spannbeton-Hohlplatten vor. In den Untersuchungen wurde unter anderem das Tragverhalten von HC-Platten bei starrer Auflagerung, insbesondere hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit, untersucht. Ein bei der Prüfung und Bewertung von Spannbeton-Hohlplatten bisher kaum beachteter Aspekt ist die im Brandfall auftretende Behinderung der Querdehnung infolge umgebender Bauteile oder Tragwerksteile. Im Bauwerk kann für HC-Platten eine Querdehnungsbehinderung im Brandfall auftreten, wenn eine steife Begrenzung des brandbeanspruchten Deckenbereiches vorliegt, z.B. durch Treppenhauskerne oder auch durch umgebende Decken-felder bei lokaler Brandbeanspruchung. Ferner legten Versuchsergebnisse nahe, dass eine Aufbetonschicht die Zwängungen in der HC-Platte verstärkt. Die Problematik der Querdehnungsbehinderung im Brandfall wurde auch in Gremien der Bauaufsicht sowie im zuständigen Sachverständigenausschuss des Deutschen Instituts für Bautechnik (SVA 463 Tragwerksbemessung für Brandeinwirkung) erörtert. Dabei wurde anhand vorgelegter Studien und numerischer Voruntersuchungen deutlich, dass die Bildung von Horizontalrissen in den Plattenstegen auch bei HC-Platten ohne Aufbeton auftreten kann. Um den Einfluss der Querdehnungsbehinderung zu klären wurden an der BAM entsprechende experimentelle und numerische Untersuchungen an Decken-feldern aus Spannbeton-Hohlplatten mit unterschiedlichem Grad der seitlichen Zwängung durchgeführt. Im Beitrag werden die im Realmaßstab durch-geführten Brandversuche beschrieben und deren Ergebnisse und daraus abgeleiteten Erkenntnisse vorgestellt. T2 - 4th Symposium Structural Fire Engineering – TU Braunschweig 2017 CY - Braunschweig, Germany DA - 2017-09-12 KW - Hollow-core slabs KW - Fire resistance KW - Fire safety KW - Lateral constraint PY - 2017 AN - OPUS4-42423 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hiernoymus, Hartmut ED - Tsuji, K. T1 - Single bubble ignition after shock wave impact N2 - High-speed photography was applied to investigate the explosive behavior of bubble-containing systems of the type organic solvent---gaseous oxidizing agent. Knowledge about the explosive behavior of such systems is of great importance, for example, for the safe operation of chemical reactors in oxidation processes in the liquid phase. Examples of the complex dynamical reaction of bubbles are elucidated where bubble-containing liquids were subjected to the impact of shockwaves. The different stages of the shock-induced explosive behavior of oxygen and oxygen plus inert gas bubbles were studied experimentally and theoretically mainly in liquid cyclohexane. Other solvents, such as cumene and 2-ethylhexanal, have been found to show that shock-induced bubble explosions can occur even if the gas phase of the bubble is not in the explosive range before impact. Tue influence of different parameters on the bubble Explosion process, such as the composition of the bubbles and the initial pressure, was investigated. Limiting conditions for bubble explosions were determined. In addition to the behavior of individual bubbles, the interaction of exploding bubbles with one another was observed, which provides information on the Propagation mechanism of self-sustaining bubble-detonation waves. The results are important for the safety assessment of the explosion risks in corresponding two-phase systems. KW - Explosion KW - Heterogeneous systems KW - Oxidation processes KW - Bubbles PY - 2017 SN - 978-3-319-61490-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-61491-5 SP - 303 EP - 317 PB - Springer CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-42424 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Tracks with under-ballast plates and their mitigation of train induced ground vibration N2 - Experiments have been performed at a test site with six different tracks with under-ballast plates. Hammer excitations of the soil and the tracks as well as train passages have been measured. The experimental observations are as follows. 1. The natural soil is stiff gravel whereas the railway dam consists of softer material. 2. The track compliance indicates a soft ballast if no train is present to provide a confining pressure. 3. The track response to the train passages can be split into a low-frequency region which is ruled by the static loads and a high-frequency region which is ruled by dynamic loads. 4. The track responses to hammer and track excitation indicate the presence of many voids between the sleepers and the ballast. 5. The ground vibrations are highly influenced by the soil. Due to the stiff soil at the site, the hammer and train induced spectra have a considerable high-frequency content. 6. A reduction of the ground vibration has been observed in a low-frequency range. The mitigation effects of an under-ballast plate are also investigated by calculations of a wavenumber domain model. The under-ballast plate has an effect at low frequencies where it distributes the static load over a longer track section. The impulse of the axle passage is longer and the frequencies are lower due to the plate stiffness. The axle impulses could yield a low-frequency ground vibration in an irregular soil with a randomly varying stiffness. This low-frequency part of the ground vibration (the scattered axle impulses) seem to be reduced by the under-ballast plate. T2 - Int. Conf. Sound&Vibration CY - London, UK DA - 23.7.2017 KW - Railway vibration KW - Ballast tracks KW - Under-ballast plate KW - Ground vibration PY - 2017 AN - OPUS4-42489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Dynamic testing of track damage before and after construction, after damage and after repair N2 - The Federal Institute of Material Research and Testing (BAM) has collected some experience with the testing of damaged, repaired and newly constructed railway tracks. The experimental methods are hammer testing of the track at different positions, hammer testing of the soil, measurement of train passages, and in all cases, measurements with geophones at different positions. The measured signals are evaluated for wave velocities (dispersion of the soil or the track-soil system), for transfer functions (transfer admittances of the soil, compliances of the track in amplitude and phase), and one-third octave band spectra of the track response to hammer and train excitation. These methods are applied at different stages of the track construction. Before track construction, wave velocities and transfer functions of the sub-soil can indicate problems with soft soils. After track construction, a check of the acceptable state of the track can be done by comparison of many excitation positions and track sites. After a track damage (a lose sleeper or a lose plate of a slab track) and after its repair, the sensitivity of the different measurement quantities to different track errors and the achieved improvement of the repair can be determined. The contribution shows examples of all these track situations T2 - Int. Conf. on Rail Transportation CY - Chengdu, China DA - 10.07.2017 KW - Track damage KW - Dynamic testing KW - Hammer tests KW - Train passages PY - 2017 AN - OPUS4-42490 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Stengel, Dominik T1 - Measurements of downburst wind loading acting on an overhead transmission line in northern Germany N2 - Along an overhead transmission line in Northern Germany, a unique instrumentation of anemometers and force measurements is installed. Details of this test line with wind measurements along a horizontal axis are given. A recent event of a presumable downburst wind event is analyzed by means of available data and precedent works on thunderstorm analysis. The measured response of the conductors at the suspension tower is investigated and compared with time domain simulation of a finite element model. T2 - EURODYN 2017 CY - Rome, Italy DA - 10.09.2017 KW - Downburst KW - Overhead transmission line KW - Finite element method KW - Non-synoptic wind event PY - 2017 AN - OPUS4-42491 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A GPS data – based overall performance measure for heavy trucks N2 - Systems that assess the driving styles and provide a feedback about the driving style (ECO driving App; Ecological Drive Display on Dashboard). Smoothness of driving, with decelerations and accelerations in a given range. -The issue of safety Vs Eco driving –Keeping the right distance with the vehicle in front. T2 - 4th International Workshop on Sustainable Road Freight CY - Cambridge, UK DA - 30.11.2017 KW - GPS-data systems KW - Driving styles KW - Ecological drive display PY - 2017 AN - OPUS4-43322 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Einführung in die Grundlagen des Explosionsschutzes N2 - Der Beitrag gibt eine Einführung in den Explossionsschutz. Neben den Schnittstellen zu benachbarten Gebieten wie Anlagensicherheit und Arbeitsschutz werden die Arten möglicher Explosionen in der Prozessindustrie und die Prinzipien des Explosionsschutzes erläutert. Einige Störfälle der letzten Jahre werden diskutiert. T2 - DECHEMA-Kurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Gasexplosionen KW - Explosionsschutz KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Schutzmaßnahmen PY - 2017 AN - OPUS4-43318 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - Korrosionsbeständige Stähle III - Werkstoffauswahl, Beständigkeitsklassen und aktuelle Fragestellungen N2 - Der Vortrag behandelt zunächst das Vorgehen bei der Beurteilung der Korrosionsbelastung unter atmosphärischen Bedingungen, wobei ausgewählte Einflussfaktoren (Chlorid-Gehalt und Schwefeldioxid-Gehalt) näher betrachtet werden. Anschließend wird die bisherige und die aktualisierte Normung der Werkstoffauswahl am Beispiel des Bauwesens vorgestellt und auf die verschiedenen Beständigkeitsklassen im Bereich der nichtrostenden Stähle eingegangen. Abschließend werden beispielhaft Schadensfälle und aktuelle Fragestellungen vom Fachbereich 7.6 zum Einsatz nichtrostender Stähle vorgestellt und erläutert. T2 - Vortrag in der Vorlesung „Spezielle Werkstoffe“ an der Otto-von-Guericke-Universität CY - Magdeburg, Germany DA - 04.12.2017 KW - Werkstoffauswahl KW - Korrosionsbelastung KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Bauwesen KW - Normung PY - 2017 AN - OPUS4-43349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Propangasbehälter im Feuer: Auswirkungen des Versagens N2 - In einer Großversuchsserie wurden auf dem BAM-TTS 15 11-kg-Propangasflschen ohne Sicherheitseinrichtung mit drei verschiedenen Methoden (Holz, Benzinpool, Gas) unterfeuert. Der Vortrag präsentiert die dokumentierten Auswirkungen (z. B. Fragementierung, Überdruck), die Art des Versagens sowie den Behälterzustand zum Zeitpunkt des Versagens. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Propan KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2017 AN - OPUS4-43267 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Druckgasbehälter unter Feuerbeaufschlagung N2 - Immer wieder werden Feuerwehren bei Einsätzen mit brandbeaufschlagten Propan- und Acetylenflaschen konfroniert. Im Falle eines Behälterversagens stellen diese eine enorme Gefährdung für die Einsatzkräfte dar. Die BAM beschäftigt sich seit vielen Jahren mit den Auswirkungen im Falle eines solchen Behälterversagens. Der Beitrag stellt die Arbeit der BAM auf diesem Gebiet vor und zeigt verschiedene Handlungsoptionen auf, um das Risiko für die Einsatzkräfte zu verrringern. Weiterhin werden zwei Merkblätter zu brandbeaufschlagten Druckgasbehältern vorgestellt, welche zusammen mit der DGUV im Jahr 2018 herausgegeben werden. T2 - Feuerwehrfachsymposium des Kreisfeuerwehrverbandes Amberg-Sulzbach CY - Ebermannsdorf, Germany DA - 25.11.2017 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2017 AN - OPUS4-43268 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd A1 - Schalau, Sebastian T1 - AUSTAL, ein Lagrange´sches Partikelmodell für Störfallauswirkungsbetrachtungen N2 - Zur Bestimmung von Gefährdungsbereichen wird für Gasausbreitungsberechnungen zurzeit vorwiegend die VDI Richtlinie 3783 herangezogen. Bei der Berechnung der Ausbreitung dichteneutraler oder leichter Gase nach Blatt 1 der Richtlinie kann die Bebauung nicht berücksichtigt werden. Dies und die Frage der Anwendbarkeit im Nahbereich der Quelle waren Gründe die VDI-RL zu überarbeiten. Grundlage hierfür ist ein Lagrange´sches Partikelmodell nach VDI 3945 Blatt 3 in Verbindung mit dem Windfeldmodell in der VDI-RL 3783 Blatt 8. Vergleichsberechnungen zeigen, dass das Lagrange´sches Partikelmodell im Vergleich zu experimentellen Untersuchungen einer ebenen, ungestörten Grenzschichtströmung eine bessere Übereinstimmung in der Konzentrationsverteilung ergibt, als die VDI-RL 3783 Blatt 1. Die Qualität einer Berechnung mit dem Lagrange´schen Partikelmodell ist wesentlich von der Güte der Windfeldberechnung abhängig. Für drei Gebäudekonfigurationen sind die Windfelder mit dem etablierten diagnostischen Windfeldmodell TALdia und mit dem prognostischen CFD-Tool OpenFOAM berechnet und mit Messwerten verglichen worden. Mit OpenFOAM können nach den bisherigen Untersuchungen qualitativ gleichwertige, eher bessere Windfelder berechnet werden. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit Köthen CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Gasausbreitung KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2017 AN - OPUS4-43259 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd A1 - Schalau, Sebastian T1 - AUSTAL, ein Lagrange´sches Partikelmodell für Störfallauswirkungsbetrachtungen N2 - Zur Bestimmung von Gefährdungsbereichen wird für Gasausbreitungsberechnungen zurzeit vorwiegend die VDI Richtlinie 3783 herangezogen. Bei der Berechnung der Ausbreitung dichteneutraler oder leichter Gase nach Blatt 1 der Richtlinie kann die Bebauung nicht berücksichtigt werden. Dies und die Frage der Anwendbarkeit im Nahbereich der Quelle waren Gründe die VDI-RL zu überarbeiten. Grundlage hierfür ist ein Lagrange´sches Partikelmodell nach VDI 3945 Blatt 3 in Verbindung mit dem Windfeldmodell in der VDI-RL 3783 Blatt 8. Vergleichsberechnungen zeigen, dass das Lagrange´sches Partikelmodell im Vergleich zu experimentellen Untersuchungen einer ebenen, ungestörten Grenzschichtströmung eine bessere Übereinstimmung in der Konzentrationsverteilung ergibt, als die VDI-RL 3783 Blatt 1. Die Qualität einer Berechnung mit dem Lagrange´schen Partikelmodell ist wesentlich von der Güte der Windfeldberechnung abhängig. Für drei Gebäudekonfigurationen sind die Windfelder mit dem etablierten diagnostischen Windfeldmodell TALdia und mit dem prognostischen CFD-Tool OpenFOAM berechnet und mit Messwerten verglichen worden. Mit OpenFOAM können nach den bisherigen Untersuchungen qualitativ gleichwertige, eher bessere Windfelder berechnet werden. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit 16./17.11.2017 CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Gasausbreitung KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2017 SN - 978-3-96057-032-5 SP - N-01, 1 EP - 14 AN - OPUS4-43260 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungen von Gefahrstoffbränden in Gebäuden N2 - Bei Auswirkungsbetrachtungen zur Ermittlung von Gefährdungsbereichen sind Brände immer ein relevantes Szenario. Bei Bränden im Freien steht meistens die Wärmestrahlung im Vordergrund, da durch den großen konvektiven Wärmestrom die Brandgaswolke aufsteigt und die Brandgaskonzentrationen in Bodennähe gering sind. Bei einem Brand in einem Gebäude hingegen spielt die Wärmestrahlung keine Rolle, solange das Gebäude (Gefahr-stofflager) noch intakt ist. Die Brandgase sammeln sich unter dem Dach des Lagers, kühlen ab und werden erst durch die Öffnung von Fenstern oder Rauch- und Wärmeabzügen freigesetzt. Der freigesetzte Massenstrom und die Brandgastemperatur hängen vom Zeitpunkt der Öffnung der Rauch- und Wärmeabzüge (automatisch oder manuell durch die Feuerwehr) ab. Weitere Einflussfaktoren sind z.B. die Eigenschaften der gelagerten Stoffe, die Art der Lagerung, die Brandschutzeinrichtungen und die Interventionszeit der Feuerwehr. Es wird ein Berechnungsverfahren vorgestellt, in dem diese Einflussfaktoren berücksichtigt werden können, um den Quellterm für eine Ausbreitungsberechnung praxisnah abzuschätzen. T2 - 4. Fachkolloquium „Anlagensicherheit/Störfallvorsorge“ CY - Dresden, Germany DA - 30.11.2017 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2017 AN - OPUS4-43261 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungsberechnungen zur Ermittlung des angemessenen Sicherheitsabstands N2 - Im vorliegenden Vortrag wird die in der Arbeitshilfe KAS-32 beschriebene Vorgehensweise zur Ermittlung des angemessenen Sicherheitsabstand kritisch diskutiert. T2 - 7. Erfahrungsaustausch für Sachverständige gemäß §29b BImSchG für sicherheitstechnische Prüfungen an Biogasanlagen Göttingen CY - Göttingen, Germany DA - 28.09.2017 KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung PY - 2017 AN - OPUS4-43262 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Freistrahle N2 - Es werden verschiedene Modelle zur Berechnung von Freistrahlen und die Kopplung mit anderen Gasausbreitungsmodellen vorgestellt. T2 - DECHEMA Fortbildungstag Störungsbedingte Stoff- und Energiefreisetzung CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 19.10.2017 KW - Gasausbreitung KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Freistrahl PY - 2017 AN - OPUS4-43263 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Gasausbreitung N2 - Es wird die VDI 3783 Blatt 1 und die aktuellen Entwicklungen vorgestellt und diskutiert. T2 - DECHEMA Fortbildungstag Störungsbedingte Stoff- und Energiefreisetzung CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 19.10.2017 KW - Gasausbreitung KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2017 AN - OPUS4-43264 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Praxisbeispiele für Auswirkungsbetrachtungen N2 - Es werden Praxisbeispiele zum Thema Auswirkungsbetrachtungen vorgestellt. T2 - DECHEMA Fortbildungstag Störungsbedingte Stoff- und Energiefreisetzung CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 19.10.2017 KW - Auswirkungsbetrachtungen PY - 2017 AN - OPUS4-43265 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - Gefahrguttanks - Auslegungsbestimmungen N2 - Was ist Gefahrgut? Stoffe und Gegenstände von denen bei der Beförderung Gefahr für die Allgemeinheit, für wichtige Gemeingüter, für Menschen und Tiere und Sachen ausgehen können. T2 - Workshop Sicherheitstechnik 2017 CY - Berlin, Germany DA - 12.09.2017 KW - Gefahrguttanks KW - Gefahrgut KW - Beförderung KW - Gefahr PY - 2017 AN - OPUS4-43344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Die Gasexplosion bei einer Bäckerei in Lehrberg N2 - Im Zuge der Beseitigung einer Undichtigkeit am Füllventil eines befüllten stationären Gastanks wurde das Füllventil aus dem Tank weggeschleudert, so dass das Gas ungehindert ausströmen konnte. In der Folge kam es zur Explosion des Gases mit fatalen Folgen: Fünf Menschen starben und elf wurden verletzt. Zudem entstand ein Sachschaden in Höhe von 4 Millionen Euro. Es kam zur Anklage des mit der Beseitigung der Undichtigkeit beauftragten Monteurs. Durch Auswertung aller tragenden Urteilsgründe des Amtsgerichts Ansbach diskutiert der vorliegende Aufsatz die Arbeitsvorbereitung und -ausführung durch den Monteur und seine strafrechtliche Verantwortung – also die schuldhafte Pflichtwidrigkeit. KW - Arbeitsschutz KW - Gasexplosion KW - Haftung KW - Unfall Lehrberg KW - Verkehrssicherungspflicht KW - Instandhaltung PY - 2017 DO - https://doi.org/10.37307/j.1868-7776.2017.03.05 SN - 1430-9262 VL - 22 IS - 3 SP - 103 EP - 106 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-42151 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 47, Heft 3 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 3/2017 KW - Zulassungen KW - Zertifikate KW - Richtlinien KW - Ausnahmegenehmigungen KW - Festlegungen PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-421619 SN - 0340-7551 VL - 47 IS - 3 SP - 455 EP - 512 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-42161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien N2 - Der Workshop beinhaltet Anwendungsbereich und Begrifflichkeiten der 17025, allgemeine Anforderungen, strukturelle Anforderungen und Prüfung von Anfragen, Angeboten und Verträgen T2 - DIN/DAkkS-Praxistag CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2017 KW - Anforderungen KW - 17025 KW - Unparteilichkeit PY - 2017 AN - OPUS4-42383 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharff, Erik T1 - Explosion hazard of liquefied natural gas (LNG) in tunnels N2 - Within the TF-project SiVi the BAM occupies itself interdisciplinary with the safety of traffic infrastructures considering extremely severe damage events. Therefore, a scenario of fire inside a traffic tunnel induced by a gas cloud explosion is chosen as representative. Additionally, a dangerous goods transporter shall be involved in the scenario. As further aspect which shall be investigated is the use of liquefied natural gas (LNG) as fuel support in transport vehicle like trucks in future. The main component of LNG is methane as a flammable gas. To transport a sufficient amount of fuel the methane is cooled down at -161°C, its boiling point. In liquid phase LNG is compressed 600 times more than in gas phase. The issue of department 2.4 is to identify the hazards for people and the tunnel structure located in the surrounding whilst a potential release of LNG out of a leaking tank occurs. Therefore, the temporal and spatial distribution of the gas cloud within the tunnel structure shall be recorded. Basis for this will be experiments in 1:1 at BAM test rig TTS as well as numerical analysis within ANSYS CFX. On top ignition tests of the distributed gas cloud in a down scaled model allow statements on the emerging maximum pressure and temperature. T2 - BAM PhD retreat CY - Wandlitz, Germany DA - 27.05.2016 KW - Verflüssigtes Erdgas KW - LNG KW - Tunnel KW - Gasausbreitung PY - 2016 AN - OPUS4-43126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Brandszenarien organischer Peroxide in Stahlbehältern N2 - Für organische Peroxide (OP) ergeben sich im Falle eines Brandes im Vergleich zu herkömmlichen entzündbaren/brennbaren Stoffen höhere Massenabbrandraten, größere Flammenhöhen und erhöhte Strahlungsbelastungen für Objekte und Personen in der Umgebung. Eine besondere Gefahr kann von OP in Stahlgefäßen ausgehen, sofern sie für die Lagerung oder Beförderung zugelassen sind. Brandversuche an 200-Liter-Stahlfässern zeigen z. B. eine explosionsartige Ausbildung von Feuerbällen hochkonzentrierter flüssiger OP nach einem zuvor schon heftigen Abbrandverhalten. In diesem Beitrag wird auf den Brand verschiedener OP in Stahlfässern eingegangen und die Schadenswirkung auf die Umgebung bewertet. Die zu beobachtenden Phänomene Pool- und Jetfeuer, Boil-Over sowie Feuerball werden mittels der Versuchsergebnisse beschrieben. Messtechnisch erfasst und gegenübergestellt werden die Massenabbrandraten, diverse Flammeneigenschaften sowie die thermische Strahlungsbelastung auf die Umgebung. Durch eine Vielzahl von Versuchen zeigen sich Feuerbälle unterschiedlicher Größe, die durch bekannte semi-empirische Korrelationen für flüssige Kohlenwasserstoffe nicht beschrieben werden können. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Orgnische Peroxide KW - Feuerball KW - Thermische Strahlung KW - Sicherheitsabstände PY - 2017 AN - OPUS4-43045 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Brandszenarien organischer Peroxide in Stahlbehältern N2 - Für organische Peroxide (OP) ergeben sich im Falle eines Brandes im Vergleich zu herkömmlichen entzündbaren/brennbaren Stoffen höhere Massenabbrandraten, größere Flammenhöhen und erhöhte Strahlungsbelastungen für Objekte und Personen in der Umgebung. Eine besondere Gefahr kann von OP in Stahlgefäßen ausgehen, sofern sie für die Lagerung oder Beförderung zugelassen sind. Brandversuche an 200-Liter-Stahlfässern zeigen z. B. eine explosionsartige Ausbildung von Feuerbällen hochkonzentrierter flüssiger OP nach einem zuvor schon heftigen Abbrandverhalten. In diesem Beitrag wird auf den Brand verschiedener OP in Stahlfässern eingegangen und die Schadenswirkung auf die Umgebung bewertet. Die zu beobachtenden Phänomene Pool- und Jetfeuer, Boil-Over sowie Feuerball werden mittels der Versuchsergebnisse beschrieben. Messtechnisch erfasst und gegenübergestellt werden die Massenabbrandraten, diverse Flammeneigenschaften sowie die thermische Strahlungsbelastung auf die Umgebung. Durch eine Vielzahl von Versuchen zeigen sich Feuerbälle unterschiedlicher Größe, die durch bekannte semi-empirische Korrelationen für flüssige Kohlenwasserstoffe nicht beschrieben werden können. T2 - 13. Fachtagung für Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Organische Peroxide KW - Feuerball KW - Thermische Strahlung KW - Sicherheitsabstände PY - 2017 SN - 978-3-96057-032-5 SP - 1 EP - 9 CY - Köthen AN - OPUS4-43047 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Energetic substances of chemical industries - Basic principles and Overview N2 - Reactive (energetic) organic substances and mixtures may be identified based on the structure particularly by the present groups in molecule associated with explosive or self-reactive properties (examples are e.g. acetylenes, azides, azo compounds, peroxides, etc.). To characterize explosive properties of such substances and mixture many international accepted test methods are available. Exemplary test results are explained and the following classifications according to international regulations for hazardous substances and dangerous goods are discussed. Measures to avoid critical conditions during manufacturing, handling, storage and transport are explained and accidents are analysed. T2 - Lecture at Nanjing University of Science and Technology (NUST) CY - Nanjing, China DA - 19.05.2017 KW - Energetic substances KW - Explosive properties KW - Self-reactive properties KW - Test methods PY - 2017 AN - OPUS4-43049 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Fireballs of liquid organic peroxides - New large scale test results N2 - Summary of recent research activities at BAM concerning large scale fireballs of organic peroxides (OP). For the tests performed in Nanjing, China, the experimental setup and data aquisition is briefly shown and results are discussed compared with semi-empirical models. A new model is proposed for assessing OP fireballs. Thermal safety distances are calculated and compared for the three large tests. T2 - IGUS EOS ad-hoc meeting CY - Franfkurt am Main, Germany DA - 25.09.2017 KW - Fireball KW - Organic peroxide KW - Thermal radiation KW - Safety distances PY - 2017 AN - OPUS4-43055 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vignes, A. T1 - Current status in nanodust explosion topic N2 - Nanotechnology has been identified as a Key Enabling Technology for the European Union (Horizon 2020) and already has a wide field of applications. However, hazardous properties of nanomaterials such as their flammability and explosivity, have to be determined to ensure their sustainable development. This poster gives an overview of the current status in nanodust explosion research, standardization and european collaboration as well as highlighting current and future perspectives. T2 - 16th Congress of the French Chemical Engineering Society CY - Nancy, France DA - 11.07.2017 KW - Dust explosions KW - Nanomaterials KW - Combustible dust PY - 2017 AN - OPUS4-43084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - Korrosionsbeständige Stähle II - Korrosionserscheinungen und Werkstoffklassen - N2 - Der Vortrag behandelt zunächst die wichtigsten lokalen Korrosionserscheinungen (Spaltkorrosion, Interkristalline Korrosion, Lochkorrosion und Spannungsrisskorrosion), die bei korrosionsbeständigen (nichtrostenden) Stählen auftretenden können und gibt wichtige Hinweise zu deren Vermeidung. Außerdem werden die verschiedenen Werkstoffklassen (Ferrite, Austenite, Martensite und Duplexstähle) im Bereich der nichtrostenden Stähle vorgestellt und auf die Eigenschaften und Besonderheiten eingegangen. T2 - Vortrag in der Vorlesung „Spezielle Werkstoffe“ an der Otto-von-Guericke-Universität CY - Magdeburg, Germany DA - 16.11.17 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Lochkorrosion KW - Interkristalline Korrosion KW - Spaltkorrosion KW - Korrosionsschutz KW - Werkstoffklassen PY - 2017 AN - OPUS4-43140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - KorroPad-Prüfung - Anwendungen aus Industrie und Forschung - N2 - Mit der KorroPad-Prüfung kann die Lochkorrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle auf sehr einfache, schnelle und kostengünstige Weise eingeschätzt werden. Das Kor-roPad ist damit für Hersteller, Verarbeiter und Anwender nichtrostender Stähle eine interessante Alternative zu zeitintensiven Langzeitversuchen und komplexe elektrochemischer Untersuchungsmethoden. Die prinzipiellen Funktionsweise der KorroPad-Prüfung wird im Vortrag beschrieben, um anschließend verschiedene Anwendungen aus Industrie und Forschung vorzustellen. Exemplarisch werden dazu die Bewertung von Schleif- und Passivierungsprozessen, die Qualitätskontrolle der Wärmebehandlung und Oberflächenbearbeitung von Schneidwaren sowie die Optimierung der Schweißnaht-Nachbehandlung vorgestellt. Mit der KorroPad-Prüfung lassen sich aber auch werkstoff- und gefügebedingte Einflüsse auf die Lochkorrosionsbeständigkeit gezielt untersuchen. Dies wird an Beispielen aus aktuellen Forschungsprojekten dargestellt. Die abschließend dargestellte Charakterisierung vom Sensibilisierungsverhalten mit der KorroPad-Prüfung ist verdeutlicht das breite Anwendungsspektrum bei der Charakterisierung von nichtrostenden Stählen. T2 - Arbeitskreissitzung „Korrosionsuntersuchung und -überwachung“ des GfKORR e. V. CY - Magdeburg, Germany DA - 21.11.2017 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Schneidwaren KW - Oberflächenbehandlung KW - Lochkorrosion KW - Wärmebehandlung KW - Sensibilisierung KW - EPR PY - 2017 AN - OPUS4-43141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - Referenzmaterialien für die Charakterisierung nichtrostender Stähle N2 - Im Vortrag wird ein innovativer Ansatz zur Herstellung von Referenzmaterialien für systematische Grundlagenuntersuchungen und Methodenentwicklungen vorgestellt. Dieser Ansatz basiert auf der Verwendung eines Lichtbogenschmelzofens (Arc-Melter), der zur Legierungsvariation bei nichtrostenden Stählen verwendet wurde. In Abhängigkeit vom Chromgehalt wurden zunächst Ergebnisse der elektrochemisch potentiodynamischen Reaktivierung (EPR) und der KorroPad-Prüfung vorgestellt, die neue Einblicke zur Nachweisgrenze beider Verfahren liefern. Anschließend wurde der Einfluss vom Schwefelgehalt auf die Lochkorrosionsbeständigkeit dargestellt und dabei gezeigt, dass die in den Normen festgeschriebenen Grenzwerte deutlich zu hoch sind. Darüber hinaus wurden zukünftig geplante Arbeiten vorgestellt, die mit diesem Ansatz möglich sind. T2 - Arbeitskreissitzung „Korrosionsuntersuchung und -überwachung“ des GfKORR e. V. CY - Magdeburg, Germany DA - 21.11.2017 KW - Referenzmaterialien KW - Lichtbogenschmelzofen KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - KorroPad KW - EPR KW - Nachweisgrenze KW - Lochkorrosion PY - 2017 AN - OPUS4-43142 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Xu, S. A1 - Mishra, K. B. A1 - Steinbach, J. T1 - A new model for organic peroxide fireballs N2 - Organic peroxides are capable to form fireballs with explosive violence. Only fireball models for liquid hydrocarbon fuels are available for the assessment of the thermal radiation properties. Because the development of such fireballs usually differ from those of organic peroxides the properties need to be characterized by modified equations. In this study liquid organic peroxide fireballs from 16 kg to 155 kg substance masses are characterized and compared to selected existing correlations. Flame characteristics and irradiances are measured with infrared cameras and heat flux sensors. All fireballs are consequences of simulated worst case scenarios where filled steel drums are engulfed by fire with varying heat impact. The differences of the given semi-empirical equations and the presented experimental work are explained. A new model is proposed for organic peroxide fireballs by modifying the constants of the known equations. The thermal radiation impact and safety distances are calculated and compared. KW - Organic peroxide KW - Fireball KW - Thermal radiation KW - Safety distances PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2017.10.002 SN - 0950-4230 VL - 50 IS - Part A SP - 237 EP - 242 PB - Elsevier Science AN - OPUS4-43069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krebs, Holger T1 - Prediction of overpressure in buried gas pipeline explosions N2 - The explosion and fire incidents with buried gas pipelines are increasing globally e.g. San Bruno (USA, 2010), East Godavari (India, 2014) and Ludwigshafen (Germany, 2014) are only a few to quote. There are a number of parameters involved behind the occurrence of these incidents such as human mistake, intended efforts leading to major or minor leak, ex-plosion due to depressurization, crater formation, spill of gaseous fuel in the nearby regions and pool/jet/crater fires. In continuation to [3] these parameters are investigated for Ludwigs-hafen incident in the present work. The semi-empirical and advanced CFD (Computational Fluid Dynamics) based models are utilized to assess the damages caused by the explosion overpressures. Recommendations are also provided on minimum safety distance to be consid-ered for such pipelines to avoid/foresee/mitigate similar hazards in future. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Buried gas pipeline KW - Explosion KW - Overpressure KW - CFD model KW - Safety distance PY - 2017 AN - OPUS4-43071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bouillard, J. T1 - CEN/TC 352/WG 3/PG 3 – Guidelines for Determining Protocols for the Explosivity and Flammability of Powders containing Nano-objects (for Transport, Handling and Storage) N2 - The European Committee for Standardization (CEN) set up the Technical Committee 352 (CEN/TC 352) in 2006 to develop and maintain up to date standards in the field of nanotechnologies. Part of the work group (WG 3) dedicated to Health, Safety and Environment, the CEN/TC 352/WG 3/PG 3 led by INERIS was constituted to develop a Technical Specification (TS) for the determination of explosivity and flammability properties of manufactured nano-objects in powder form (2013-2018). T2 - 2nd Open Meeting - European Conference on Standardization for Nanotechnologies and Nanomaterials: Reliable data for an effective management of nanomaterials CY - Valletta, Malta DA - 10.06.2017 KW - Dust explosions KW - Nanomaterials KW - Combustible dust PY - 2017 AN - OPUS4-43076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rotureau, P. T1 - Predecitive methods for determining the thermal decomposition properties of hazardous substances N2 - For substance classes like organic peroxides and self-reactive substances a model should be developed to predict thermal decomposition properties like the Self-Accelerating Decomposition Temperature (SADT). The applied Quantative Structur-Property Relationship (QSPR) model correlates the molecular structur with the properties of the substances, whereby a consolidated database is a precondition for a reliable model and finally for the prediction. T2 - 10th World Congress of Chemical Engineering (WCCE) CY - Barcelona, Spain DA - 01.10.2017 KW - Organic peroxides KW - Self-reactive substances KW - QSPR KW - SADT PY - 2017 AN - OPUS4-43058 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Wie sicher ist die Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens großer Feststoffschüttungen? N2 - Für die Klassifizierung sowie die sichere Handhabung und Nutzung von Chemikalien und anderen Stoffen wurden spezielle standardisierte Testmethoden entwickelt, die weltweit zum Einsatz kommen. Die Ableitung von Sicherheitsmaßnahmen durch Experten erfordert, dass aus diesen Untersuchungen verlässliche Daten gewonnen werden. Ringversuche sind ein wesentliches Element bei der Methodenentwicklung (-validierung) und für die Qualitätssicherung von Laboratorien. Die Testmethode DIN EN 15188:2007 dient der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben. Experimentelle Grundlage für die Beschreibung des Selbstentzündungsverhaltens eines bestimmten Materials ist die Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen (TSE) von Proben verschiedener Größen mit Hilfe isoperiboler Warmlagerungsversuche. Die so ermittelten Versuchsdaten ergeben die Abhängigkeit der Selbstentzündungstemperaturen vom Lagervolumen. Zweck einer schrittweise aufgebauten Serie von Ringversuchen und internen Labortests war die Identifizierung von Schwächen der bestehenden Methode bzw. von in der Laborpraxis auftretenden Mängeln bei der Anwendung der Methode, die Validierung der modifizierten und verbesserten Methode sowie die Bestimmung einer allgemeingültigen (Mess-)Unsicherheit dieser modifizierten Methode. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube" CY - Nürnberg, Germany DA - 24.10.2017 KW - Selbstentzündung KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit KW - Ringversuche PY - 2017 AN - OPUS4-43064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Feuerbälle flüssiger organischer Peroxide - neue Ergebnisse aus Großversuchen N2 - Bei thermischer Belastung von flüssigen organischen Peroxiden in metallischen Transportverpackungen können Feuerbälle entstehen, die sich mit immenser explosiver Heftigkeit bilden und hinsichtlich der von ihnen ausgehenden Wärmestrahlungsbelastung sicherheitstechnisch zu bewerten sind. Da sich diese Feuerbälle von flüssigen Kohlenwasserstoffen unterscheiden, wird ein neues Modell vorgestellt, um mittels semi-empirischer Gleichungen insbesondere den Durchmesser und die Standzeit solcher Feuerbälle zu beschreiben und mit herkömmlichen Modellen für Kohlenwasserstoffe zu vergleichen. Es wurden Versuche mit unterschiedlichen Befeuerungsmethoden unter Verwendung von Stahlfässern, befüllt mit bis zu 155 kg DTBP, durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass abhängig von der Befeuerungsmethode (Holz/Gas) unterschiedlich große Massen DTBP in den sich bildenden Feuerbällen umgesetzt werden (16 kg bis 155 kg). Bei den Experimenten wurden IR-Kameras, Strahlungssensoren und Videokameras eingesetzt. Aufgrund der Messungen und der optischen Auswertungen konnten neue modifizierte Gleichungen unter Anpassung der Konstanten für Kohlenwasserstoffe entwickelt und validiert werden. Weiterhin wurde die Wärmestrahlungsbelastung auf Mensch und Umgebung berechnet und die einzuhaltenden Sicherheitsabstände bestimmt. T2 - ProcessNet Arbeitsausschuss "Reaktionstechnik sicherheitstechnisch schwieriger Prozesse (AA-RTSSP) CY - Berlin, Germany DA - 25.10.2017 KW - Organische Peroxide KW - DTBP KW - Feuerball KW - Wärmestrahlung KW - Sicherheitsabstand PY - 2017 AN - OPUS4-43066 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Numerische Modellierung von Feuerbällen organischer Peroxide N2 - Auf Basis experimenteller Ergebnisse wird anhand von zwei Verfahren die Reaktionsführung für die Verbrennung von OP Feuerbällen in Ansys CFX variiert und diskutiert. Im Fokus stehen die Berechnung der Feuerballcharakteristiken Durchmesser, Branddauer, Höhe und thermische Strahlungsbelastung. Beide Reaktionsführungen sind nicht in der Lage die kompletten experimentell beobachtenden Eigenschaften wiederzugeben. Durch die Kombination beider Verfahren lässt sich das Gefahrenpotenzial der Feuerbälle allerdings abschätzen. T2 - ProcessNet-Arbeitsausschuss "Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.11.2017 KW - Organische Peroxide KW - Feuerbälle KW - CFD KW - Ansys CFX PY - 2017 AN - OPUS4-43067 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lugovtsova, Yevgeniya A1 - Prager, Jens T1 - Structural health monitoring of composite pressure vessels using guided ultrasonic waves N2 - Composite pressure vessels are important components in the storage of gases under high pressure. Among others, a common type of pressure vessel is made of a metal liner overwrapped with a fibre-reinforced plastic material. Conventional hydrostatic tests, used to assess the integrity of pressure vessels, may overstress the material and thus reduce the remaining lifetime of the tested component. Therefore, a truly non-destructive structural health monitoring (SHM) system would not only ensure a safer usage and extended lifetime, but also remove the necessity for periodic inspection and the testing of pressure vessels. The authors propose the use of guided ultrasonic waves, which have the potential to detect the main damage types, such as cracking in the metal liner, fibre breaks and composite matrix delamination. For the design of such an SHM system, multimodal ultrasonic wave propagation and defect-mode interaction must be fully understood. In this paper, simulation results obtained by means of finite element modelling (FEM) are presented. Based on the findings, suggestions are made regarding appropriate wave modes and their interaction with different flaw types, as well as the necessary excitation and suitable sensor configurations. Finally, a first approach for a reliable SHM system for composite pressure vessels is suggested. T2 - First World Congress on Condition Monitoring (WCCM) CY - London, UK DA - 13.06.2017 KW - Composite materials KW - Pressure tanks KW - Condition monitoring PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1784/insi.2018.60.3.139 SN - 1354-2575 VL - 60 IS - 3 SP - 139 EP - 144 PB - The British Institute of Non-Destructive Testing CY - Northampton, UK AN - OPUS4-44605 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Röntgencomputertomographie für betonspezifische Anwendungen: Verwendung von In-situ und Ex-situ Prüfverfahren, um wesentliche Einblicke in das Betonverhalten zu gewinnen N2 - Beton ist das meistbenutzte Baumaterial der Welt. Sein Herstellungsprozess ist auch für schätzungsweise 5% der globalen Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Daher können selbst kleine Verbesserungen in der Festigkeit oder Haltbarkeit zu einer erheblichen Verringerung der Bau- und Wartungskosten, der Umweltschäden und der Gefahr für die Menschen führen. Um das grundlegende Verhalten dieses Materials zu verstehen, ist es notwendig, seine Leistung während thermischer, chemischer und mechanischer Prozesse (d. h. in-situ) zu beobachten. Es wird eine zerstörungsfreie Messmethode benötigt, die in der Lage ist, nicht nur Änderungen des Materials wie Feuchtigkeitsumverteilung, Korrosion und Dehnung zu messen, sondern auch die innere Struktur des Materials im Dreidimensionalen aufzulösen, so dass Versagensmechanismen und Transportphänomene direkt auf bestimmte Eigenschaften der heterogenen Materialstruktur bezogen werden können (wie z.B. die Übergangszone zwischen Gesteinskörnungen und Zementstein oder die Orientierung von eingebetteten Fasern). Die Röntgencomputertomographie (CT) hat sich als ideal für solche Zwecke erwiesen. Neuere Forschungen an der BAM werden vorgetragen, die die Fähigkeiten der CT zur Identifizierung quantitativer Materialeigenschaften wie Faserorientierung, Rissoberfläche, Korrosionsverteilung und Änderungen des volumetrischen Feuchtigkeitsanteils demonstrieren. Der Nutzen dieser leistungsstarken Analysewerkzeuge wird dann anhand der Ergebnisse einer Reihe von Ex-situ und In-situ Testprogrammen für Bedingungen wie mechanische Belastung, Wassertransport und thermische Exposition gezeigt. Speziell entwickelte In-situ Testmaschinen für diese verschiedenen Testprogramme werden ebenfalls beschrieben. Die von der CT gelieferten quantitativen Charakterisierungsinformationen haben sich als ideale Grundlage für die Kalibrierung bzw. Validierung von numerischen Simulationen erwiesen. CT ist auch wesentlich für die Beantwortung von vielen anwendungsspezifischen Fragen, u.a. wie sich verschiedene Gießverfahren auf die Materialleistung auswirken, welche Mineralien sich als Zuschlagstoffe anfällig für langfristige chemische und hydraulische Prozesse erweisen und wie Polymerfasern den Druckaufbau in Beton während der thermischen Belastung beeinflussen. T2 - Abteilungsseminar 8. Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2018 KW - Feuchtigkeitsmessung KW - Röntgencomputertomographie (CT) KW - In-situ Prüfverfahren KW - Faserverstärkter Beton (FRC) KW - Digitale Bildkorrelation (DVC) PY - 2018 AN - OPUS4-46912 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EU fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge eines Schlages und/oder Reibens eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten, Veranst.-Nr. H050-12-378-8 CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Hollestr. 1, 45127 Essen, Außeninstitut der RWTH Aachen DA - 04.12.2018 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Schleiffunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Funkenarme Werkzeuge KW - Funkenfreie Werkzeuge PY - 2018 AN - OPUS4-46920 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bouillard, J. T1 - CEN/TC 352/WG 3/PG 3 -Guidelines for determining protocolas for the explosivity and flammability of powders containing nano-objects (for transport, handling and storage) N2 - The European Committee for Standardization (CEN) set up the Technical Committee 352 (CEN/TC 352) in 2006 to develop and maintain up to date standards in the field of nanotechnologies. Part of the work group (WG 3) dedicated to Health, Safety and Environment, the CEN/TC 352/WG 3/PG 3 led by INERIS was constituted to develop a Technical Specification (TS) for the determination of explosivity and flammability properties of manufactured nano-objects in powder form (2013 - 2018). T2 - 3rd Open Meeting Europe Conference on Standardization CY - Brussels, Belgium DA - 02.10.2018 KW - Nanopowders KW - Dust explosion KW - Safetx characteristics PY - 2018 AN - OPUS4-47053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Barros, Joaquim A. O. T1 - Exploring the Possibilities of Steel-Fiber Reinforced Self-Compacting Concrete for the Flexural Strengthening of Masonry Structural Elements N2 - The potentialities of a thin layer of steel-fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) for the flexural strengthening of handmade brick structural elements are investigated. For this purpose, an experimental program was carried out covering the relevant phenomena that can influence the effectiveness of this technique. The SFRSCC has a post-cracking residual tensile strength capable of improving the flexural stiffness, flexural resistance and ductility of prototypes representatives of ancient handmade brick based structures that fail in bending. To appraise the flexural strengthening effectiveness of this technique, straight beams composed of handmade bricks, low-strength mortar (LSM) and SFRSCC were tested. The obtained results have shown that this technique can increase significantly the flexural stiffness and resistance, and the ductility performance of this type of structures. The strengthening effectiveness depends on the post-cracking residual strength of the SFRSCC, its layer thickness and on the possibility of replacing part of the LSM by SFRSCC. Based on the experimental results for the characterization of the intervening materials, and adopting a cross section layer model capable of predicting the moment-curvature relationship for the distinct types of cross sections of this structural system, the maximum load registered in the tested prototypes was predicted with good accuracy. KW - Steel-fiber reinforced self-compacting concrete KW - Flexural strengthening technique KW - Material tests PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1080/15583058.2011.605202 SN - 1558-3058 SN - 1558-3066 VL - 7 IS - 1 SP - 26 EP - 53 PB - Taylor & Francis CY - London AN - OPUS4-47125 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-track interaction and soil dynamics N2 - The dynamic compliance of different railway tracks on different layered soils have been calculated using a combined finite-element and boundary-element method: conventional track on homogeneous soil with different stiffness, extreme normal and inverse layering of the soil, plates in and on top of the soil (slab track on various soils), conventional track with elastic rail pads. T2 - IAVSD (Vehicle System Dynamics) CY - Budapest, Hungary DA - 25.8.1997 KW - Railway track KW - Layered soil KW - Vehicle-track interaction PY - 1997 AN - OPUS4-47106 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gulikers, J. A1 - Millar, Steven A1 - Wilsch, Gerd T1 - Practical application of Laser Induced Breakdown Spectroscopy for determinafion of the chioride content in concrete structures N2 - This paper will address the relevance of chloride measurements in practice for durability condition assessment and a description of the working principle of LIBS will be given. Examples of chloride profiles obtained by the common wet chemical analysis will be shown and compared with results from LIBS measurements as to demonstrate the accuracy of the LIBS-technique. The latter will be supported by clear graphs. In addition examples on the extra information resulting from measurements performed with LIBS for improvement of condition assessment and prediction will be shown. T2 - CONFERENCE IN HONOR OF Centennial of LABORATORY OF CONSTRUCTION MATERIALS CY - Lausanne, Switzerland DA - 19.08.2018 KW - LIBS KW - Concrete KW - Chloride KW - Condition assesment PY - 2018 SP - 80 EP - 83 CY - Lausanne AN - OPUS4-47108 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gulikers, J. T1 - Practical application of Laser Induced Breakdown Spectroscopy for determination of the chloride content in concrete structures N2 - The relevance of chloride measurements in practice for durability condition assessment and a description of the working principle of LIBS will be given. A comparison of chloride profiles obtained by the common wet chemical analysis and results from LIBS measurements are shown to demonstrate the accuracy of the LIBS-technique. In addition, an example on the extra information resulting from measurements performed with LIBS for improvement of condition assessment and prediction will be shown. T2 - Conference celebrating the Laboratory of Construction Materials (EPFL) Centennial CY - Lausanne, Switzerland DA - 19.08.2018 KW - LIBS KW - Concrete KW - Chlorride KW - Condition assesment PY - 2018 AN - OPUS4-47109 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Alternative Möglichkeiten zur Bestimmung der Chlorid-Migration in Parkhausbauten (LIBS) N2 - Vorstellung von LIBS. Demonstration der Möglichkeiten zur Untersuchung des Chlorid-Gehaltes im Beton in Parkbauten. Darstellung von Praxisbeispielen zur Bestimmung des Zustandes eines Parkhauses. T2 - Fachtagung "Parkhäuser und Tiefgaragen" CY - Hamburg, Germany DA - 27.11.2018 KW - LIBS KW - Beton KW - Chlorid KW - Parkbauten KW - Qualitätssicherung PY - 2018 AN - OPUS4-47114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dzierliński, M. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias ED - Zagrobelny, Maciej ED - Suś-Ryszkowska, Małgorzata T1 - Wykrywanie wycieków gazu za pomocą bezzałogowych pojazdów powietrznych T1 - Detection of gas leaks by unmanned aerial vehicles N2 - Wyciek metanu (CH4) z infrastruktury takiej jak rurociągi czy zbiorniki magazynowe ma kluczowe znaczenie dla środowiska oraz stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa ludzi i mienia. Obecnie, po okresie bezawaryjnej eksploatacji, można zaobserwować wzrost liczby incydentów spowodowanych nieszczelnościami rurociągów przesyłowych. W Polsce szczególnie problematyczne okazują się gazociągi, które powstały dekady temu. W tamtym czasie normy techniczne i przepisy budowlane były łagodniejsze niż obecnie obowiązujące. Integralność tych gazociągów jest trudna do skontrolowania, gdyż na etapie budowy nie zostały one przystosowane do badania tłokami pomiarowymi. Aby sprostać temu wyzwaniu, UDT poszukuje metod umożliwiających szybkie i niezawodne wykrywanie oraz lokalizowanie nieszczelności gazociągów na duże odległości. N2 - Methane leakage (CH4) from infrastructure such as pipelines or storage tanks is crucial for the environment and poses a threat to the safety of people and property. Today, after a period of failure-free operation, an increase in the number of incidents caused by leaks in transmission pipelines can be observed. In Poland, gas pipelines created decades ago turn out to be particularly problematic. At that time, technical standards and building regulations were milder than those currently in force. The integrity of these pipelines is difficult to control, as they were not adapted for testing with measuring pigs at the construction stage. To meet this challenge, UDT is looking for methods to quickly and reliably detect and locate leaks in pipelines over long distances. KW - Aerial robot KW - Mobile robot olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable diode laser absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2018 UR - https://www.udt.gov.pl/inspektor-on-line VL - 4 SP - 19 EP - 21 PB - Urząd Dozoru Technicznego CY - Warszawa, Polska AN - OPUS4-47062 LA - pol AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana T1 - A generalized plasticity model adapted for shearing interface problems N2 - The response of many geotechnical systems, whose structural behavior depends on shearing effect, is closely related to soil structure interaction phenomenon. Experimentally it is found that the localisation of these effect happens at a narrow soil layer next to the structure. Numerically, this behavior can be modelled through interface elements and adequate constitutive models. In this work, a constitutive model in the framework of Generalized Plasticity for sandy soils has been chosen to be adapted for the interface zone. From the direct shear experiments a sandy soil at loose and dense states under different normal pressures is considered. The adapted constitutive model is able to reproduce contraction and dilatation of the soil according to its relative density and it shows a good agreement with the experimental data. T2 - Numerical Geotechnics CY - Porto, Portugal DA - 25/06/2018 KW - Interface model KW - Cyclic axial shearing KW - Numerical model PY - 2018 AN - OPUS4-47068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Environmental vibration due to railway traffic with different train speeds N2 - Measurement of railway vibration on a bridge, a surface and a tunnel line. Amplitude-distance law for different train speeds. Theoretical and experimental transfer functions of the soil. Spectra of the ground vibration at r = 3, 5, 10, 20, 30 and 50 m for the train speeds 60, 100, 160 km/h. T2 - 3rd International Symposium on Environmental Vibrations CY - Taipei, Taiwan DA - 28.11.2007 KW - Ground vibration KW - Train passage KW - Train speed PY - 2007 AN - OPUS4-47087 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Environmental vibration due to explosions – propagation of different waves N2 - Time records of the soil response to the hammer and the Explosion excitation. Spectra of the soil response to the hammer and explosion excitation. Amplitude-distance law for different TNT weight equivalents. T2 - 3rd International Symposium on Environmental Vibrations CY - Taipei, Taiwan DA - 28.11.2007 KW - Explosion KW - Ground vibration KW - Wave propagation KW - Amplitude-distance law PY - 2007 AN - OPUS4-47088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Environmental vibration due to heavy mass drop N2 - Drop test facility of BAM and the location of strain, stress, velocity and acceleration sensors. Time records of the concrete strain, the soil stress and the foundation acceleration. T2 - 3rd International Symposium on Environmental Vibrations CY - Taipei, Taiwan DA - 28.11.2007 KW - Drop test KW - Foundation behaviour KW - Soil stress KW - Foundation strain KW - Foundation acceleration PY - 2007 AN - OPUS4-47089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Ground vibration due to railway traffic - the calculation of the effects of moving static loads and their experimental verification N2 - The regular static Response is important at low frequencies and near-field. The regular dynamic response due to sleeper passage is more important at high frequencies. The irregulär static response due to randomly varying soil properties is more important at medium frequencies and at far-field. T2 - 8th Workshop on Railway Noise and Vibration CY - Buxton, UK DA - 08.09.2004 KW - Static railway loads KW - Ground vibration KW - Sleeper passage KW - Axle-sequence PY - 2004 AN - OPUS4-47090 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto A1 - Andreini, M. A1 - La Mendola, S. A1 - Zehfuß, J. A1 - Knaust, Christian T1 - Probabilistic thermo-mechanical finite element analysis for the fire resistance of reinforced concrete structures N2 - This paper presents a probabilistic methodology based on the thermo-mechanical finite elements analysis to investigate the impact of the variability of the thermal properties of the concrete in the fire safety of structures. This is meant to evaluate if characteristic values or safety factors for the conductivity and specific heat are required during the semi-probabilistic structural fire safety assessment. To illustrate the use of the proposed methodology, this work includes a case-study with a tunnel lining which considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and the temperatures described by the standard temperature-time curve. Two failure criteria are considered: one was the maximum temperature of 300 °C at the reinforcement and the other based on the temperature-dependent strength as provided in the Eurocode EN 1992-1-2. Several finite element analyses are performed. The design of experiments is executed by a Correlation Latin Hypercube Sampling. The calculated probability of failure has different values depending on the adopted failure criteria. A sensitivity analysis using the Spearman's rank correlation coefficient was carried out and demonstrates that the uncertainty related to the specific heat has the greatest impact on the results. KW - Fire Safety KW - Concrete KW - Probabilistic KW - Finite Elements PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.12.005 SN - 0379-7112 VL - 104 SP - 22 EP - 33 PB - Elsevier AN - OPUS4-47422 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saul, Herbert T1 - UN-Zulassung gleich Verkehrsträgerübergreifend N2 - Was bedeutet eigentlich UN-Zulassung und wer darf eine UN-Zulassung im Rahmen welcher Zuständigkeiten erteilen? T2 - 21. Gefahrgutkongress der IHK Rostock CY - Rostock, Germany DA - 26.10.2017 KW - UN-Zulassung KW - Zuständigkeiten KW - Behörden KW - Internationale Regelwerke PY - 2017 AN - OPUS4-42710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Visualization of automated multi‐sensor NDT assessment of concrete structures (NDT Data Fusion) N2 - Nondestructive testing(NDT) of concrete buildings allows efficient repair measures. Multi-sensor platforms collect large data sets but the data analysis is typically performed manually. Data Fusion uses the full potential of a multi-sensory data set in order to: - improve information quality (reliability, robustness, accuracy, clarity, completeness) - enable automated algorithm based data analysis. This poster summarizes results of the IGSTC-project entitled "NDT-Data Fusion" (short title) and demonstrates a significant improvement in the testing performance for the example of corrosion detection. T2 - IGSTC-Partners Meeting 2017 CY - Jodhpur, India DA - 22.10.2017 KW - NDT KW - Data Fusion KW - Concrete KW - Corrosion KW - Data analytics PY - 2017 AN - OPUS4-42716 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rappsilber, Tim T1 - Untersuchung der Wirkungsweise und Effektivität von Druckluftschäumen (CAF) N2 - Die Präsentation stellt das BMBF-Verbundprojekt AERIUS zur Untersuchung der Wirkungsweise und Effektivität von Druckluftschäumen (CAF - Compressed Air Foam) vor. Versuchsserien im Rahmen des Projektes werden genannt und erste Ergebnisse aufgezeigt. T2 - Norddeutscher Feuerwehrtag der Gewerkschaft ver.di CY - Baruth, Germany DA - 28.09.2017 KW - Compressed KW - Air KW - Foam KW - Druckluftschaum KW - Wirkung PY - 2017 AN - OPUS4-42661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Bewertung der Beständigkeit von metallischen und polymeren Werkstoffen für Behälter zur Beförderung gefährlicher Güter N2 - Die BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter – mit den Beständigkeitsbewertungen metallischer und polymerer Werkstoffe ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM seit der Herausgabe der 1. Auflage 1989. Diese Beständigkeitsbewertungen werden nicht nur bundesweit, sondern weltweit als Erkenntnisquelle genutzt. Für die Zulassung von Kesselwagen und Tankfahrzeugen werden diese Daten auch herangezogen. Die Werkstoffbeständigkeitsdaten und der damit verbundene Informationsservice der BAM haben mit Sicherheit dazu beigetragen, Leckagen von Tanks aufgrund des Einsatzes von Tanks/Kesselwagen aus einem gegenüber dem Füllgut unbeständigem Tankwerkstoff oder Dichtungswerkstoff zu vermeiden. T2 - 21. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 26.10.2017 KW - Beständigkeitsbewertung KW - Metallische Behälterwerkstoffe KW - Polymere Behälterwerkstoffe KW - BAM-Liste PY - 2017 AN - OPUS4-42679 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Souza, Roberto A1 - Knaust, Christian A1 - Andreini, M. A1 - La Mendola, S. T1 - Probability Distribution Sensitivity on the Thermo-Mechanical FEM of a Concrete Tunnel Exposed to Fire N2 - A probabilistic approach for finite element analysis (FEA) for tunnel linings exposed to the nominal fire is presented. The probabilistic FEA accounted for the uncertainties distributions tied to the conductivity and specific heat as well as of the compressive strength, tensile strength, Young’s modulus, and ultimate strain in compression. To get an understanding on the influence of different probability density functions on the distribution of maximum displacements of the tunnel lining, a sensitivity analysis was performed. Four sets of FEAs were carried out with different probability distributions of the conductivity, the specific heat, and the compressive strength of the concrete, respectively. An experimental design based on a Latin Hypercube Sampling algorithm was performed to define the input parameters which describe each analysis case. A reliability analysis was executed considering a limit state function based on the temperature-dependent ultimate strain. The results show that, depending on the distribution adopted, the standard deviation of the maximum displacements can vary up to 47,4% of the minimum standard deviation. The large standard deviation is associated with the possibility of a greater displacement and, hence, to a structure more vulnerable to fire. T2 - 4th Symposium Structural Fire Engineering Braunschweig CY - Brunswick, Germany DA - 12.09.2017 KW - Probabilistic analysis KW - Fire KW - Concrete KW - Finite elements analysis PY - 2017 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-42681 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scarponi, G. E. T1 - Integrated experimental and modelling approach for the study of the behavior of vessel exposed to fire N2 - One of the most critical safety issues in the process industry is the possible occurrence of accidental fires affecting vessels devoted to transportation and storage of hazardous materials. T2 - 10th World Congress of Chemical Engineering CY - Barcelona, Spain DA - 02.10.2017 KW - Vessel exposed KW - Behavior KW - Fire PY - 2017 AN - OPUS4-42686 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Orrin-Seemann, Daniel T1 - Dehnungsbasierte Methodik zur Festigkeitsbewertung von Druckbehältern unter Berücksichtigung von duktiler Schädigung N2 - Das Poster stellt ein Konzept zur Bewertung der strukturellen Integrität von havarierten Tankbehältern vor. Es wurde ein dehnungsbasiertes Konzept eingeführt, welches einen Brückenschlag zwischen duktiler Schädigung und dem Integritätszustand des Behälters herstellt. Diese Thematik entspringt aus einem Kooperationsvorhaben der Organisationseinheiten 5.2 und 3.2. T2 - 3. Workshop im Themenfeld Material CY - Konferenzsaal in Adlershof, Berlin, Germany DA - 12.10.2016 KW - Festigkeitsbewertung KW - Druckbehälter KW - Duktile Schädigung KW - Berstversuch KW - Simulation PY - 2016 AN - OPUS4-42339 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saul, Herbert T1 - Behördliche Beratungs- und Auskunftspflicht; wann Gebührenfrei / Gebührenpflichtig N2 - Beratungs- und Auskunftspflicht besteht dann wenn durch ein Gesetz / Verordnung eine formale und sachliche Zuständigkeit gegeben ist. T2 - Kolloquium der Abteilung 3 CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2017 KW - Beratung KW - Information KW - Gebühren KW - Zulassungen KW - Gefahrgutumschließung KW - Gefahrguttransport PY - 2017 AN - OPUS4-42876 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Numerical simulation of the gas filling N2 - It was possible to achieve an error as 9% or even 0% at certain time steps, as shown in the graph above, the usage of UDF code has major importance in achieving the pressure Profile required, and it heat transfer between the bottle itself and the surroundings was taken into consideration which of course had a high influence on how the temperature of the air flask changes. T2 - ASME 2017 CY - Tampa, FL, USA DA - 03.11.2017 KW - Numerical Simulation KW - Gas Filling KW - Compoite Receptacle PY - 2017 AN - OPUS4-42847 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Analysis of the capsizing of a tanker in the Rhine river N2 - Simplified model made possible to get a physical perspective about this accident T2 - IMECE 2017 CY - Tampa, FL, USA DA - 03.11.2017 KW - Tanker KW - Rhine river KW - Capsizing PY - 2017 AN - OPUS4-42850 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A simplified model to simulate the pitch instability of a partially filled tank trailer N2 - Singular situation of pitch instability, modeled through simplified models. More analysis is required to proposed vehicle design improvements. T2 - IMECE 2017 CY - Tampa, FL, USA DA - 03.11.2017 KW - Pitch instability KW - Tank trailer KW - Simulation PY - 2017 AN - OPUS4-42851 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Modelling a partly filled road tanker during an emergency braking N2 - Figure 10 illustrates the theoretical results from the simplified model considered, together with the experimental data. These results and measurements are presented one next to the other, in order to facilitate the validity analysis of the proposed simulation methodology. These results illustrate that the trends are comparable for both sets of data, that is, a similar range is obtained for all of the variables reported. A lower pressure is generated in chamber 5, which is attributed to the shorter length of this chamber. However, such increase in pressure does not correspond exactly to the difference of lengths, as the ratio of lengths would cause a differential pressure of 2.3/1.23 = 1.86, while the ratio of average pressures is on the order of 2. That is, there is an incremental, which is associated to the maximum height attained by the fluid in the chamber. The major difference between both sets of data, the experimental and theoretical, is that the theoretical do not include much of the noise and random oscillations reported in the experimental data. Such noise, however, is of very low amplitude, in comparison with the maximum values attained. The practical applications of these results could be in the area of chamber design, so that the effects of the length of the chambers be taken into account. That is, such greater lengths for the fluid in the chamber would involve larger pressures and consequently, greater stresses. However, the analysis should include an overall perspective, that is, the shortening of the chambers would imply an increase in the number of chambers, for a certain total payload, and the superposition effect of pressures, should be considered. On the other hand, the analysis could be extended to characterize the effects of the distribution of the lengths of the different chambers along the axis of the tanker, as the different resulting forces could have different effects on the pitch response of the road tanker. T2 - WCECS 2017 CY - San Francisco, CA, USA DA - 25.10.2017 KW - Tanker KW - Emergency KW - Braking PY - 2017 AN - OPUS4-42854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Analysis of the capsizing of a tanker in the Rhine river N2 - A dynamic simulation model for a tanker ship along the Rhine River has been proposed, based on a simplified computational scheme, involving a two-degree-of-freedom roll plane multibody system, subjected to lateral accelerations estimated on the basis of measured data. The resulting equations of motion are solved through the transition matrix approach. The results suggest that many contributing factors were involved in the capsizing of the ship, including the relatively high speed of the river water and the meandering path of the infrastructure, further affected by dynamic effects derived from the behavior of the payload and from the steering maneuvers performed. T2 - ASME 2017 IMECE CY - Tampa, FL, USA DA - 03.11.2017 KW - Capsizing KW - Tanker KW - Rhine river PY - 2017 SN - 978-0-7918-5837-0 VL - 4A SP - Article UNSP V04AT05A063, 70488 EP - 70495 PB - ASME Press AN - OPUS4-42928 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - Wärmebehandlung und Korrosionsbeständigkeit druckaufgestickter nichtrostender Stähle N2 - Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Insbesondere der Einfluss von Warmauslagerungsversuchen nach dem Abschrecken wird dabei charakterisiert. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden (EPR, KorroPad, Lochkorrosionspotentiale) ermittelt und interpretiert. T2 - Werkstoffwoche 2017 CY - Dresden, Germany DA - 27.09.2017 KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung KW - Stickstoff KW - ThermoCalc PY - 2017 AN - OPUS4-42831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, C. T1 - Wärmebehandlung und Korrosionsbeständigkeit druckaufgestickter nichtrostender Stähle N2 - Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden ermittelt und interpretiert. T2 - GfKORR-Jahrestagung 2017 CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 07.11.2017 KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung KW - Stickstoff KW - ThermoCalc PY - 2017 AN - OPUS4-42833 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kauss, N. A1 - Rosemann, Paul T1 - Sensibilisierungsverhalten vom nichtrostenden Lean-Duplexstahl 1.4062 N2 - Der nichtrostende Lean-Duplexstahl 1.4062 (X2CrNiN22-2) verbindet die hohe Festigkeit des Ferrits mit der Duktilität und Zähigkeit des Austenits in einem zweiphasigen Gefüge mit sehr hoher Korrosionsbeständigkeit. Die höchste Korrosionsbeständigkeit wird erreicht, wenn das ferritisch-austenitische Gefüge frei von weiteren Sekundärphasen ist. Dies wird durch ein gezieltes Lösungsglühen bei 1050 °C mit anschließender Abschreckung in Wasser erreicht. Durch thermische Beeinflussung (z.B. beim Schweißen) können Sekundärphasen ausgeschieden und die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffs gesenkt werden. Dies wurde durch eine isotherme Warmauslagerung bei 500 °C bis 900 °C für 0,1 h bis zu 72 h simuliert. Die Veränderung der Korrosionsbeständigkeit wurde mit dem DL-EPR-Verfahren und durch die angepasste KorroPad-Prüfung ermittelt. Die ermittelten Anfälligkeitsbereiche wurden miteinander Verglichen und in zwei Sensibilisierungsschaubildern zusammengefasst. T2 - GfKORR-Jahrestagung CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 07.11.2017 KW - Duplexstahl KW - Nichtrostender Stahl KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung PY - 2017 AN - OPUS4-42834 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Aus Ereignissen und Störfällen lernen N2 - - Ergebnisauswertung: - Konzept der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) - Theorie und Praxis, Problemstellung - Beispiele insbesondere aus der Arbeit der KAS T2 - 33. Münchner Gefahrstoff- und Sicherheits-Tage CY - München, Germany DA - 29.11.2017 KW - KAS KW - Anlagensicherheit KW - Störfälle PY - 2017 AN - OPUS4-43498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Aktuelle Arbeiten der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) N2 - Es werden aktuelle Arbeiten der Kommission für Anlagensicherheit veröffentlicht. T2 - 10. Meinungs- und Erfahrungsaustausch für Sachverständige nach § 29 a BImSch CY - Dresden, Germany DA - 14.12.2017 KW - Anlagensicherheit KW - KAS PY - 2017 AN - OPUS4-43500 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Block, R. A1 - Heister, W. A1 - Geoerg, Paul T1 - Sicherheit für Werkstätten für Menschen mit Beeinträchtigungen N2 - iel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekts SiME „Sicherheit für Menschen mit körperlicher, geistiger oder altersbedingter Beeinträchtigung“ ist es, die Selbstrettungsfähigkeit dieser Personengruppen bei der Räumung von Gebäuden zu verbessern. Im Fokus des Projektes stehen diejenigen Menschen mit Beeinträchtigungen, die in Werkstätten tätig sind oder in entsprechenden Wohnformen leben. Der Beitrag enthält ausgewählte Ergebnisse einer Onlinebefragung der Werkstattleitungen und Feuerwehren. KW - Evakuierung KW - Sicherheit KW - Menschen mit Beeinträchtigungen KW - Barrierefreiheit PY - 2017 SN - 1866-1106 IS - 6 SP - 2 EP - 5 PB - FeuerTRUTZ Verlag CY - Köln AN - OPUS4-43504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Die neue ISO/IEC 17025 – Was ändert sich für Prüf- und Kalibrierlaboratorien? N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die inhaltlichen und formalen Änderungen, die mit der Revision der ISO/IEC 17025 einhergehen. Da die Norm kurz vor der Veröffentlichung steht, bilden die Eckpunkte der Revision und die wesentlichen Änderungen der neuen Ausgabe den Schwerpunkt des Vortrages. T2 - 8. VDI-Fachtagung Messunsicherheit 2017 CY - Erfurt, Germany DA - 15.11.2017 KW - Kalibrierlaboratorien KW - Änderungen KW - Schwerpunkt PY - 2017 AN - OPUS4-43507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Wie sicher sind Labortests - Die Bedeutung von Ringversuchen zur Methodenvalidierung am Beispiel der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens großer Feststoffschüttungen N2 - Für die Klassifizierung sowie die sichere Handhabung und Nutzung von Chemikalien und anderen Stoffen wurden spezielle standardisierte Testmethoden entwickelt, die weltweit zum Einsatz kommen. Die Ableitung von Sicherheitsmaßnahmen durch Experten erfordert, dass aus diesen Untersuchungen verlässliche Daten gewonnen werden. Ringversuche sind ein wesentliches Element bei der Methodenentwicklung (-validierung) und für die Qualitätssicherung von Laboratorien. Die Testmethode DIN EN 15188:2007 dient der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben. Experimentelle Grundlage für die Beschreibung des Selbstentzündungsverhaltens eines bestimmten Materials ist die Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen (TSE) von Proben verschiedener Größen mit Hilfe isoperiboler Warmlagerungsversuche. Die so ermittelten Versuchsdaten ergeben die Abhängigkeit der Selbstentzündungstemperaturen vom Lagervolumen. Zweck einer schrittweise aufgebauten Serie von Ringversuchen und internen Labortests war die Identifizierung von Schwächen der bestehenden Methode bzw. von in der Laborpraxis auftretenden Mängeln bei der Anwendung der Methode, die Validierung der modifizierten und verbesserten Methode sowie die Bestimmung einer allgemeingültigen (Mess-)Unsicherheit dieser modifizierten Methode. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Selbstentzündung KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit KW - Ringversuch PY - 2017 AN - OPUS4-43508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Accreditation - What is expected from a competent laboratory? N2 - The presentation provides an overview of the basics of accreditation and the requirements placed on competent laboratories worldwide. T2 - Biocapture Workshop and Training Course CY - Berlin, Germany DA - 03.11.2017 KW - Basics of accreditation KW - Laboratories worldwide PY - 2017 AN - OPUS4-43509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne T1 - Verlauf der Explosionskenngrößen von Metallstäuben – von Mikro bis Nano N2 - Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben mit Partikelgrößen im Mikrometerbereich ist bekannt, dass Stoffe mit abnehmender Partikelgröße kritischer einzustufen sind, da z.B. maximaler Explosionsdruck (pmax), maximaler zeitlicher Druckanstieg (dp/dtmax) und Zündempfindlichkeit durch die Zunahme der reaktiven Oberfläche des Staubes zunehmen. Eine Übersicht des Verlaufes der Explosionsauswirkungen metallischer Stäube vom Mikrometerbereich bis in den Nanometerbereich konnte bislang nur vereinzelt durch wenige Ergebnisse gegeben werden. Dieser Beitrag präsentiert einen detaillierten Überblick über das Explosionsverhalten von Metallstäuben vom Mikrometer- bis in den Nanometerbereich. Hierfür wurden verschiedene Metallstäube untersucht und deren Explosionsauswirkungen in Abhängigkeit der mittleren Primärteilchengröße entweder durch BET-Messungen, Partikelgrößenverteilung oder REM-Mikroskopie bestimmt. Um den Verlauf des Explosionsverhaltens für diese Metalle darzustellen, wurde einerseits eine umfangreiche Literaturrecherche durchgeführt. Darüber hinaus wurden die im Rahmen deutscher und französischer Forschungsprogramme durchgeführten experimentellen Untersuchungen genutzt, um insbesondere die Datenlage für nanoskalig hergestellte Stäube zu verbessern. Auch bei Metallstäuben im Allgemeinen führt eine Verringerung der Teilchengröße zu einem kritischeren Verhalten der Stäube. Es scheint jedoch, dass diese Aussage nur bis zu einem kritischen Durchmesser gilt, unterhalb dessen die Auswirkungen einer Explosion (pmax, dp/dtmax) für alle betrachteten Stäube wieder abnehmen. Diese kritische Größe kann durch theoretische Überlegungen zur Art der thermischen Übertragung in der Flamme erklärt werden. Der Einfluss der Schlüsselparameter wird in diesem Beitrag ebenfalls diskutiert, um die Mechanismen besser zu verstehen und das Verständnis letztendlich auch auf andere pulverförmige Materialien auszudehnen. T2 - 13. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Staubexplosion KW - Brennbare Stäube KW - Metallstäube KW - Nanomaterialien PY - 2017 AN - OPUS4-43510 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Alexander T1 - Chemsafe – Neues von der Datenbank für Kenngrößen des Explosionsschutzes N2 - Chemsafe wird seit Mai 2017 öffentlich und unentgeltlich über das Internet publiziert, um der Industrie und der Wissenschaft die gezielte Nutzung aktueller und bewerteter Daten zu ermöglichen. Dadurch wird die Datenbank in Normen und Technischen Regeln zitierbar. Die herausgebenden Bundesanstalten folgen so der Hightech-Strategie der Bundesregierung, die den Transfer öffentlich finanzierter, wissenschaftlicher Ergebnisse in Produkte und Dienstleistungen zum Nutzen der Gesellschaft fördert. Der Zugang zu diesen Ergebnissen im Internet soll ohne rechtliche oder technische Hürden und ohne Kosten möglich sein (Open Access). T2 - 13. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Open Access KW - Chemsafe KW - Datenbank KW - Kenngrößen KW - Explosionsschutz PY - 2017 AN - OPUS4-43511 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Update ISO/IEC 17025 – jetzt wird es konkret! N2 - Der Vortag gibt einen Überblick über die inhaltlichen und formalen Änderungen, die mit der Revision der ISO/IEC 17025 einhergehen. Da die Norm kurz vor der Veröffentlichung steht, bilden die Eckpunkte der Revision und die wesentlichen Änderungen der neuen Ausgabe den Schwerpunkt des Vortrages. T2 - Eurolab-D Seminar CY - Berlin, Germany DA - 09.11.2017 KW - Formale Änderungen KW - Revision Norm KW - Veröffentlichung PY - 2017 AN - OPUS4-43512 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Aktuelles aus der Kommission für Anlagensicherheit und zur Störfallverordnung N2 - Es wurden aktuelle Arbeiten aus der Kommission für Anlagensicherheit und zur Störfallverordnung vorgestellt. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Anlagensicherheit KW - Störfallverordnung KW - Arbeitssicherheit PY - 2017 AN - OPUS4-43495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen (Abteilungskolloquium der 3. Abt.) N2 - Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre besteht. Ziel der vorliegenden Untersuchungen ist daher, zunächst quantitative Dichtheitsanforderungen an Gefahrgutverpackungen im Hinblick auf die Entstehung explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische während des Transports zu entwickeln. Im Anschluss werden strömungsbedingte Leckageraten der Verschlüsse verschiedener Bauarten von Gefahrgutverpackungen gemessen. Der Vergleich der Messwerte mit den berechneten Grenzwerten ermöglicht die Einschätzung hinsichtlich der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre. Dieser quantitative Ansatz zur Beurteilung der Dichtheit ist für Gefahrgutverpackungen derzeit noch nicht etabliert. Die quantitative Leckageratenmessung der Gefahrgutverpackungen wird mit dem Überdruckverfahren mit Ansammlung (Akkumulationsverfahren) unter Verwendung von Helium als Prüfgas vorgenommen. Zusätzlich erfolgt die Detektion weiterer potentieller Leckstellen außerhalb des Verschlussbereiches mit dem Schnüffelverfahren. Bei allen untersuchten Bauarten, mit Ausnahme des 6 L-Feinstblechkanisters, ist der Verschluss die einzige systematische Leckstelle der Verpackung. Die Messung der Helium-Leckageraten und der anschließende Vergleich mit den berechneten Helium-Grenzleckageraten zeigt, dass folgende Bauarten hinsichtlich des Erreichens der unteren Explosionsgrenze (UEG) durch eine Leckageströmung als kritisch einzuschätzen sind: Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn bei diesen bestimmte Schädigungsmuster im Verschlussbereich vorliegen; Feinstblechkanister, da bei ihnen nicht nur der Verschlussbereich eine Leckstelle darstellt; Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn diese auch für Füllgüter der Verpackungsgruppe I zugelassen sind. Als Konsequenz sollten bei diesen kritischen Bauarten entweder Modifikationen in Bezug auf die Verpackung selbst oder auf die Transportbedingungen im Frachtcontainer vorgenommen werden. T2 - Abteilungskolloquium der 3. Abteilung CY - Berlin, Germany DA - 06.09.2018 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Überdruckverfahren PY - 2018 AN - OPUS4-46956 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Schallausbreitung im intakten Rohr N2 - Im Vortrag wird das im Themenfeldprojekt AGIFAMOR eingesetzte verteilte faseroptische Messverfahren DAS (distributed acoustic sensing) vorgestellt, und die im Projekt erzielten Ergebnisse am unbeschädigten Rohr werden vorgestellt. Dazu gehören die Optimierung der Sensorapplikation sowie die Beobachtung von Schallwellen im Rohrmantel und von sich im Rohr ausbreitenden Druckwellen. T2 - 2. Workshop des Themenfeldprojektes AGIFAMOR CY - Berlin, Germany DA - 07.12.2018 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Distributed Acoustic Sensing (DAS) KW - Zustandsüberwachung KW - Rohrleitungen PY - 2018 AN - OPUS4-46959 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Schallausbreitung im beschädigten Rohr N2 - Im Vortrag werden die im Rahmen des Themenfeldprojekts AGIFAMOR erzielten Ergebnisse zur Schallausbreitung im beschädigten Rohr vorgestellt. Insbesondere die auf dem BAM Testgelände durchgeführten Feldversuche zur Detektion und Ortung von Leckagen und Blockierungen im Rohr werden präsentiert. T2 - 2. Workshop des Themenfeldprojektes AGIFAMOR CY - Berlin, Germany DA - 07.12.2018 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Distributed Acoustic Sensing (DAS) KW - Zustandsüberwachung KW - Rohrleitungen PY - 2018 AN - OPUS4-46960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - In-situ und Ex-situ Röntgencomputertomographie: Messung des Verhaltens von Beton im Verlauf von mechanischen, thermischen und hydraulischen Prozessen N2 - Um das grundlegende Verhalten des Betons zu verstehen, wird eine zerstörungsfreie Messmethode benötigt, die in der Lage ist, nicht nur Änderungen des Materials wie Feuchtigkeitsumverteilung, Korrosion und Dehnung zu messen, sondern auch die innere Struktur des Materials im Dreidimensionalen aufzulösen, so dass Versagensmechanismen und Transportphänomene direkt auf bestimmte Eigenschaften der heterogenen Materialstruktur bezogen werden können. Die Röntgencomputertomographie (CT) hat sich als ideal für solche Zwecke erwiesen. Diese Präsentation demonstriert die Fähigkeiten der CT zur Identifizierung quantitativer Materialeigenschaften wie Faserorientierung, Rissoberfläche, Korrosionsverteilung und Änderungen des volumetrischen Feuchtigkeitsanteils. Durch die Beschreibung der Ergebnisse einer Reihe von Ex-situ und In-situ Testprogrammen für Bedingungen wie mechanische Belastung, Wassertransport und thermische Exposition, sind auch die Nutzungsmöglichkeiten von diesem Verfahren dargestellt. T2 - DGZfP Arbeitskreis Berlin (403. Sitzung) CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2018 KW - Röntgencomputertomographie (CT) KW - In-situ Prüfung KW - Faserverstärkter Beton (FRC) KW - Digitale Volumenkorrelation (DVC) KW - Feuchtigkeitsmessung PY - 2018 AN - OPUS4-46932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erenberg, Marina A1 - Bletzer, Claus A1 - Feldkamp, Martin A1 - Musolff, André A1 - Nehrig, Marko A1 - Wille, Frank T1 - Experimental investigations of the burning behaviour of transport package impact limiters and of fire spread impact onto the cask N2 - Accident safe packages for the transport of spent nuclear fuel and high-level waste shall fulfil international IAEA safety requirements. Compliance is shown by consecutive mechanical and thermal testing. Additional numerical analysis are usually part of the safety evaluation. For damage protection some package designs are equipped with wood filled impact limiters encapsulated by steel sheets. The safety of these packages is established in compliance with IAEA regulations. Cumulative mechanical and fire tests are conducted to achieve safety standards and to prevent loss of containment. Mechanical reliability is proven by drop tests. Drop testing might cause significant damage of the impact limiter steel sheets and might enable sufficient oxygen supply to the impact limiter during the fire test to ignite the wood filling. The boundary conditions of the fire test are precisely described in the IAEA regulatory. During the test the impact limiter will be subjected to a 30 minute enduring fire phase. Subsequent to the fire phase any burning of the specimen has to extinguish naturally and no artificial cooling is allowed. At BAM a large-scale fire test with a real size impact limiter and a wood volume of about 3m3 was conducted to investigate the burning behaviour of wood filled impact limiters in steel sheet encapsulation. The impact limiter was equipped with extensive temperature monitoring equipment. Until today burning of such impact limiters is not sufficiently considered in transport package design and more investigation is necessary to explore the consequences of the impacting fire. The objective of the large scale test was to find out whether a self-sustaining smouldering or even a flaming fire inside the impact limiter was initiated and what impact on the cask is resulting. The amount of energy, transferred from the impact limiter into the cask is of particular importance for the safety of heavy weight packages. With the intention of heat flux quantification a new approach was made and a test bench was designed. T2 - ASME 2018 Pressure Vessels and Piping Conference CY - Prague, Czech Republic DA - 15.07.2018 KW - Shock absorber KW - Impact limiter KW - Wood KW - Thermal testing KW - Fire KW - Smoldering KW - IAEA KW - Fire test PY - 2018 SN - 978-0-7918-5170-8 VL - PVP2018 SP - 84714-1 EP - 84714-10 AN - OPUS4-46984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino T1 - Bringing robot gas tomography to the next dimension - Aerial-based gas source localisation and gas distribution mapping using an open-path gas detector N2 - An unmanned micro aircraft (UAV) is equipped with an open-path gas detector to localise gas sources and to generate gas distribution maps. The gas detector is based on the tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) and attached to a 3-axis aerial stabilisation gimbal. Sensor validation experiments and first gas tomography reconstructions are shown. T2 - AASS Seminar Vortragsreihe der Universität Örebro CY - Örebro, Sweden DA - 11.10.2018 KW - Gas Source Localisation KW - Gas Distribution Mapping KW - UAV KW - TDLAS KW - Gas Spectroscopy KW - Gas Tomography KW - Mobile Robot Olfaction PY - 2018 AN - OPUS4-46866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino T1 - Gas Source Localisation from the Next Dimension N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, like pipelines, industrial complexes and landfills, or accidental hazardous goods transports is critical for the environment, but can also pose a risk to human life. To enable a fast detection and localisation of these kind of leaks, we developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. The platform combines an unmanned micro aircraft (UAV), a 3-axis aerial stabilisation gimbal and an open-path gas detector based on the tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS). T2 - PhD Poster Session an der Universität Örebro CY - Örebro, Sweden DA - 27.11.2018 KW - Gas Source Localisation KW - Mobile Robot Olfaction KW - UAV KW - TDLAS KW - Gas Spectroscopy PY - 2018 AN - OPUS4-46869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino T1 - Aerial-based Gas Source Localisation using an Open-Path Gas Detector N2 - Presentation of the aerial robotic platform to localise gas sources with an open-path gas detector based on the tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) and project overview. T2 - Seminarserie an der Universität Örebro CY - Örebro, Sweden DA - 28.11.2018 KW - Gas Source Localisation KW - Gas Spectroscopy KW - UAV KW - TDLAS PY - 2018 AN - OPUS4-46870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Günther, Tobias A1 - Millar, Steven ED - Forde, Mike T1 - Application of laser induced breakdown spectroscopy N2 - A big part of the infrastructure is made of concrete, which is a multiphase system made of cement, aggregates, water and pores. Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. In addition, the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from deicing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulphates may cause spalling of the concrete surface due to ettringite formation. For the standard procedure in civil engineering cores are taken, cut in slices, grinded and the obtained homogenized powder is solved in acid and investigated by standard procedures. BAM has developed the LIBS technique for the 2D evaluation of the chemical composition of concrete. The technique is established for automated laboratory use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2 , SO4 2-and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. LIBS is a surface technique. To get information about the ingress depth, a drill core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measurement on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 µm, the consideration of the heterogeneity of the concrete and the possibility of automated measurements which save a lot of manpower and time. As an example the investigation of ingress profiles for standard diffusion and migration tests in civil engineering takes hours in comparison to just a few minutes using LIBS. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. The state of the art of LIBS technique for applications in civil engineering will be presented, including typical results of 2D investigation of concrete in laboratory. The performance is also demonstrated by examples for onsite applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - Structural Faults + Repair-2018 CY - Edinburgh, UK DA - 15.05.2018 KW - Sulphate KW - Chloride KW - Concrete KW - LIBS PY - 2018 SN - 0-947644-86-5 DO - https://doi.org/10.25084/sfr.2018.0030 SP - 1 EP - 7 PB - University of Edinburgh CY - Edinburgh AN - OPUS4-46947 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Application of LIBS for the chemical investigation of concrete infrastructure N2 - Overview about LIBS applications in civil engineering T2 - Structural Faults + Repair-2018 CY - Edinburgh, UK DA - 15.05.2018 KW - On-site measurements KW - LIBS KW - Concrete KW - Chloride KW - Sulfates PY - 2018 AN - OPUS4-46948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sklorz, A1 - Borch, T1 - Stabilitätsprüfung Glasfaserverstärkter Kunststofftanks (GFK-Tanks) N2 - Im folgenden Beitrag wird im Rahmen einer Abnahme vor Inbetriebnahme eines 18 000 Liter fassenden glasfaserverstärkten Kunsstofftanks (GFK-Tank) der integraler Mittelwert einer GFK Tankwandung einem detaillierten Lagenaufbau gegenübergestellt. Ziel ist es, den komplexen Lagenaufbau einer Tankwandung möglichst einfach abzubilden. Dazu werden die notwendigen Materialeigenschaften als integraler Mittelwert berücksichtigt. Die Ergebnisse der Finite Elemente Analysen (FEA) werden dann mit den Messwerten der Dehnungsmessung validiert. KW - FEM KW - DMS KW - GFK KW - Dehnungsmessung PY - 2018 VL - 8 IS - 11/12 SP - 18 EP - 21 PB - Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-46951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otto, Peter A1 - De Lorenzis, L. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Coupling a NURBS contact interface with a higher order finite element discretization for contact problems using the mortar method N2 - In this paper, a contact problem between two bodies, discretized by finite elements, is solved by adding an auxiliary NURBS layer between the bodies. The advantages of a smooth contact formulation in a NURBS approach are combined with simple mesh generation procedures for the bodies discretized with finite elements. Mesh tying conditions are used to couple the NURBS layer with the finite element discretization. The NURBS layer is the master side for contact and mesh tying. Mesh tying is enforced either using pointwise or mortar type approaches. Frictionless 2D and 3D contact problems are considered using small deformations. The contact problem is discretized with the mortar method and a penalty approach is used to enforce the contact constraints. A robust element-based quadrature is applied for mortar tying and contact discretizations, thus avoiding computationally expensive Segmentation. KW - Contact mechanics KW - Isogeometric analysis KW - Mortar methods KW - Spectral element method PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1007/s00466-018-1645-y SN - 0178-7675 SN - 1432-0924 VL - 63 IS - 6 SP - 1203 EP - 1222 PB - Springer AN - OPUS4-46800 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Validation of artificial defects for Non-destructive testing measurements on a reference structure N2 - Non-destructive testing was established over the last decades as an important tool for assessing damages, material characterization and quality assurance in civil engineering. For example, Ground Penetrating Radar (GPR) can be used to scan large areas of concrete structures to determine the spatial position of the reinforcement. With the ultrasonic echo method, the thickness of concrete structures can be easily determined even if a high density of reinforcement is given. Various methods and processes have been developed for the validation of NDT procedures aiming at ensuring the quality of measurements in practical use. The Probability of Detection (POD) for example, is an available method to compare different technical devices with each other quantitatively regarding their performance. With this method, the best suited testing device for a specific inspection task under defined boundary conditions can be selected. By using the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), it is possible to quantify the measurement uncertainty of an inspection procedure for a specific task. Another important aspect to improve the acceptance of non-destructive testing methods is the development of reference specimens. Reference specimens serve for the calibration and further development of NDT methods under realistic conditions in different laboratories under the same conditions. This is an essential prerequisite for round robin tests. A particular challenge here is the most realistic representation of a damage that can occur at building sites. Possible damages include for example horizontal and vertical cracks or honeycombs in concrete. Such a reference structure was built for the development of a new design of power plant constructions. Comparative studies on the manufacturing of realistic honeycombs and delaminations were carried out in advance on a test specimen. The results of this study are presented here. T2 - ICCRRR 2018 - Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nondestructive testing KW - Ultraschall KW - Kiesnest KW - Honeycomb KW - Ultrasonic Echo PY - 2018 AN - OPUS4-46974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Feasibility study about monitoring moisture inside massive concrete N2 - Current measurement methods for dertermination of moisture analyse near-surface moisture distribution. During an externally funded research project, microwaves in the Bluetooth(R) frequency band width were utilized for Setting-up a module network. Without additional sensors, the feasibility study confirmed that threedimensional data can collected to obtain a threedimensional data set as basis for the estimation of moisture distribution inside massive building materials. T2 - 2nd International Conference on Ultrahigh Performance Concrete, UHPC2018 CY - Fuzhou, China DA - 07.11.2018 KW - Moisture KW - Bluetooth KW - Microwaves KW - Monitoring PY - 2018 AN - OPUS4-46872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krebs, Holger T1 - How to behave in the event of a vehicle fire with explosives N2 - Safety and hazards consideration for the transportation and processing of commercial explosives in vehicles. T2 - INF.-AG "Clarification of 9.3.4.2 ADR" CY - Bonn, Germany DA - 01.10.2018 KW - Fahrzeugbrand KW - Explosivstoffe KW - MEMU PY - 2018 AN - OPUS4-47338 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp A1 - Otremba, Frank A1 - Werner, Jan A1 - Sklorz, Christian T1 - Development of a Single Walled Tank under Cryogenic Conditions made of Composite N2 - The use of glass-fiber reinforced plastic (GRP) can reduce the weight of tanks significantly. By replacing steel with GRP in tanks for gases (propane, etc.) a weight reduction of up to 50 % was reached. In this project not only the material should be optimized, but also the design. Previous tanks consist of a double-walled structure with an insulation layer between the two shells (e.g. vacuum). Goal of this project is to realize a single-walled construction of GRP with an insulation layer on the outside. To determine the temperature dependent material values, two different experiments are performed: In the first experiment, temperature dependent material properties of liquid nitrogen found in literature research are validated in a simple setup. The level of liquid nitrogen in a small jar is measured over the experiment time. Numerical simulation shows the change of nitrogen level with sufficient precision. In the second experiment, a liquid nitrogen is applied on one side of a GRP plate. Temperature is measured with thermocouples on top and bottom of the GRP plate, as well as in the middle of the plate. By use of numerical simulation, temperature dependent thermal conductivity is determined. In the third experiment, a test stand is designed to examine different insulation materials. In this test stand, the insulation material can easily be changed. A numerical simulation, in which the determined material data is used, is performed as well for this test stand. The experiments show, that GRP can be used in cryogenic environments. Multiphase simulations are a suitable tool to describe the energy absorption of thermal energy due to thermal phase change. Results on different insulation materials will follow. T2 - IMECE 2018 CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 09.11.2018 KW - Lightweight design KW - Thermal properties of GRP KW - Liquid nitrogen KW - LNG PY - 2018 UR - http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleID=2722335 SN - 978-0-7918-5214-9 DO - https://doi.org/10.1115/IMECE2018-86365 VL - 9 SP - V009T12A019 PB - ASME AN - OPUS4-47321 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rütters, H. T1 - Combining CO2 Streams from Different Emitters – A Challenge For Transport And Storage Infrastructure N2 - The European Directive 2009/31/EC on the geological storage of CO2 envisages an open access of CO2 streams from different emitters to a nation- or even EUwide CO2 pipeline network if CO2 stream compositions meet “reasonable minimum composition thresholds”. As of today it is not known how such “composition thresholds” may be defined and which impurity levels may be viable in practical application. To set up recommendations for criteria and respective threshold values for CO2 stream compositions, the project “CLUSTER” will investigate how a dynamic interplay – both in terms of mass fluxes and compositions – of CO2 streams from regionally clustered CO2 sources sharing a transport and storage infrastructure will impact corrosion, e.g., of pipelines and plant components, and geochemical alteration of cap rocks and reservoir rocks. In addition, the behaviour of such a highly dynamic CCS system will be considered for an overall optimization of system design including CO2 stream mixing schemes and facilities or interim CO2 storage. T2 - TCCS-8 – The 8th Trondheim Conference on CO2 Capture, Transport and Storage CY - Trondheim, Norway DA - 16.06.2015 KW - Carbon capture KW - Carbon dioxide KW - Corrosion KW - CCS PY - 2015 AN - OPUS4-47018 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Farag, Zeinab A1 - Moustapha, M. A1 - Hidde, Gundula A1 - Friedrich, Jörg A1 - Azzam, M. A1 - Krüger, Simone ED - Mital, K.L. T1 - Promotion of Adhesion of Green Flame Retardant Coatings onto Polyolefins by Depositing Ultra-Thin Plasma Polymer Films N2 - Various methods have been used for introducing fire retardant additives into polymers. Deposition of thick fire retardant coatings directly onto polymer substrates is an alternative technique. An important advantage of the coating technique is the preservation of the physical and chemical integrity of the polymer material. Moreover, the fire retardancy of the polymer materials can be achieved following their production. Suitable coating materials are inorganics, intumescent, char-forming, oxygendiluting, and cooling or radical quenching layers. The most important problem is to achieve sufficient coating thickness to withstand the direct attack of flame and to protect the polymer bulk from pyrolysis, otherwise blistering of coating, caused by emitted pyrolysis gases, is often observed. To avoid blistering of coating, the adhesion between polyolefin substrate and fire retardant coating has to be extraordinarily high. In order to achieve such a high level of adhesion, the polymer surface has to be modified with adhesion-promoting functional groups. The deposition of thin plasma polymers as adhesion-promoting layers with NH2, OH or COOH groups has been the most suited method. These functional groups are able to form covalent bonds and other interactions between the fire-resistant coating and the plasma-modified polyolefin substrate. Additionally, the plasma polymer counteracts the strong mechanical stresses in the laminate on exposure to high temperatures by its flexibility. KW - Plasma KW - Adhesion PY - 2017 SN - 978-1-119-40748-5 SN - 978-1-119-40638-9 DO - https://doi.org/10.1002/9781119407485 VL - 2 SP - 399 EP - 427 PB - Scrivener Publishing CY - Beverly, USA AN - OPUS4-47227 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schreier, Andy A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Liehr, Sascha A1 - Krebber, Katerina T1 - Humidity-induced Brillouin frequency shift in perfluorinated polymer optical fibers N2 - We report, to our knowledge, for the first time on humidity-induced Brillouin frequency shifts in perfluorinated graded index polymer optical fibers. A linear relation between Brillouin frequency shift and humidity was observed. Furthermore, the humidity coefficient of the Brillouin frequency shift is demonstrated to be a function of temperature (-107 to -64 kHz/%r.h. or -426 to -49 kHz m3/g in the range of 20 to 60 °C). An analytical description proves temperature and humidity as two mutually independent effects on the Brillouin frequency shift. KW - Brillouin KW - Polymer optical fibre KW - Humidity PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-457165 DO - https://doi.org/10.1364/OE.26.022307 SN - 1094-4087 VL - 26 IS - 17 SP - 22307 EP - 22314 PB - Optical Society of America AN - OPUS4-45716 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Practical applications of recent BAM-research results of NDT and monitoring in civil engineering N2 - Nondestructive testing and monitoring was of mayor interest in BAM-research related to the survey of civil engineering structures during the last two decades. Three case studies about research projects carried out at BAM were presented. All three projects focussed on the survey of parameters and safety related tasks in bridge engineering and inspection. First, the monitoring of the Berlin main station was presented with focus on the sensors developed specifically for this project. The second case study presented and application of guided ultrasonic waves to CFRP-strengthened bridges. The method was sucsessully applied to two of four different strengthening measures carried out min. 10 years ago. The last project presented the feasibility study of a network consisting of simple Bluetooth modules to survey changes in the moisture content in sand and massive concrete. T2 - Workshop CY - University of New South Wales, Sydney, Australia DA - 17.07.2018 KW - Monitoring KW - Wireless sensor network (WSN), KW - NDT KW - Guided waves KW - Bluetooth modules KW - Inspection KW - Civil infrastructure PY - 2018 AN - OPUS4-45657 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Simulation of liquid cargo - vehicle intearction under lateral and longitudinal accelerations N2 - A nonlinear relationship between the magnitude of the radius and the maximum value reached for the selected performance measure. The dispersion in the travelling speed also represents significant variations in the vehicle performance, when it runs along a winding road. T2 - The 9th International Conference on Computational Methods (ICCM2018) CY - Rom, Italy DA - 06.08.2018 KW - Simulation KW - Liquid cargo KW - Vehicle KW - Acceleration PY - 2018 AN - OPUS4-45705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Modelling of a Partially Loaded Road Tanker during a Braking-in-a-Turn Maneuver N2 - This paper describes a theoretical model to simulate the effects of a sloshing cargo on the safety performance of a vehicle that performs a braking-in-a-turn maneuver when travels at a partial fill level. The fundamental assumption of the model consists of the superposition of the effects of two simplified mechanical-analogy models that represent a liquid cargo on a vehicle, including one for the roll motion and another one for the pitch motion. The distinctive characteristics of the mechanical models, however, is that they are based upon a validated formulation to establish the properties of the pendulum (length). The results suggest a small effect of the sloshing cargo on the braking efficiency of the cargo, while the load transfer is moderately affected. However, such results should be put into a perspective, according to which such small variations can represent the avoidance of a rear-end crash or a rollover. In this respect, a specialized ABS system could be considered to improve the performance of such kind of vehicles when performing such maneuvers. Validation of the proposed methodology should be performed as a continuation of this research effort. KW - ABS KW - Braking-in-a-turn maneuver KW - Cargo sloshing KW - Road tankers KW - Load transfer KW - Simulation KW - Turning maneuvers PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-456908 DO - https://doi.org/10.3390/act7030045 VL - 7 IS - 45 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-45690 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pötzsch, Sina A1 - Krüger, Simone A1 - Sklorz, Christian A1 - Borch, Jörg A1 - Hilse, Thilo A1 - Otremba, Frank T1 - The fire resistance of lightweight composite tanks depending on fire protection systems N2 - To save weight and resources lightweight tanks with complex geometries made of glass-fibre reinforced plastics (GFRP) are a promising innovation for the transportation of dangerous goods. To realise the use of polymer tanks for such applications, their fire safety must be guaranteed. This paper presents solutions to protect fibre-reinforced plastic tanks from fire. The fire resistance of six GFRP tanks with different fire protection systems was tested in an outdoor full-scale fire test facility according to the regulation stipulated in the ADR (European agreement concerning the national carriage of dangerous goods by road). All tanks feature a complex geometry and a holding capacity of 1100 litres. The fire protection systems are composed of specialised resins as well as two intumescent coatings. All systems had a protective impact. The best results were achieved by the epoxy based intumescent coating, which was able to prolong the time needed to reach 150 °C inside the tank by 20 min. The emergence of a temperature holding point inside the tank due to condensation effects was observed at temperatures around 100 °C. KW - Fire safety composite tanks PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711218301644 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.08.007 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 100 SP - 118 EP - 127 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wellenausbreitung in geschichteten Böden – Rechenmethoden und Messbeispiele von Zug- und Gebäudeerschütterungen N2 - Im ersten Teil werden Methoden der Wellenanalyse vorgestellt, Seismogramme, Multistation Analysis of Surface Waves (MASW), f,v-Analyse (Dispersion aus zweifacher Fourier-Analyse), Spatial AutoCorrelation (SPAC, hier auch für deterministische Quellen), und auf Messungen in Deutschland, Österreich und der Schweiz angewendet. Mit den Wellengeschwindigkeiten des Bodens werden die Berechnungsgrundlagen für die Erschütterungsausbreitung im Boden und die Bauwerk-Boden-Wechselwirkung geschaffen. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der Wellensynthese, das heißt mit der Berechnung von Wellenfeldern (aus Wellenzahlintegralen). Die Rechnungen können wesentlich vereinfacht werden, wenn man die Dimensionsanalyse und Symmetrieüberlegungen ausnutzt, so dass maximal fünf dimensionslose Verschiebungsfunktionen verbleiben (im Vollraum sind es sogar nur zwei Verschiebungsfunktionen, die sich einfach explizit angeben lassen). Es gibt Ähnlichkeiten zwischen den Halbraum-Amplituden an der Oberfläche, den Halbraum-Amplituden in der Tiefe und der Wellenausbreitung im Vollraum. Die berechneten Wellenfelder (als Terzspektren in verschie-denen Entfernungen von der Erschütterungsquelle) werden verwendet, um die gemessene Übertragungsfunktionen des Bodens zu approximieren und Erschütterungen von Zugvorbeifahrten zu prognostizieren. Auch dies wird an einigen Messorten vorgeführt. Dabei werden einige gemessene Besonderheiten der Eisenbahnerschütterungen mit dem geschichteten Aufbau des Bodens erklärt. Der dritte Teil beschäftigt sich mit der Anwendung der Wellenfelder beziehungsweise der Punkt-lastlösungen beziehungsweise der Greenschen Funktionen in der Randelementmethode. Es wird ein einfaches Prinzip der Herleitung der Randelementmethode vorgeführt. Bei einer beliebigen Berandung benötigt man neben den Verschiebungswellenfeldern auch die Spannungswellen-felder. Eine einfache Berechnung der Spannungswellenfelder wird vorgeführt, die im Vollraum auf drei Spannungsfunktionen, ähnlich einfach wie die Verschiebungsfunktionen, führt. Durch die Kopplung der Randelementmethode mit der Finite-Element-Methode können dann Probleme der Bauwerk-Boden-Wechselwirkung gelöst werden. Der vierte Teil beschäftigt sich schließlich mit der Freifeld-Wellenanregung unter einem Gebäude und der Wellenanregung im Gebäude. Dabei geht es um die Wechselwirkung der Freifeldwellen mit starren oder flexiblen Fundamenten (Pfählen, Fundamentplatten) und den Übertragungs-faktoren zwischen dem Freifeld und dem Gebäude. Bei der Wellenanregung in einem Büro-gebäude in Wien konnten die gleichen Methoden wie bei der Wellenanregung im Boden eingesetzt werden, Seismogramme, MASW, Übertragungsfunktionen und Amplituden-Abstandsgesetze. T2 - Festkolloquium Baudynamik CY - Graz, Austria DA - 05.10.2018 KW - Dispersionsmessung KW - Wellenfeldberechnung KW - Erschütterungsprognose KW - Randelementmethode KW - Bauwerk-Boden-Wechselwirkung KW - Deckenschwingungen PY - 2018 AN - OPUS4-46403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Song, Jiaojiao T1 - Track-soil calculation and measurement of damaged and repaired slab tracks N2 - Calculation of the behaviour of damaged slab tracks have been performed with ANSYS and with a combined finite-element boundary-element Programme. Different damage lengths have been analysed and the best fit to the measurements has been chosen. T2 - Seminar on Railway Engineering CY - Tongji University Shanghai, People's Republic of China DA - 21.09.2018 KW - Slab track KW - Track damage KW - Boundary element method KW - Train passage PY - 2018 AN - OPUS4-46405 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Christian, Balke T1 - Marktüberwachung ortsbeweglicher Druckgeräte N2 - Stand der Umsetzung in Deutschland – Europäischer Erfahrungsaustausch. T2 - 67. IAA Nutzfahrzeuge CY - Hannover, Germany DA - 25.09.2018 KW - Marktüberwachung KW - Druckgeräte PY - 2018 AN - OPUS4-46413 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha A1 - Muanenda, Y. A1 - Münzenberger, Sven A1 - Krebber, Katerina T1 - Wavelength-modulated C-OTDR techniques for distributed dynamic measurement N2 - We present two wavelength-modulated coherent optical time domain reflectometry techniques for dynamic, quantitative and distributed measurement. The robust and simple techniques are based on backscattering correlations along the time axis and along the pulse wavelength shift axis. T2 - 26th International Conference on Optical Fibre Sensors OFS-26 CY - Lausanne, Switzerland DA - 24.09.2018 KW - Fiber optics sensors KW - Optical time domain reflectometry KW - OTDR KW - DAS KW - Distributed strain sensor KW - Rayleigh scattering PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1364/OFS.2018.TuE15 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-46414 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin ED - Zehfuß, Jochen T1 - Reaktive Branschutzsysteme für Stahlbauteile – Zulassung, Instandhaltung und Dauerhaftigkeit N2 - Die Erkenntnisse zu reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) werden kontinuierlich erweitert, was sich in der Entwicklung neuer Produkte und der Ausweitung des durch technische Regelungen abgedeckten Anwendungsbereichs äußert. Der hier vorliegende Beitrag konzentriert sich auf die Verwendung von RBS auf Stahlkonstruktionen. In den vergangenen zehn Jahren wurden, abgesichert durch neue Erkenntnisse aus der Forschung, die Anwendung auf Stahlzuggliedern mit offenem Profil präzisiert und im Rahmen allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungen (abZ) neu geregelt. Ferner wurde die Grundlage geschaffen, die Anwendung von RBS auf Zuggliedern mit kreisrundem Vollprofil zu bewerten und auf Basis der abZ zu ermöglichen. Neben einer umfassenden Darstellung der aktuellen nationalen und europäischen Regelungen zu RBS, werden technologische Besonderheiten und deren Einfluss auf den Regelungsinhalt im Beitrag thematisiert. In der jüngsten Vergangenheit stellt sich mit zunehmender Dringlichkeit die Frage nach der Bewertung der Dauerhaftigkeit von RBS für lange Zeiträume, wobei damit Nutzungsdauern weit jenseits der in den nationalen und europäischen Regelungen bereits etablierten 10 Jahre gemeint sind. In diesem Zusammenhang ist zu klären, wie der Feuerwiderstand von Konstruktionen zu bewerten ist, die bereits über lange Zeiträume mit RBS versehen sind. Nicht zuletzt stellt sich die Frage nach der Dauerhaftigkeit der Systeme selbst und adäquaten Prüfverfahren zu deren Beantwortung. Neue und bereits etablierte Ansätze werden vorgestellt und diskutiert. Der Beitrag schließt mit einer Darstellung der aktuellen Forschung. Neben den Forschungsaktivitäten zur Dauerhaftigkeit sind hier insbesondere Untersuchungen zur Anwendung und Bewertung von RBS auf Grundlage von Naturbränden und extremen Brandereignissen genannt. Neuste Untersuchungen befassen sich auch mit der Anwendung von RBS auf komplexen Geometrien wie auch auf anderen Substraten wie Beton, Aluminium und faserverstärkten Kunststoffen sowie hybriden Werkstoffen. Die hybriden Werkstoffe aus der Kombination von Metallen und Verbundwerkstoffen sind derzeit vorwiegend im Behälter-, Fahrzeug- und Flugzeugbau anzutreffen. Auch die bereits vor Jahrzehnten begonnenen Aktivitäten zur Entwicklung rechnerischer Verfahren zur Beurteilung der Wirkungsweise von RBS werden in der aktuellen Forschung fortgeführt und weiterentwickelt. T2 - Braunschweiger Brandschutz-Tage 2018 CY - Brunswick, Germany DA - 19.09.2018 KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Feuerwiderstand KW - Dauerhafigkeit KW - Stahlbauteile KW - Zulassung KW - Instandhaltung PY - 2018 SN - 978-3-89288-219-0 SN - 1439-3875 SN - 0934-2419 VL - 234 SP - 41 EP - 70 PB - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) CY - Braunschweig AN - OPUS4-46415 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Wavelength-modulated C-OTDR techniques for distributed dynamic measurement N2 - We present two wavelength-modulated coherent optical time domain reflectometry techniques for dynamic, quantitative and distributed measurement. The robust and simple techniques are based on backscattering correlations along the time axis and along the pulse wavelength shift axis. T2 - 26th International Conference on Optical Fibre Sensors OFS-26 CY - Lausanne, Swiss DA - 24.09.2018 KW - Fiber optics sensors KW - Optical time domain reflectometry KW - Rayleigh scattering KW - Distributed strain sensor KW - Distributed vibration sensor KW - DAS PY - 2018 AN - OPUS4-46392 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Comparative measurements and calculations of ground vibrations near slab and ballast tracks N2 - Measurements of ground and track vibrations have been performed at a high-speed line in northern Germany. Impacts on the track and the ground, and passages of different trains with different speeds on different tracks have been measured. Transfer functions of the soil are presented and approximated by theoretical soil models. By using these transfer functions, the measured ground vibration between 2 to 64 m distance from the track can be transformed into a load spectrum which can be used for predictions at other sites. The method is compared to the soil-dependent method of an emission spectrum at a certain distance (8 m for example). The influence of train type, speed and track type is discussed on the base of the different emission quantities and the original measurements. The strong influence of the track, ballast track and slab track, is analysed by a theoretical model in wavenumber domain. The response of the track to the passage of the static load is reduced by the stiffness of the slab, the deformation of the track as well as the impulse acting on the soil. Usually, the impulse on the soil should result in a slow quasi-static movement of the soil, slower at further distances. In a heterogeneous soil, however, the impulses from the static loads scatter and keep parts of the higher impulse frequency band. In this case the reduced impulse spectra of the slab track will yield reduced ground vibration in a certain frequency band. Additional (BAM and international) measurements will be used to discuss this and possible other explanations for the different ground vibration differences. T2 - Railways 2018 CY - Sitges, Spain DA - 03.09.2018 KW - Ground vibration measurements KW - Train passages KW - Tran speed KW - Train configuration KW - Ballast track KW - Slab track PY - 2018 AN - OPUS4-46401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Simon, Katja T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Jetzt auch Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Um Gefahrgutumschließungen richtig kennzeichnen zu können ist es erforderlich zu wissen, ob ein Stoff umweltgefährdende Eigenschaften hat. Als Informationsquelle hierfür kann sowohl die Rechercheanwendung der Datenbank GEFAHRGUT als auch die Daten des Gefahrgutdatenservices im BAM-Nummern-System als auch im UN-Nummern-Systems verwendet werden. T2 - 20. Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 18.10.2018 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Environmentally Hazardous KW - Dangerous Goods KW - Database KW - Specialised Information System KW - Transport of Dangerous Goods PY - 2018 AN - OPUS4-46344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Simon, Katja T1 - Fachinformationssytem Datenbank GEFAHRGUT - Recherche für nicht-radioaktive Stoffe N2 - Präsentation der Möglichkeiten und Themen der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 20. Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 18.10.2018 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Recherche KW - Specialised Information System KW - Dangerous Goods KW - Database PY - 2018 AN - OPUS4-46345 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Analyse geführter Wellenausbreitung in einem MehrschichtVerbund: Simulation mit SBFEM N2 - Die Scaled Boundary Finite Elemente Methode (SBFEM) ist eine semi-analytische Methode, die vielversprechende Ergebnisse bei der Modellierung geführter Ultraschallwellen zeigt. Effizienz und niedriger Rechenaufwand der Methode werden durch Diskretisierung des Randes der Rechendomäne erreicht, während für die Domäne selbst die analytische Lösung verwendet wird. Mittels der SBFEM können verschiedene Arten von Fehlern können modelliert werden, z. Risse, Poren, Delamination, Korrosion, die in eine Struktur aus anisotropen und isotropen Materialien integriert sind. In diesem Beitrag wird das SBFEM verwendet, um die Ausbreitung von geführten Wellen in einer Struktur zu analysieren, die aus einem isotropen Metall besteht, das an anisotropes Kohlefaserverstärktes Material gebunden ist. Das Verfahren ermöglicht die Identifizierung geeigneter Wellentypen (Modi) und die Analyse ihrer Interaktion mit verschiedenen Defekten. Die erzielten Ergebnisse werden zur Entwicklung eines Zustandsüberwachungssystems für Composite-Druckbehälter verwendet, die in der Automobil- und Luftfahrtindustrie benutzt werden. T2 - Doktorandenseminar – Ultraschallmesstechnik CY - Gohrish, Germany DA - 28.10.2018 KW - Composite-Druckbehälter KW - Geführte Ultraschallwellen KW - SBFEM KW - Faserverbundwerkstoff KW - Wasserstoffspeicher PY - 2018 AN - OPUS4-46417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Reaktive Brandschutzsysteme für Stahlbauteile N2 - Die Erkenntnisse zu reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) werden kontinuierlich erweitert, was sich in der Entwicklung neuer Produkte und der Ausweitung des durch technische Regelungen abgedeckten Anwendungsbereichs äußert. Der hier vorliegende Beitrag konzentriert sich auf die Verwendung von RBS auf Stahlkonstruktionen. In den vergangenen zehn Jahren wurden, abgesichert durch neue Erkenntnisse aus der Forschung, die Anwendung auf Stahlzuggliedern mit offenem Profil präzisiert und im Rahmen allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungen (abZ) neu geregelt. Ferner wurde die Grundlage geschaffen, die Anwendung von RBS auf Zuggliedern mit kreisrundem Vollprofil zu bewerten und auf Basis der abZ zu ermöglichen. Neben einer umfassenden Darstellung der aktuellen nationalen und europäischen Regelungen zu RBS, werden technologische Besonderheiten und deren Einfluss auf den Regelungsinhalt im Beitrag thematisiert. In der jüngsten Vergangenheit stellt sich mit zunehmender Dringlichkeit die Frage nach der Bewertung der Dauerhaftigkeit von RBS für lange Zeiträume, wobei damit Nutzungsdauern weit jenseits der in den nationalen und europäischen Regelungen bereits etablierten 10 Jahre gemeint sind. In diesem Zusammenhang ist zu klären, wie der Feuerwiderstand von Konstruktionen zu bewerten ist, die bereits über lange Zeiträume mit RBS versehen sind. Nicht zuletzt stellt sich die Frage nach der Dauerhaftigkeit der Systeme selbst und adäquaten Prüfverfahren zu deren Beantwortung. Neue und bereits etablierte Ansätze werden vorgestellt und diskutiert. Der Beitrag schließt mit einer Darstellung der aktuellen Forschung. Neben den Forschungsaktivitäten zur Dauerhaftigkeit sind hier insbesondere Untersuchungen zur Anwendung und Bewertung von RBS auf Grundlage von Naturbränden und extremen Brandereignissen genannt. Neuste Untersuchungen befassen sich auch mit der Anwendung von RBS auf komplexen Geometrien wie auch auf anderen Substraten wie Beton, Aluminium und faserverstärkten Kunststoffen sowie hybriden Werkstoffen. Die hybriden Werkstoffe aus der Kombination von Metallen und Verbundwerkstoffen sind derzeit vorwiegend im Behälter-, Fahrzeug- und Flugzeugbau anzutreffen. Auch die bereits vor Jahrzehnten begonnenen Aktivitäten zur Entwicklung rechnerischer Verfahren zur Beurteilung der Wirkungsweise von RBS werden in der aktuellen Forschung fortgeführt und weiterentwickelt. T2 - Braunschweiger Brandschutz-Tage 2018 CY - Brunswick, Germany DA - 19.09.2018 KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Feuerwiderstand KW - Dauerhaftigkeit KW - Stahlbauteile KW - Zulassung KW - Instandhaltung PY - 2018 AN - OPUS4-46418 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Bradley, I. A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Boiling Thermohydraulics within Pressurized Vessels N2 - Transport safety depends in great extent of what happens to the cargo once the carrying vehicle derails or rollovers. The exposure of tanks to direct fire is a condition that potentially involves catastrophic consequences. Studying the behavior of the contained fluid under these drastic circumstances, is critical to develop methods and techniques to mitigate the serious consequences of many mishaps. In this paper, the experimental potentials of a Particle Image Velocimetry data acquisition system are described, for providing experimental data that could be used to calibrate mathematical models. As an example of the situations that need to be modelled, an experiment is described concerning the effect of the boundary conditions and protecting devices, on the rate of variation of pressure and temperature of the fluid in a tank exposed to a direct fire. In this regard, the results emphasize the importance of equipping the vessels with both thermal insulation and safety valves. T2 - WCECS 2018 CY - San Francisco, CA, USA DA - 23.10.2018 KW - Thermohydraulic KW - Vessels PY - 2018 SN - 978-988-14049-0-9 SN - 2078-0958 SN - 2078-0966 SP - 538 EP - 542 AN - OPUS4-46419 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Boiling Thermohydraulics within Pressurized Vessels N2 - Small and large-scale tests have been carried out Pressure vessel – to improve numerical modelling Different types of fire must be distinguished Modelling of vessels were discussed Test configuration has been developed to see what happens in the vessel First results encourage us to continue the Research Thermohydraulics needs further work (boundary layers). T2 - WCECS 2018 CY - San Francisco, CA, USA DA - 23.10.2018 KW - Boiling KW - Thermohydraulic KW - Vessels PY - 2018 AN - OPUS4-46420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Cargo securement standards and braking maneuvers N2 - There was a need to validate the longitudinal performance required for the cargo securement, as current standards exhibit differences. A model has been proposed in this paper, to simulate the effect of a shifting cargo on the braking efficiency of the vehicle. Results suggest that the braking efficiency can be greater in the case of a shifting cargo, as a result of the uncoupling of the cargo-vehicle systems, implying that similar braking forces are exerted on a reduced mass. The shifting of the cargo can occur as a result of the vibration of the vehicle, that leads to having a diminished friction force to prevent the shifting of the cargo. T2 - International Research Conference CY - Paris, France DA - 29.10.2018 KW - Cargo KW - Securement KW - Maneuvers PY - 2018 SP - 2105 EP - 2108 AN - OPUS4-46423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Study on the potential effect of sloshing cargoes on rail endurance N2 - Formulations have been assembled and (some) have been validated to simulate the potential damaging effect of a sloshing cargo on the railway material. Results suggest that: -Spatial determinism of the wheel forces due to sloshing, as a function of curve radius, distance between wheelsets and vehicle speed. -Sloshing forces can contribute in a significant way to railway material failure. Further analysis should be performed:-to validate these results (field observations)-to include a stress analysis of the potential effect of the yaw stiffness of the cars on the rail forces. T2 - The Fourth International Conference on Railway Technology CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 03.09.2018 KW - Sloshing cargoes KW - Rail endurance PY - 2018 AN - OPUS4-45905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Konformitätsbewertung von ortsbeweglichen Druckgeräten - speziell Treibgasflaschen - nach Richtlinie 2010/35/EU (TPED) N2 - Im Vortrag wird auf die rechtlichen Grundlagen der Richtlinie 2010/35/EU eingegangen. Dies umfasst die Definition von ortsbeweglichen Druckgeräten, die an sie gestellten technischen Anforderungen und die Anforderungen an deren Konformitätsbewertung. Des Weiteren wird die Anwendung der Richtlinie auf Feuerlöscher und deren Treibgasflaschen sowie die damit verbundenen Probleme in der Praxis diskutiert. T2 - Fortbildung GRIF CY - Prichsenstadt, Germany DA - 11.09.2018 KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - Treibgasflaschen KW - Tragbare Feuerlöscher KW - TPED PY - 2018 AN - OPUS4-45962 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Energy saving potentials of railways instead of roadways: Mexico case N2 - A preliminary analysis of advantages for Mexico to migrate the cargo from trucking to railways. While the approach is highly unrealistic, it describes interesting figures that should instigate the interest of Mexico to develop its railway infrastructure. T2 - The Fourth International Conference on Railway Technology CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 03.09.2018 KW - Energy saving KW - railways KW - roadways PY - 2018 AN - OPUS4-45906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Comparative simulations of rail and road infrastructure with the transportation of liquid cargoes N2 - A simulation approach has been presented to analyze the lateral stability and infrastructure damage potentials of rail and road transportation of liquid cargoes. The normalized and comparative performance of both modes of transport, reveals that the railway transportation is, comparatively, more aggressive with the infrastructure, and less safe. T2 - The Tenth Engineering Computational Technology 2018 CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 04.09.2018 KW - Simulations KW - Rail KW - Road KW - Infrastructure KW - Transportation KW - Liquid cargoes PY - 2018 AN - OPUS4-45907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank ED - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Study on the potential effect of sloshing cargoes on rail endurance N2 - Current railway infrastructure design methodologies take into account the load Transfer derived from the lateral acceleration exerted on the vehicle while Tuning, recommending the highest grades for such infrastructure Segments. T2 - Railways 2018 CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 03.09.2018 KW - Potential effect KW - Sloshing cargoes KW - Rail endurance PY - 2018 UR - http://www.railwaysconference.com/ SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-45908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Energy saving potentials of railways instead of roadways: Mexico case N2 - For the last 100 years, Mexico has not invested in new freight railway infrastructure. Consequently, the values of indicators about the use of such Transport mode are poorly compared with those of developed countries such as Germany. T2 - Railways 2018 CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 03.09.2018 KW - Energy saving KW - Potentials KW - Railways KW - Roadways PY - 2018 UR - http://www.railwaysconference.com/ SP - Paper E5.05, 1 EP - 4 PB - Civil-Comp Limited CY - Dun Eaglais, UK AN - OPUS4-45909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank ED - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Comparative simulations of rail and road infrastructure with the transportation of liquid cargoes N2 - Transportation of liquids implies lower stability Limits for the Transportation vehicles, and a potentially higher damaging effect on the infrastructure. In this paper, these two effects are comparatively simulated for two modes of Transportation. T2 - ECT2018 Conference CY - Sitges, Barcelona, Spain DA - 04.09.2019 KW - Comparative simulations KW - Rail KW - Road KW - Infrastructure KW - Transportation KW - Liquid cargoes PY - 2018 UR - http://www.ectconference.com/ SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-45910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Investigations on the degree of damage of polyethylene grades as materials of heating oil storage tanks after a service life of more than 30 years N2 - Tanks for heating oil made of polyethylene grades have been on the market since the early 1970s in Germany. Tank manufacturers recommend the replacement of the tanks after a period of 30 years due to guarantee safety. Polyethylene grades are subject to ageing by alteration of the properties during their life cycle. The degree of ageing and the nature of the degradation process mainly depend on the chemical degradation of the polyethylene, the wall thickness of the tank and the environmental conditions. There are no results available on the long-term behavior of the polyethylene grades, especially after a service life of more than 30 years. The aim of this investigation was the determination of the factual degree of damage in comparison to the uncontaminated polyethylene grades. Material data of the used polyethylene grades are available because the BAM was the competent authority for the tests and expert reports for the approval of these tanks until the middle of the 1990s. The determination of the Melt Flow Rate (MFR) and the Fourier Transmission IR Spectroscopy (FTIR) of tank sections from the bottom, the shell and the roof of 10 segregated heating oil storage tanks produced of polyethylene grades A and B were used as tests methods. The MFR measurements of the tank sections showed differences in the values depending on the weight which was used (5 kg or 21.6 kg). A reduction of the MFR values was measured for most of the sections of tanks made of polyethylene grade B after a service life of the tanks of more than 30 years. This grade is mainly subject to the internal ageing by cross-linkages, increased degree of branched molecules and loss of the plasticizer, and to a lesser extent by oxidative degradation. The FTIR analysis, especially of tank sections of the bottom and the shell showed that the intensity of the CH2 asymmetric and symmetric stretching vibrations in the range: 2800 - 2900 cm-1 and the CH2 bending deformation vibration at 1400 cm-1 increased due chain scissions. The intensity of the carbonyl stretching vibration C=O at 1740 cm-1 is low. The carbonyl index characterizes the degree of oxidation. T2 - EUROCORR 2018 CY - Krakow, Poland DA - 09.09.2018 KW - Heating oil storage tanks KW - Polyethylene KW - Degree of damage KW - Melt Flow Rate (MFR) KW - FTIR PY - 2018 AN - OPUS4-45939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia A1 - Thöns, S. A1 - Döhler, M. T1 - The effects of deterioration models on the value of damage detection information N2 - This paper addresses the effects of the deterioration on the value of damage detection information. The quan-tification of the value of damage detection information for deteriorated structures is based on Bayesian pre-posterior decision analysis, comprising structural system performance models, consequence, benefit and costs models and damage detection information models throughout the service life of a structural system. The value of damage detection information accounts for the relevance and precision of the information to ensure the structural integrity and to reduce the potential structural system risks and expected costs throughout the ser-vice life before implementing damage detection system. With the developed approach, the value of damage detection information for a statically determinate Pratt truss bridge girder subjected to different deterioration models is calculated. The analysis shows the impact of the deterioration model parameters on the value of damage detection information. The results can be used to develop optimal maintenance strategies before im-plementation of the damage detection system. T2 - Sixth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering CY - Ghent, Belgium DA - 28.10.2018 KW - Value of information KW - Damage detection system KW - Deterioration model PY - 2018 SN - 978-1-138-62633-1 SN - 978-1-315-22891-4 SP - 2137 EP - 2144 PB - Taylor & Francis Group AN - OPUS4-46465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Risikoanalyse technischer Systeme: Aktivitäten an der BAM N2 - Die Risikoanalyse ist ein formales Verfahren zur Unterstützung von Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko. Es ermöglicht eine Optimierung von Maßnahmen zur Verhinderung unerwünschter Konsequenzen. Der Vortrag stellt die aktuellen Aktivitäten an der BAM in dem Feld Risikoanalyse technischer System vor. T2 - 4. Sitzung des Beirates „Infrastruktur“ der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) CY - Berlin, Germany DA - 19.04.2018 KW - Risiko KW - Risikoanalyse PY - 2018 AN - OPUS4-46436 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Bayes‘sche Analyse von Ingenieurmodellen N2 - Der Vortrag zeigt, dass Unsicherheiten in Ingenieurmodellen quantitativ mit Methoden der Wahrscheinlichkeitstheorie modelliert werden können. Zusätzlich können durch eine Bayes‘sche Analyse probabilistische Ingenieurmodelle konsistent anhand von Daten „gelernt“ werden. T2 - Workshop "Digitaler Zwilling" des BAM Koptenzzentrums „Modellierung und Simulation“ CY - Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Probabilitische Ingenieurmodelle KW - Bayes'sche Analyse PY - 2018 AN - OPUS4-46437 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gründer, Klaus-Peter T1 - 3D-Verschiebungsmessung in großem Messvolumen N2 - Kameragestützte 3D-Verformungsmessung an einem 24 m langen Brückendemonstrator. Bestimmung der lastabhängigen, mittig gestützten Biegelinie als Vektorverschiebungsfeld. T2 - Tag der offenen Tür CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 29.09.2018 KW - Brückendemonstrator KW - 3D-Verformungsmessung KW - Koordinatenmessung KW - Verschiebungsfeld PY - 2018 AN - OPUS4-46499 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Cargo securement standards and braking maneuvers N2 - There was a need to validate the longitudinal performance required for the cargo securement, as current standards exhibit differences. A model has been proposed in this paper, to simulate the effect of a shifting cargo on the braking efficiency of the vehicle. Results suggest that the braking efficiency can be greater in the case of a shifting cargo, as a result of the uncoupling of the cargo-vehicle systems, implying that similar braking forces are exerted on a reduced mass. The shifting of the cargo can occur as a result of the vibration of the vehicle, that leads to having a diminished friction force to prevent the shifting of the cargo. T2 - 20th Internatinal Conference on Road Traffic Saefy an Public Transport Vehicles CY - Paris, France DA - 29.10.2018 KW - Cargo KW - Securement KW - Braking KW - Maneuvers PY - 2018 AN - OPUS4-46501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hu, W.-H. A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, R. A1 - Cunha, À. A1 - Teng, J. T1 - Continuous dynamic monitoring of a prestressed concrete bridge based on strain, inclination and crack measurements over a 14-year span N2 - The Westend Bridge is located on the A100 Highway in Berlin. An integrated continuous dynamic monitoring system, composed of 20 velocity sensors, 5 temperature sensors, 3 strain gauges, 1 crack sensor and 2 inclination sensors, was implemented by the Federal Institute for Materials Research and Testing in 2000. The system runs continuously with occasional intermittence and led to a huge amount of data over a 14-year span. In this article, variations of the strain, crack and inclination measurements during the last 14 years are presented. It is noted that the observed crack and inclination of the bridge are strongly influenced by seasonal temperature variation. It further induces change in the relationship between the strains measured in both concrete and prestressed tendon. Application of k-means cluster Analysis technique in both the crack and strain measurements can partition them into different seasonal phases by identifying ‘turning points’ that indicate annual periodical bridge change. In the period of these two ‘turning points’, a strong linear relation of the strains in two materials is observed. In the rest of the year, a nonlinear relationship between the strains recorded in both the concrete and the prestressed tendon is noted. The possible reason is the additional thermal load due to the change in temperature difference between the bridge’s surface and soffit. Finally, a health index in a Framework of regression model and process control theory is proposed by investigating the linear relationship between the strains in concrete and prestressed tendon. The tendency of the health index in the 14 years may suggest the long-term bridge change during that time frame. KW - Detection of structural change KW - Structural health monitoring KW - Strain KW - Crack KW - Inclination KW - Bridge PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1177/1475921717735505 VL - 17 IS - 5 SP - 1073 EP - 1094 PB - SAGE CY - USA/UK AN - OPUS4-45990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dzierliński, M. T1 - Towards UAV-based Detection of Leaking Gas Pipelines N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. Nowadays, after a period of failure-free exploitation, a significant increase in fires and explosions due to pipeline leakages, can be observed. Particularly problematic are the gas pipelines in Poland that were built several decades ago. At that time, the technical standards and building regulations were more lenient than those currently being in force. The integrity of the gas pipelines is difficult to inspect as they are not piston-optimized (they were not built for this purpose). To overcome this challenge, the UDT is looking for methods that enable a fast and reliable detection and localization of leaking pipelines over long distances. The BAM has developed a robotic platform for aerial remote gas sensing that meets the expectations of UDT. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer several advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of minicopters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. Currently, UDT and BAM are cooperating to develop and validate an effective leakage detection method based on the UAV-REGAS platform. We present first results showing its performance under realistic conditions. Depending on the results, UDT may use this platform in their inspection practice in the near future. T2 - 1st EARSeL Workshop UAS “UAS for mapping and monitoring” CY - Warsaw, Poland DA - 05.09.2018 KW - UAV KW - Localization of gas sources KW - In-situ and remote gas sensing KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - Wind estimation PY - 2018 AN - OPUS4-45991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Baumann, O. A1 - Müller, C. T1 - Influence of the post-weld surface treatment on the corrosion resistance of the duplex stainless steel 1.4062 N2 - The duplex stainless steel 1.4062 (X2CrNiN22-2) is used as alternative material to austenitic stainless steels in the construction industry. The corrosion resistance of welded seams is influenced by the base material, the weld filler material, the welding process and also by the final surface treatment. The scale layer next to the weld seam can be removed by grinding, pickling, electro-polishing or blasting depending on the requested corrosion resistance. Blasted surfaces are often used in the industrial practice due to the faster and cheaper manufacturing process compared to pickled or electro-polished surfaces. Furthermore blasting with corundum-grain is more effective than blasting with glass-beads which also lower the process costs. In recent years, stainless steel surfaces showed an unusually high susceptibility to pitting corrosion after grinding with corundum. For this reason, it is now also questioned critically whether the corrosion resistance is influenced by the applied blasting agent. This question was specifically investigated by comparing grinded, pickled, corundum-grain- and glass-bead-blasted welding seams. Results of the SEM analyses of the blasting agents and the blasted surfaces will be presented and correlated with the results of different corrosion tests (KorroPad-testing and pitting potentials). T2 - Materials Science and Engineering 2018 (MSE) CY - Darmstadt, Germany DA - 26.09.2018 KW - Duplexstahl KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Schweißen KW - Oberflächenbearbeitung KW - Strahlen KW - KorroPad PY - 2018 AN - OPUS4-46090 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fraňa, K. A1 - Attia, S. H. A1 - Otremba, Frank T1 - A numerical simulation of the filling process in the pressure bottle N2 - A filling process of the pressure bottle used for the air storage was investigated by numerical simulations. During the filling process, the temperature was rising up to maximal value and after that started to decline. The good match was found between experimental and numerical results. In order to reproduce the experimental conditions, the process of the filling bottle was controlled by the pressure which varied in time. This filling strategy influenced furthermore the mass flow rate and the air flow velocity. Because of the geometrical symmetry, the simulation was calculated as an axisymmetric problem. KW - Filling procedere KW - Receptacle PY - 2018 UR - http://www.ijmerr.com/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=162&id=997 DO - https://doi.org/10.18178/ijmerr.7.5.558-563 SN - 2278-0149 VL - 7 IS - 5 SP - 558 EP - 563 PB - IJMERR CY - Rowland Heights, CA, USA AN - OPUS4-46021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kiewitt, W. A1 - Bardl, Richard A1 - Kühnel, C. A1 - Loudon, D. A1 - Stengel, D. A1 - Wunkte, M. T1 - Comparative study of the long-term reliability of HTLS conductor systems N2 - In recent years, several high temperature low sag conductors (HTLS) have been developed and are now commercially available. Very few utilities have long-term experience with all the technologies. Moreover, most of the operational experience is at low temperatures. An independent testing program at maximum operational temperatures comparing most of the available technologies would provide useful guidance to utilities considering using such conductors. This paper describes the approach and results of an international research project assessing the long-term reliability of a wide range of commercially available high temperature conductor systems. Each system was exposed to 4,400 hours of simultaneous mechanical and electrical stresses. A set of standard mechanical and electrical tests were carried out to determine any changes. A conventional ACSR conductor was also tested and provided a validation that the testing program was realistic. The majority of the conductor systems performed satisfactorily. However the ACSS system joint resistance and the grease on the TACSR performed poorly. T2 - CIGRE Sesstion 2018 CY - Paris, France DA - 26.08.2018 KW - HTLS KW - Conductor KW - Freileitung PY - 2018 SP - B2-204,1 EP - 10 AN - OPUS4-46028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia T1 - Breaking the wall of value of monitoring information N2 - On 14 August 2018, the Morandi bridge in Genoa Italy collapsed, which caused 43 people to die and great losses. Here I am not going to talk about why it collapsed. But I want to say what we can do to prevent this kind of tragedy from happening. Any structures are like us, if we are sick, we go to doctors. But if structures are sick, how could we know? Yes, through structural health monitoring-SHM! SHM is process of implementing damage detection strategy, which is like a doctor giving us indication of the structure health status. However, the SHM is not like our health insurance which can be free. Some structure owners may be hesitated on investing large money before they see the VALUE. Although it is proved that SHM is beneficial, the existing literature doesn’t tell them: when to do the monitoring? How often to do that? Which SHM techniques to choose? After monitoring, what action to take? There are so many decisions needed to be made, that’s why here comes my research, which can help to answer all these questions by breaking the wall of value of monitoring information! So how do we do that? Here we introduce a decision tree. A Decision tree is a decision support tool that uses a tree-like graph or model to describe decisions and their possible outcomes, including how likely it will happen, how severe the consequences will be. Based on the probabilities and their respective costs and benefits, the value of every decision can be quantified. Based on the decision trees, different SHM strategies can be compared and the optimal strategy will be the one with highest value. After Knowing the value of SHM, we can improve the decision basis for design, operation and life-cycle integrity management of structures to reduce the risk, reduce the cost and extend service life benefits. So that everyone in society can benefit from a safer and more reliable environment! T2 - Falling Wall Labs Marie Curie Action 2018 CY - Brussels, Belgium DA - 24.09.2018 KW - Value of monitoring information PY - 2018 AN - OPUS4-46296 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - GPR Testing of concrete structures N2 - The basics of ground penetrating radar and its NDT application in civil engineering were shown. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2018 KW - GPR KW - Concret KW - NDT PY - 2018 AN - OPUS4-46297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sharma, Govind T1 - Distinction of tendon ducts and rebars by GPR reflection signal patterns N2 - We investigated the possibility of surrounding waves along with perimeter of large diameter tendon ducts during ground penetrating radar (GPR) testing of concrete structures. The surrounding waves influence the primary reflection from tendon duct and alter the phase as well as amplitude of signal depending on the diameter of the tendon duct. This phenomenon was studied in detail by conducting several simulations using a commercial software Reflexw®. Finite Difference Time Domain method was adopted to analyze reflection patterns from objects of various diameters located at different depths in concrete media. The proposed methodology will be useful in qualitative assessment of size of metallic objects greater than a diameter of 6 cm. In general, the identification of large diameter tendon ducts in a civil structure is carried out by prior knowledge of the civil plan and its diagonal appearance to smaller diameter object mesh. The proposed methodology will enhance the confidence in identification of the larger diameter tendon ducts even if the civil plan is not known accurately. T2 - 17th International Conference on Ground Penetrating Radar CY - Rapperswil, Switzerland DA - 18.06.2018 KW - Ground penetrating radar KW - Rebar KW - Concrete PY - 2018 AN - OPUS4-46246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sharma, Govind A1 - Kind, Thomas T1 - Distinction of tendon ducts and rebars by GPR reflection signal patterns N2 - We investigated the possibility of surrounding waves along with perimeter of large diameter tendon ducts during ground penetrating radar (GPR) testing of concrete structures. The surrounding waves influence the primary reflection from tendon duct and alter the phase as well as amplitude of signal depending on the diameter of the tendon duct. This phenomenon was studied in detail by conducting several simulations using a commercial software Reflexw®. Finite Difference Time Domain method was adopted to analyze reflection patterns from objects of various diameters located at different depths in concrete media. The proposed methodology will be useful in qualitative assessment of size of metallic objects greater than a diameter of 6 cm. In general, the identification of large diameter tendon ducts in a civil structure is carried out by prior knowledge of the civil plan and its diagonal appearance to smaller diameter object mesh. The proposed methodology will enhance the confidence in identification of the larger diameter tendon ducts even if the civil plan is not known accurately. T2 - 17th International Conference on Ground Penetrating Radar CY - Rapperswil, Switzerland DA - 18.06.2018 KW - Ground penetrating radar KW - Rebar KW - Concrete PY - 2018 SN - 978-1-5386-5776-8 SP - 232 EP - 235 AN - OPUS4-46247 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Quellterme bei Brandszenarien N2 - Es wird ein Verfahren zur Berechnung der zeitlichen Entwicklung des aus einem Gebäude freigesetzten Brandgasmassenstroms und der Brandgastemperatur vorgestellt. Weiterhin wird auf die sich daran anschließende Gasausbreitungsberechnung eingegangen. T2 - Praxisforum "Brandschutz in der chemischen Industrie" CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 29.08.2018 KW - Störfallauswirkungsberechnungen PY - 2018 AN - OPUS4-46769 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungsberechnungen zur Ermittlung des angemessenen Sicherheitsabstands N2 - Es werden die Modelle diskutiert, die im Rahmen von Auswirkungsberechnungen nach KAS-18 und KAS-32 verwendet werden. T2 - 8. Müller-BBM Fachgespräch "Immissionsschutz in der Planungs- und Genehmigungspraxis" CY - Düsseldorf, Germany DA - 14.06.2018 KW - Störfall-Verordnung KW - Auswirkungsbetrachtungen PY - 2018 AN - OPUS4-46770 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Störungsbedingte Stofffreisetzungen N2 - Es wird der Einsatzbereich von Auswirkungsbetrachtungen in verschiedenen Rechtssystemen diskutiert. Neben in der BAM durchgeführte Experimente wird die Gasausbreitungsmodellierung vorgestellt. T2 - Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik CY - München, Germany DA - 27.02.2018 KW - Störfallauswirkungsberechnungen PY - 2018 AN - OPUS4-46771 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Otremba, Frank A1 - Romero, Jose A. ED - Sio-Iong Ao, T1 - Modeling of vehicle-cargo interaction under different environments N2 - The safety of any transport system depends on a multitude of conditions, parameters and circumstances. In this regard, the interaction of the carried Cargo with the carrying vehicle represents a factor influencing the overall safety of any transport. The effects of cargo on the vehicle have to do with the vibration or shifting of the cargo, affecting the lateral stability of the vehicles and the braking performance. Such interaction has been associated to road crashes and maritime vehicles capsizing. Simulation of cargo-vehicle interaction thus represents an interesting Topic when a reduction in transport accidents is pursued. In this paper, the fundamentals principles for simulating the interaction of the liquid cargo and the carrying vehicle, is presented. In the case of a road transportation, the proposed simplified Simulation methodologies, show good agreement with a full-scale test. KW - Transition matrix approach KW - Braking performance KW - Experimental approach KW - Newton approach Ship stability KW - Sloshing PY - 2018 SN - 978-981-13-2191-7 SP - 47 EP - 57 PB - Springer Nature CY - Singapore AN - OPUS4-46773 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Tobias T1 - Application of two calibration-free LIBS techniques for synthetic spectra of cement samples N2 - Two calibration-free LIBS techniques are used for the quantitative analysis of synthetic cement samples: the CF-LIBS based on the Boltzmann plot method and the Monte Carlo (MC) LIBS based on the iterative spectrum fitting. In CF-LIBS, the inverse problem is solved, i.e. the elemental concentrations are determined by the reconstruction of plasma parameters from spectra. The MC-LIBS technique solves the direct problem by finding the highest correlation between the model-generated and experimental spectrum. The accuracy of both calibration-free LIBS methods suffers from factors such as inaccurately determined instrumental function, the deviation of experimental plasma from the mathematical model used, not taking into account the collection geometry and from the uncertainty of spectroscopic data. Therefore, the both calibration-free LIBS approaches are applied to synthetic spectra which perfectly suit the mathematical model of the method. This test yields the accuracy of both the approaches for the ideal case. In addition, the accuracy of both methods is investigated for non-isothermal plasma, because real laser-induced plasma often has high gradients in temperature. Both methods assume an isothermal plasma. T2 - Xth international conference on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy CY - Atlanta, GA, USA DA - 21.10.2018 KW - Cement KW - MC-LIBS KW - LIBS KW - CF-LIBS PY - 2018 AN - OPUS4-46774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Schnelle quantitative Untersuchung der Elementverteilungen im Beton mittels LIBS N2 - Die Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (engl.: Laser-induced Breakdown Spectroscopy, kurz: LIBS) ist eine Kombination aus Laserablation mittels eines energiereichen Laser-Pulses, der Erzeugung eines Plasmas auf der zu untersuchenden Oberfläche und dem quantitativen Nachweis der Elementzusammensetzung durch spektroskopische Untersuchung der vom Plasma emittierten Strahlung. Ein LIBS-Gerät liefert dem sachkundigen Planer Daten für die Bewertung des Ist-Zustandes von Bauwerken unserer Infrastruktur durch die zweidimensionale Erfassung von Elementverteilungen. Typische Anwendungen sind die Erfassung von Chlor, Schwefel, Kohlenstoff, Natrium, Kalium und Lithium in Beton oder als – Qualitätssicherung – der Nachweis der mit einem Marker versehenen Tiefenhydrophobierung. In Zusammenarbeit zwischen Industriepartnern und der BAM wurden ein Labor und ein mobiles LIBS-System für die Vor-Ort-Messungen entwickelt. Die Analyse erfolgt vollautomatisch. Die Ortsauflösung beträgt bis zu 0,1 mm x 0,1 mm. Es können Messflächen von 140 mm x 170 mm gescannt werden. Die Erstellung von 2D-Elementverteilungen im Beispiel unten benötigt weniger als 10 Minuten. T2 - ibausil - 20. Internationale Baustofftagung CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - LIPS KW - Chlorid KW - LIBS KW - Beton PY - 2018 AN - OPUS4-46778 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Hothan, Sascha A1 - Mahler-de Silva, Tina A1 - Pistol, Klaus A1 - Häßler, Dustin T1 - Einfluss der Lagerungs- und Randbedingungen auf die Versagensmechanismen von Spannbeton-Hohlplatten im Brandfall N2 - Das Forschungsprojekt fokussiert sich auf die Untersuchung des Einflusses der Querdehnungs-behinderung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Spannbeton-Hohlplatten (HC-Platten) im Brandfall. Das Vorhaben wird vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) finanziell gefördert und von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführt. Der Forschungs¬bericht beinhaltet eine Literaturrecherche, numerische Simulationsberechnungen, realmaßstäbliche Brandversuche an Deckenfeldern aus HC-Platten sowie Materialuntersuchungen für den verwendeten Beton. In numerischen Simulationen wurden sowohl einzelne HC-Platten als auch ganze Deckenfelder unter mechanischer Belastung und Brandbeanspruchung analysiert. Realmaßstäbliche Brandversuche mit Beanspruchung nach Einheits-Temperaturzeitkurve und auflagernaher Einleitung der mechanischen Prüflast (Querkraftbeanspruchung) wurden an insgesamt drei Deckenfeldern durchgeführt. Die Deckenfelder wurden aus 5 m langen HC-Platten zusammengesetzt. In zwei Brandversuchen wurden einachsig gespannte Deckenfelder untersucht. In dem einen Versuch waren die Längsränder frei, in dem anderen an der Querdehnung gehindert. In einem dritten Brandversuch wurde ein zweiachsig gespanntes Deckenfeld mit seitlicher Dehnungsbehinderung untersucht. Um das Verhalten der HC-Platten im Brandversuch quantitativ beschreiben zu können, wurde eine umfangreiche Sensorik zur Erfassung thermischer und mechanischer Kenngrößen eingesetzt. Die Brandversuche haben gezeigt, dass bei einer Zunahme des Grades der seitlichen Dehnungsbehinderung die Horizontalrissbildung in den Plattenstegen zu und die Längsrissbildung abnimmt. Die unterschiedlich starke thermisch bedingte horizontale Verformung der Plattenober- und -unterseite bewirkte am Übergang zur seitlichen Zwängungskonstruktion eine Schub-beanspruchung in Plattenquerrichtung. Die Schubspannung wurde durch Horizontalrissbildung in den Plattenstegen abgebaut. Trotz der ausgeprägten Rissbildung kam es in den Brandversuchen nicht zu einer Ablösung des unteren Plattenspiegels. Ebenso zeigte sich kein negativer Einfluss der Horizontalrisse auf das Trag- und Verformungsverhalten der brandbeanspruchten Decken-konstruktion. Die in den Brandversuchen erfassten thermischen und mechanischen Messwerte sowie die Ergebnisse aus Materialuntersuchungen stehen zukünftig als umfangreiche Datenbasis für die Validierung numerischer Modelle zur Verfügung. KW - Brandversuch KW - Beton KW - Spanbbetonhohlplatten KW - Zwängung PY - 2017 SP - 1 EP - 119 CY - Berlin AN - OPUS4-46703 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano-Guzmán, A. A. T1 - Commodities and rail damage N2 - The normalized contact-mechanics fourth-power law approach for the dynamic loads, suggest: worst railway use situation (double deck at 65 km/h) is 350 times that of the less rail damage situation (flat car at 45 km/h). The normalized dispersion approach for the dynamic loads (Dynamic Load Coefficient), suggest that the worst railway use situation (double deck at 65 km/h) is about 4 times that of the less rail damage Situation (flat car at 45 km/h). The potential effect of the different types of cars on the railway fatigue life could be significant, as a function of the vehicle speed. The experimental validation of these outputs will be carried out as a continuation of this research effort. In addition to that, it should be mentioned that the associated simplified model could be used to analyze some other situations, related with the transport safety of different products. T2 - IMECE 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 09.11.18 KW - Commodities KW - Rail KW - Damage PY - 2018 AN - OPUS4-46649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano -Guzmán, A. A. T1 - Commidities and rail damage N2 - A roll-plane simplified model, representing the suspended body-cargo of a railway car, was developed to simulate thedynamic response of a railway car while subjectedto lateral acceleration derived from its traveling along curved tracks. The model provides the means to calculate the suspension forces, which are supposed to be transmitted to the bogie´s wheelset. For the analysis of the potential effect of such forces on the railway fatigue life, different performance measures were considered, under different concepts. A family of curves were produced to analyze the effect of the height of the center of gravity of the body-cargo system, on the different performance measures. The resultingdiagramswereused to assess the rail damage potentials offour different railway cars. Results suggest that the height of the center of gravity, associated to the different types of railway cars, nonlinearly and strongly affects the fatigue lifeof the rail, with the double stack car being the moreinfrastructure-aggressive. In this respect, experimental evidence should be provided about such remarkable effects, so as to supportsome operational recommendationsthat shouldbe taken to mitigate these effects, including, for example, the regulation of the traveling speed of some vehicles. T2 - IMECE 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 09.11.2018 KW - Commidities KW - Rail KW - Damage PY - 2018 SP - 86008-1 EP - 86008-6 PB - ASME AN - OPUS4-46650 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Sicherer Netzbetrieb durch Erkennung von betriebsgefährdenden Zuständen in Hoch- und Mittelspannungs-Betriebsmitteln unter Verwendung von integrierbaren faseroptischen Sensorsystemen („Monalisa“) N2 - Darstellung des Verbundvorhabens "Monalisa" und der im Rahmen des Projekts erzielten F&E-Fortschritte auf dem 2. Statusseminar "Zukunftsfähige Stromnetze" des PTJ zur gleichnamigen Forschungsinitative der Bundesregierung. Präsentiert werden Fortschungsergebnisse zum Thema Zustandsüberwachung von verschiedenen elektrischen Betriebsmitteln (Kabel, Garnituren, Schaltanlagen, Schalter) mittels faseroptischer Sensorik. Das Monitoring bezieht sich dabei auf Temperatur, Vibrationen, eindringende Feuchte, Dehnung, und die Detektion von Teilentladungen T2 - 2. Statusseminar „Zukunftsfähige Stromnetze“ CY - Berlin, Germany DA - 20.11.2018 KW - Faseroptische Sensorik KW - Energiekabelmonitoring KW - Unterseekabel KW - Zustandsüberwachung PY - 2018 AN - OPUS4-46750 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Faseroptische Sensorik zur Zustandsüberwachung von Rohrleitungen N2 - Es wird ein Überblick über die Technik der faseroptischen Sensorik zur Zustandsüberwachung von Rohrleitungen gegeben. Im ersten Teil des Vortrages werden einige Verfahren der verteilten faseroptischen Sensorik, insbesondere die akustische verteilte faseroptische Sensorik, sowie der Stand der Technik in Bezug auf die Rohrleitungsüberwachung vorgestellt. Anschließend werden im zweiten Teil die Hauptergebnisse des Themenfeldprojektes AGIFAMOR zusammengefasst und in Hinblick auf weiterführende Untersuchungen diskutiert. T2 - Inspektions- und SanierungsTage (IST) CY - Dortmund, Germany DA - 27.11.2018 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Distributed Acoustic Sensing (DAS) KW - Zustandsüberwachung KW - Rohrleitungen PY - 2018 AN - OPUS4-46838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Concepts from seismic interferometry transferred to sonic and ultrasonic concrete inspection and monitoring N2 - Seismic interferometry (SI) deals either with the sensible detection of changes in the subsurface or with the reconstruction of virtual signals between two receivers by crosscorrelation of signals from diffuse sources. These concepts can be applied in NDT in civil engineering for various purposes, e. g. to detect changes in bridges. Here it is demonstrated using data from a reference structure on our test site. Practical applications can be expected in the very near future. T2 - European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT) CY - Gothenburg, Sweden DA - 11.6.2018 KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - Concrete KW - Interferometry KW - Coda PY - 2018 AN - OPUS4-46844 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Fast quantitave chemical analysis of concrete using LIBS N2 - Overview about LIBS applications for investigation of building materials. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2018 KW - LIBS KW - Concrete KW - Damage processes KW - Chlorid KW - Sulfate KW - Alkalies PY - 2018 AN - OPUS4-46821 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Application of LIBS for the chemical investigation of concrete infrastructure N2 - Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. Also the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from de-icing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulfates may cause spalling of the concrete surface due to ettringite formation. BAM has developed the LIBS technique for automated laboratory use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2, SO42- and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. To get information about the ingress depth, a core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measurement on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 µm, the consideration of the heterogeneity of the concrete. The possibility of automated measurements saves a lot of manpower and time. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. Typical results of 2D investigation of concrete in laboratory will be presented. The performance is also demonstrated by examples for onsite applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - 12th ECNDT CY - Gothenburg, Sweden DA - 11.06.2018 KW - LIBS KW - Concrete KW - Chloride KW - Sulfates KW - Heterogeneity PY - 2018 AN - OPUS4-46828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Günther, Tobias A1 - Völker, Tobias ED - Ludwig, H.-M. T1 - Schnelle quantitative Untersuchung von Elementverteilungen in Beton mittels LIBS N2 - Die Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (engl.: Laser-induced Breakdown Spectroscopy, kurz: LIBS) ist eine Kombination aus Laserablation mittels eines energiereichen Laser-Pulses, der Erzeugung eines Plasmas auf der zu untersuchenden Oberfläche und dem quantitativen Nachweis der Elementzusammensetzung durch spektroskopische Untersuchung der vom Plasma emittierten Strahlung. Ein LIBS-Gerät liefert dem sachkundigen Planer Daten für die Bewertung des Ist-Zustandes von Bauwerken unserer Infrastruktur durch die zweidimensionale Erfassung von Elementverteilungen. Typische Anwendungen sind die Erfassung von Chlor, Schwefel, Kohlenstoff, Natrium, Kalium und Lithium in Beton oder als – Qualitätssicherung – der Nachweis der mit einem Marker versehenen Tiefenhydrophobierung. In Zusammenarbeit zwischen Industriepartnern und der BAM wurden ein Labor und ein mobiles LIBS-System für die Vor-Ort-Messungen entwickelt. Die Analyse erfolgt vollautomatisch. Die Ortsauflösung beträgt bis zu 0,1 mm x 0,1 mm. Es können Messflächen von 140 mm x 170 mm gescannt werden. Die Erstellung von 2D-Elementverteilungen im Beispiel unten benötigt weniger als 10 Minuten. T2 - ibausil - 20. Internationale Baustofftagung CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - LIPS KW - LIBS KW - Beton KW - Chlorid PY - 2018 SN - 978-3-00-059950-7 VL - 2 SP - 2380 EP - 2387 PB - F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde, CY - Weimar AN - OPUS4-46779 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Application of LIBS for the chemical investigation of concrete infrastructure N2 - The majority of the built infrastructure is made of concrete, which is a multiphase system made of cement, aggregates, water and pores. Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. Also the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from de-icing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulfates may cause spalling of the concrete surface due to ettringite formation. For the standard procedure in civil engineering cores are taken, cut in slices, grinded and the obtained homogenized powder is solved in acid and investigated by standard procedures. BAM has developed the LIBS technique for the 2D evaluation of the chemical composition of concrete [1-11]. The technique is established for automated laboratory use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2, SO42- and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. LIBS is a surface technique. To get information about the ingress depth, a core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measurement on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 µm, the consideration of the heterogeneity of the concrete and the possibility of automated measurements which save a lot of manpower and time. As an example the investigation of ingress profiles for standard diffusion and migration tests in civil engineering takes hours in comparison to just a few minutes using LIBS. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. Ingress of chlorides due to a crack in a repair mortar. Left: Photo of the cross section of a concrete core and the surface investigated by LIBS (area 70 mm x 70 mm). Right: Color coded chlorine intensity on the cross section of a concrete core, dark red represents high chlorine content. The state of the art of LIBS technique for applications in civil engineering will be presented, including typical results of 2D investigation of concrete in laboratory. The performance is also demonstrated by examples for onsite applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - ICCRRR2018, 5th international conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - LIBS KW - Chlorid KW - Alkalies KW - Concrete KW - Damage PY - 2018 AN - OPUS4-46781 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Detection of ion ingress by LIBS for Evaluation of the remaining lifetime of a concrete structure N2 - The majority of the built infrastructure is made of concrete, which is a multiphase system made of cement, aggregates, water and pores. Concrete is often used in combination with steel as reinforced concrete. Environmental influences, especially the ingress of harmful ions in combination with the ingress of water, trigger different damage processes which reduce the designed lifetime of a structure. The ingress of chlorides from de-icing salt or sea water leads to corrosion of the reinforcement. Also the carbonation of the concrete may trigger the corrosion of the reinforcement. The ingress of alkalis from de-icing salts may cause the expansion of the amorphous silica aggregates (alkali-silica reaction) through formation of a swelling gel of calcium silicate hydrate if water is present. The ingress of sulfates may cause spalling of the concrete surface due to ettringite formation. For the standard procedure in civil engineering cores are taken, cut in slices, grinded and the obtained homogenized powder is solved in acid and investigated by standard procedures. BAM has developed the LIBS technique for the 2D evaluation of the chemical composition of concrete [1-11]. The technique is established for automated laboratory use with high numbers of samples to investigate transport processes of harmful species (Cl-, CO2, SO42- and alkalis) in concrete. Information about ingress depth and the quantitative values are important to estimate the remaining lifetime of the infrastructure. LIBS is a surface technique. To get information about the ingress depth, a core has to be taken and cut in the middle. The measurements are carried out at the cross section. The main advantages of LIBS are the direct measurement on the surface of the concrete, fast analysis (sample rate 100 Hz) with a spatial resolution of up to 100 µm, the consideration of the heterogeneity of the concrete and the possibility of automated measurements which save a lot of manpower and time. As an example the investigation of ingress profiles for standard diffusion and migration tests in civil engineering takes hours in comparison to just a few minutes using LIBS. At the same time a 2D-evaluation provides information about hot spots of elemental concentration which may not be found by standard methods. Ingress of chlorides due to a crack in a repair mortar. Left: Photo of the cross section of a concrete core and the surface investigated by LIBS (area 70 mm x 70 mm). Right: Color coded chlorine intensity on the cross section of a concrete core, dark red represents high chlorine content. The state of the art of LIBS technique for applications in civil engineering will be presented, including typical results of 2D investigation of concrete in laboratory. The performance is also demonstrated by examples for onsite applications using a mobile LIBS system. The road map to standardization is presented as well. T2 - ASNT SMT/NDT-CE 2018 CY - New Brunswick, NJ, USA DA - 27.08.2018 KW - Damage processes KW - LIBS KW - Concrete KW - Chloride PY - 2018 AN - OPUS4-46782 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp T1 - Development of a single walled tank under cryogenic conditions made of composite N2 - To reduce the emission of CO2, liquified natural gas (LNG) is used as fuel. As the pipeline network is not developed all around the globe, LNG needs to be transported via ship or truck. Double-walled tanks made of steel with a vacuum insulation are currently used to keep LNG at cryogenic temperatures (-162 °C; 111 K). The double-walled construction makes the tanks heavy and expensive. Furthermore, there are some restriction to carry out in-service inspection using a double-wall design. Main topics: Lightweight design, superior thermal properties of GRP compared to steel Aim of this project is to develop a single-walled tank made of glass-fiber reinforced plastic (GRP) and an insulator, so that the tank pressure will not exceed 5 bar within a certain time, relative, as a result of the rising fluid temperature. First, the thermal and mechanical properties of GRP and the insulator at cryogenic temperatures must be determined. Liquid nitrogen (-196 °C; 77 K) is used for all experiments at cryogenic temperatures for safety reasons. Mechanical properties are analyzed by performing 3-point bending tests on cooled specimen. The tests show, that there are now significant changes on the mechanical properties of GRP, so that this material can be used in a cryogenic environment. To examine the thermal conductivity of GRP, a test rig is designed, in which one side of a GRP-laminate plate is cooled down while the other side is at room temperature at the beginning. Temperature is measured on both sides of the plate as well as inside the laminate. The temperature curves are then implemented in a ANSYS simulation to calculate thermal material properties. The experiments show, that the thermal conductivity of GRP is much lower than the one of steel, but still not low enough to design a single walled tank without an additional insulation. Therefore, a closed GRP pipe with insolation inside is immersed in liquid nitrogen for a defined time. Sensors record the surface temperatures inside and outside the specimen, as well as between insulation and GRP. With the data gained in this experiment, another ANSYS model is done. For correct simulation of the heat transfer between insulation and liquid nitrogen (or LNG later), a fluid simulation is necessary, which simulates the phase change from liquid to gaseous nitrogen. After validation of the model, a parameter study in the material properties of the insulation is performed, until a satisfying setup is achieved. T2 - IMECE 2018 CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 9.11.2018 KW - GRP KW - LNG KW - Lightweight design KW - Thermal properties PY - 2018 AN - OPUS4-46788 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilsch, Gerd A1 - Bohling, C. A1 - Molkenthin, A. T1 - Mobiles LIBS-Gerät (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) N2 - Schädigungen durch Korrosion der Bewehrung von Stahlbetonbauwerken unserer Infrastruktur sind u. a. mit dem Eindringen von Chloriden aus Tausalzen oder Meereswasser verbunden. In den Regelwerken sind daher Grenzwerte für den maximal zulässigen Chlorid-Gehalt deiniert. Die Einhaltung dieser Grenzwerte wird in der Praxis über die Entnahme von Bohrmehl oder die Entnahme von Bohrkernen überwacht. Die Bohrkerne werden in Zylindersegmente von meist zwei cm Höhe geschnitten, dann gemahlen und mit Säure aufgeschlossen. Das Bohrmehl aus verschiedenen Tiefenabschnitten kann direkt mit Säure aufgeschlossen werden. Der Chlorid-Gehalt im Aufschluss wird dann meist mittels Potentiometrischer Titration bestimmt. Dieses Vorgehen ist mit einem hohen Zeit- und Personalaufwand verbunden. Die Information über die Heterogenität des Betons geht dabei aufgrund der Homogenisierung bei der Probenvorbereitung oder bei der Entnahme von Bohrmehl verloren. Der Chlorid-Gehalt wird in der homogenisierten Betonprobe (Zement, Wasser und Gesteinskörnung) analysiert und die Werte bezogen auf den Beton angegeben. Demgegenüber sind die Grenzwerte des maximal zulässigen Chlorid-Gehaltes auf den Zement bezogen. Da die Rezeptur des Betons fast nie verfügbar ist, wird die Umrechnung vom Gehalt bezogen auf den Beton zum Gehalt bezogen auf den Zement über eine zusätzliche Analyse oder durch Abschätzung durchgeführt. Als Ergänzung zum Standardverfahren wurde in der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung das LIBS- Verfahren (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) für die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Baustofen im Labor seit einigen Jahren erfolgreich eingesetzt. In einem vom Bundeswirtschatsministerium geförderten Projekt sollten die sich ergänzenden Kompetenzen eines Forschungspartners (BAM), eines Geräteherstellers (SECOPTA analytics GmbH) und eines potentiellen Anwenders (Ingenieurbüro Specht, Kalleja und Partner) in die Entwicklung eines mobilen LIBS Gerätes (BauLIBS) eingehen. Dieser Artikel stellt das Messprinzip und seine wesentlichen Vorteile vor, gibt einen Überblick über das entwickelte mobile LIBS-Gerät und seine Leistungsparameter. Anschließend werden einige erfolgreiche Anwendungsbeispiele zur Untersuchung von Schädigungsprozessen direkt an der Beton-Infrastruktur vorgestellt und ein Ausblick auf zuküntige Entwicklungen gegeben. Das BauLIBS-Gerät liefert dem sachkundigen Planer Daten für die Bewertung des Istzustandes von Bauwerken unserer Infrastruktur durch die zweidimensionale Erfassung von Elementverteilungen. Typische Anwendungen sind die Erfassung von Chlor, Schwefel, Kohlenstof, Natrium, Kalium und Lithium in Beton oder als Qualitätssicherung der Nachweis der mit einem Marker versehenen Tiefenhydrophobierung. KW - Mobiles LIBS KW - Beton KW - Chloride KW - Sulfate KW - Schädigung PY - 2018 VL - 160 IS - Juni 2018 SP - 46 EP - 50 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-46806 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - LIBS - Ein Tool zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Beton N2 - Die „Laser Induced Breakdown Spectroscopy“ (LIBS) bietet die Möglichkeit, direkt auf der optisch zugänglichen Oberfläche von Baustoffen 2-dimensional die Elementverteilung zu erfassen. Durch das zugrundeliegende Prinzip sind alle Elemente des Periodensystems detektierbar, auch leichte Elemente wie Wasserstoff oder Lithium. Einerseits können alle für die Zusammensetzung des Zementes und der Gesteinskörnung relevanten Elemente erfasst werden, andererseits auch die für Schädigungsprozesse in Beton wichtigen Elemente Chlor, Schwefel, Natrium, Kalium, Kohlenstoff und Stickstoff. Der Nachweis kann simultan erfolgen. Der Vorteil des Verfahrens liegt in der einfachen Probenvorbereitung, der direkten Messung auf der Oberfläche des Festkörpers und der Schnelligkeit der Messung. Die Heterogenität von Beton wird im Ergebnis berücksichtigt. Die Konzentrationen von schädigenden Ionen lassen sich bezogen auf den Bindemittelgehalt angeben. LIBS liefert standardmäßig qualitative Werte. Durch Kalibrierung anhand von Referenzproben ist eine Quantifizierung der Ergebnisse möglich. Das Potenzial des Verfahrens wird am Beispiel der Bestimmung der Chlorid-Verteilung in der Bindemittelmatrix vorgestellt. Andere Anwendungen sind die Bestimmung der Karbonatisierungstiefe, die Bestimmung des Eintrages von Alkalien oder die Bestimmung der Verteilung von Schwefel. Das Verfahren kann im Labor zur Untersuchung einer großen Anzahl von Proben oder vor-Ort zur schnellen Entscheidungsfindung eingesetzt werden. Kommerzielle Geräte sind seit kurzem verfügbar. Die örtliche Auflösung der Messung beträgt bis zu 0,1 mm × 0,1 mm. Ein Messpunkt hat einen Durchmesser von ca. 100 μm. Die Messfrequenz liegt bei 100 Hz. Als Ergebnis entstehen für jedes Element eine 2D-Darstellungen der Konzentration über der Messfläche. Der Scan eines Bohrkerns von 50 mm x 70 mm dauert bei einer Auflösung von 0,5 mm lateral und 1 mm vertikal ca. 7 min. Es können auch raue oder gebrochene Oberflächen durch Nachführung der z-Achse untersucht werden. Die Nachweisgrenze für die Bestimmung des Chlorgehaltes bezogen auf den Bindemittelgehalt liegt bei 0,03 M-%. Der Unterausschuss LIBS im Bauwesen im FA ZfP im Bauwesen der DGZfP arbeitet an der Erstellung von Merkblättern und Regelwerken zur Anwendung des Verfahrens. T2 - Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2018 KW - Alkalien KW - LIBS KW - Beton KW - Schädigung KW - Chlorid KW - Sulfat PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-468076 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=22621 AN - OPUS4-46807 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Molkenthin, André A1 - Wilsch, Gerd A1 - Millar, Steven T1 - Sofortige Chloridbestimmung am Bauwerk mit LIBS N2 - Alle bislang angewendeten Verfahren zur Chloridbestimmung in Beton- und Stahlbetonbauwerken arbeiten über die Entnahme von Probenmaterial und dessen Analyse unter Laborbedingungen. Diese Methodik erfordert Zeit und generiert erhöhte Aufwendungen. Prüfverfahren, die direkt und zuverlässig solche Untersuchungen am Bauteil oder Bauwerk vornehmen können, standen bislang nicht zur Verfügung. Eine bereits in früheren Kolloquien vorgestellte Methode der Laser-induzierten Breakdown Spektroskopie wurde innerhalb eines aktuellen Forschungsvorhabens so weiter entwickelt, dass mit Hilfe eines neuartigen mobilen und kompakten Analysegerätes die Chloridwerte nun direkt und unmittelbar auf den Betonflächen bestimmt werden können. T2 - 8. Kolloquium Parkbauten CY - Ostfildern/Stuttgart, Germany DA - 23.01.2018 KW - Parkbauten KW - Chlorid KW - Mobiles LIBS PY - 2018 SP - 231 EP - 236 AN - OPUS4-46811 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hu, Wei-Hua A1 - Tang, De-Hui A1 - Teng, Jun A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, Rolf T1 - Structural health monitoring of a prestressed concrete bridge based on statistical pattern recognition of continuous dynamic measurements over 14 years N2 - This work describes a vibration-based structural health monitoring of a prestressed-concrete box girder bridge on the A100 Highway in Berlin by applying statistical pattern recognition technique to a huge amount of data continuously collected by an integrated monitoring system during the period from 2000 to 2013. Firstly, the general condition and potential damage of the bridge is described. Then, the dynamic properties are extracted from 20 velocity sensors. Environmental variability captured by five thermal transducers and traffic intensity approximately estimated by strain measurements are also reported. Nonlinear influences of temperature on natural frequencies are observed. Subsequently, the measurements during the first year are used to build a baseline health index. The multiple linear regression (MLR) method is used to characterize the nonlinear relationship between natural frequencies and temperatures. The Euclidean distance of the residual errors is calculated to build a statistical health index. Finally, the indices extracted from the following years gradually deviate; which may indicate structural deterioration due to loss of prestress in the prestressed tendons. KW - Bridge KW - Structural health monitoring KW - Statistical pattern recognition KW - Temperature effect PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-468126 DO - https://doi.org/10.3390/s18124117 SN - 1424-8220 VL - 18 IS - 12 SP - 4117, 1 EP - 28 PB - MDPI CY - 4052 Basel, Schweiz AN - OPUS4-46812 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula A1 - Wilrich, Thomas T1 - Die Explosion beim Bau der Salzgrotte in St. Ingbert N2 - • Analyse eines Schadensereignisses bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen aus rechtlicher und sicherheitstechnischer Sicht • Verantwortung für fehlende Gefährdungsbeurteilung, Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung, Unterweisung und Aufsichtsführung T2 - 34. Münchner Gefahrstoff- und Sicherheits-Tage CY - Munich, Germany DA - 28.11.2018 KW - Arbeitsschutz KW - Explosionsschutz KW - Gefahrstoffe KW - Gefahrstoffverordnung KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Schutzmaßnahmen PY - 2018 AN - OPUS4-46813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - LIBS - Ein Tool zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Beton N2 - Dargestellt werden die Möglichkeiten von LIBS zur Untersuchung von Baustoffen und aktuelle Anwendungsbeispiele. T2 - LIBS Seminar - Immer wissen was drin ist CY - Telow, Germany DA - 28.06.2018 KW - Alkalien KW - LIBS KW - Beton KW - Schädigung KW - Chloride KW - Sulfate PY - 2018 AN - OPUS4-46820 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 94/9/EG fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Haus der Technik (HdT), Außeninstitut der RWTH Aachen, 45127 Essen, Germany (Veranst.-Nr. E-H050-06-537-8) DA - 19.06.2018 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Schleiffunken KW - Nicht elektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2018 AN - OPUS4-45272 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Update German accident prevention regulation BGV B4 (DGUV 13) - (Organic Peroxides, OP) N2 - Transposition of regulations of the (German) employer’s liability insurance association (BGV’n) into Federal responsibility. Fundamentals are regulated in the German Hazardous Substances Ordinance (GefStoffV). Prospectively, some definitions and more details are specified in a Technical Rule (TRGS 741 „Organic Peroxides“). A second project outline was discussed in 2014; because of some formal objections concerning the process and, particularly, the membership in a project group, no progress et al. since 2014. Nevertheless, the BGV B4 is still valid. Because of some new findings and new test results a revision and Supplementation of the table of assignments of OP to risk (storage) groups was required. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Shangahi, China DA - 09.04.2018 KW - Substances KW - GefStoffV KW - Risk groups KW - BGV PY - 2018 AN - OPUS4-45275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Organic peroxide fireballs - Report of progress N2 - Summary of recent research activities at BAM concerning large scale fireballs of organic peroxides (OP). Videos of the tests performed in Nanjing, China, are presented. A new model for OP fireball diameter, duration, height and SEP is proposed based on all experiments. In addition, small scale test results using DTBP and heptane are presented. Finally, CFD simulation is used to predict the fireball parameters: diameter, duration and height. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Shanghai, China DA - 09.04.2018 KW - Fireball KW - Organic peroxide KW - Thermal radiation KW - Safety distances PY - 2018 AN - OPUS4-45276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Steinbach, J. A1 - Mishra, K. B. T1 - Thermal radiation assessment of fireballs using infrared camera N2 - The thermal radiation impact of organic peroxide fireballs is experimentally assessed using an infrared camera. Fireballs are generated while liquid peroxide filled steel drums are subjected to gas burner fire at different heating rates. Three large burning clouds are observed with varying flame characteristics. Thermal radiation properties are assessed by infrared images with the presented methods. Despite of the two-dimensional temperature fields, the flames are treated and characterized as three-dimensional objects. Fireball diameters and heights are calculated based on a representing radiating sphere with the same cloud volume. By the use of the solid flame model and assumptions for emissivity and transmissivity, heat fluxes and thermal radiation doses against distance are predicted. Thermal safety distances are presented based on the maximum irradiance and the allowed exposure time. The validation of the maximum and time-dependent radiation fields is achieved through heat flux sensors in varying distances to the fireball. The results prove the use of an infrared camera and a volume based size calculation to fully assess the thermal radiation hazards of fireballs. KW - Fireball KW - Thermal radiation KW - Infrared camera KW - Organic peroxide KW - Safety distances PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2018.04.008 SN - 0950-4230 VL - 54 SP - 246 EP - 253 PB - Elsevier AN - OPUS4-45277 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Steinbach, J. T1 - Auswirkungen hoher thermischer Belastungen auf flüssige organische Peroxide in Metallbehältern N2 - Im Gegensatz zu thermisch instabilen Kunststoffverpackungen garantieren Metallbehälter auch bei hoher thermischer Belastung, beispielsweise durch ein Schadenfeuer, einen stetigen Wärmeeintrag. Ist ein flüssiges organisches Peroxid enthalten, wird durch die Wärme eine sich selbst-beschleunigende exotherme Zersetzung initiiert. Das mit der Entzündung der Zersetzungsgase entstehende Feuer brennt durch den kontinuierlichen äußeren Wärmeeintrag heftiger als dies bei Poolfeuern organischer Peroxide zu beobachten ist. Aufgrund des definierten Einschlusses einer Metallverpackung kann die Zersetzung explosionsartig ablaufen und zur Ausbildung ein- und mehrfacher Feuerbälle führen. Auswirkungsbetrachtungen eines mit flüssigem organischen Peroxid befüllten und von außen befeuerten 220 Liter Stahlfasses wurden anhand zahlreicher Versuche mit unterschiedlichen Aufheizmethoden durchgeführt und sowohl die ermittelten Abbrandraten als auch die gemessenen thermischen Strahlungsbelastungen mit denen eines Poolfeuers verglichen. Die Analyse des Gefahrenpotentials unterschiedlich großer Feuerbälle führte schließlich zur Entwicklung eines ersten semi-empirischen Modells zur Abschätzung des Durchmessers und der Abbranddauer von Feuerbällen organischer Peroxide. Daraus ergibt sich die Möglichkeit der Berechnung notwendiger thermischer Sicherheitsabstände. KW - organische Peroxide KW - Feuerball KW - Poolfeuer KW - thermische Strahlung PY - 2018 UR - https://www.technische-sicherheit.de/ts/article.php?data[article_id]=89192 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 4 SP - 11 EP - 16 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp T1 - Multiphase simulation of liquid nitrogen for tank development N2 - Presentation of the results of different experiments and computations with Ansys Fluent and CFX. T2 - Seminar for students at the Technical University of Liberec CY - Liberec, Czech Republic DA - 13.06.2018 KW - LNG PY - 2018 AN - OPUS4-45172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Regelsetzung zu Ventilschutz und Sicherheitsventilen N2 - Im Vortrag wird auf die aktuellen Anforderungen aus dem Gefahrgutbeförderungsrecht an Ventilschutz einschließlich Schutzkragen als integraler Bestandteil einiger Gasflaschen und LPG-Sicherheitsventilen eingegangen. Des Weiteren werden die aktuell laufenden Revisionen der Normen EN ISO 11117 für Ventilschutz und EN 13953 für LPG-Sicherheitsventile diskutiert. T2 - DVFG Forum Flüssiggas 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 12.06.2018 KW - Ventilschutz KW - Sicherheitsventile KW - Flüssiggas PY - 2018 AN - OPUS4-45192 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Rückblick: TNS-Vorhaben & Ausblick: VIPR-Vorhaben N2 - Immer wieder kommt es bei Druckgasflaschenventilen in Zusammenhang mit hoch verdichtetem Sauerstoff zu Ausbränden. Das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) und die BAM waren bereits mehrfach in Unfalluntersuchungen bei Medizinprodukten involviert. Häufig scheinen ungeeignete Dichtungsmaterialien und Gleitmittel die Ursache für die Ausbrände zu sein. Allerdings ist es ebenfalls denkbar, dass bei der Handhabung der Ventile, z.B. bei Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten, organische Stoffe in die Ventile und Anschlüsse gelangen und so die Ausbrände verursachen könnten. Auch eine fehlerhafte Handhabung ist als mögliche Ursache nicht auszuschließen. Für eine systematische Untersuchung dieses Sachverhalts hat die BAM einen Lebensdauerprüfstand entwickelt, der Druckgasflaschenventile mit hochverdichtetem Sauerstoff anstelle der üblichen Untersuchung mit Luft prüft. Das abgeschlossene TNS-Vorhaben "Entwicklung einer neuen Methode zur Lebensdauerprüfung von Gasflaschenventilen mit Sauerstoff" (BMWI Förderkennzeichen 03FS13025) hat die grundsätzliche Eignung des Prüfverfahrens aufgezeigt, das die Besonderheiten des Reaktionsverhaltens der Dichtungselemente und der eingesetzten Materialien mit Sauerstoff aufzeigt. Neben den Ergebnissen und Erkenntnissen des abgeschlossenen TNS-Vorhabens zeigt der Vortrag den konkreten Planungsstand des Vorhabens mit VIPR-Ventilen (Valve integrated pressure regulator). Ergänzend zum Arbeitsplan und zur Vorstellung des Prüfverfahrens nach der aktuellen FDIS/ISO 10524:2018 wird die Erstellung einer DIN SPEC als möglicher Abschluss des Vorhabens vorgestellt. T2 - BAM-IGV-Meeting CY - Berlin, Germany DA - 02.03.2018 KW - Gasflaschenventile KW - Sauerstoff-Armaturen KW - Sauerstoff KW - Lebensdauerprüfung KW - Ausbrennsicherheit PY - 2018 AN - OPUS4-44646 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Sicherheitstechnische Untersuchungen von Sauerstoff-Ventilen mit Sauerstoff N2 - Bedauerlicherweise kommt es bei Druckgasflaschenventilen im Zusammenhang mit hoch verdichtetem Sauerstoff immer wieder zu Ausbränden. Das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) und die BAM waren bei Meizinprodukten bereits mehrfach gemeinsam in Unfalluntersuchungen involviert. Als mögliche Ursachen für die Ausbrände kommen u.a. die Konstruktion des Ventils selber, aber auch die Verwendung ungeeigneter Dichtungsmaterialien und Gleitmittel, Fehler bei der Handhabung der Ventile sowie Fehler bei Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten in Betracht. Für eine systematische Untersuchung dieses Sachverhalts hat die BAM einen Lebensdauerprüfstand entwickelt, der Druckgasflaschenventile mit hochverdichtetem Sauerstoff anstelle der üblichen Untersuchung mit Luft prüft. Das abgeschlossene TNS-Vorhaben "Entwicklung einer neuen Methode zur Lebensdauerprüfung von Gasflaschenventilen mit Sauerstoff" (BMWI Förderkennzeichen 03FS13025) hat die grundsätzliche Eignung des Prüfverfahrens aufgezeigt, das die Besonderheiten des Reaktionsverhaltens der Dichtungselemente und der eingesetzten Materialien mit Sauerstoff aufzeigt. Der Vortrag zeigt die Ergebnisse und Erkenntnisse des abgeschlossenen TNS-Vorhabens. Zahlreiche Bilder zeigen auf, dass die eingesetzten Dichtungsmaterialien und Gleitmittel beim Einsatz in Sauerstoff erwartungsgemäß anders und stärker belastet werden als bei der Verwendung in Luft. Leider konnte die Industrie nicht zur Unterstützung des mit dem IGV (Industriegaseverband e.V.) seit 2016 geplanten Vorhabens mit VIPR-Ventilen (Valve integrated pressure regulator) gewonnen werden. Der angedachte Arbeitsplan und die vergleichende Durchführung der Untersuchungen gemäß bisheriger ISO 10524-3:2006 und der aktuellen FDIS/ISO 10524:2018 soll dennoch durchgeführt werden. Dazu werden aktuell Kooperationmöglichkeiten mit dem BfArM aber auch BAM-interne Forschungsvorhaben geprüft. Nach Abschluss dieser Untersuchungen ist auch die Erstellung einer DIN SPEC vorgesehen. T2 - 3. Erfahrungsaustausch "Druckgasflaschen und Ausrüstung" CY - Weimar, Germany DA - 07.03.2018 KW - Gasflaschenventile KW - Sauerstoff KW - Sauerstoff-Armaturen KW - Lebensdauerprüfung KW - Ausbrennsicherheit PY - 2018 AN - OPUS4-44647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Codawelleninterferometrie zur Detektion von Spannungszuständen in Betonbauteilen N2 - Informationen zu in Betonbauteilen stattfindenden Umlagerungsprozessen sowie Druckspannungsverteilungen können mit konventioneller Messtechnik bislang nicht zweifelsfrei beantwortet werden. Ultraschallmessungen mit eingebetteten Sensoren könnten hier eine sinnvolle Ergänzung zur konventionellen Messtechnik sein. Durch Einsatz der Codawelleninterferometrie (CWI) sind hiermit schon sehr kleine Änderungen im Material detektierbar. Um diese neue Methodik zu evaluieren, wurde das Forschungsprojekt „Querkrafttragfähigkeit von Spannbetonbrücken – Erfassung von Spannungszuständen in den Spannbetonversuchsträgern mit Ultraschallsensoren“ durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiiert. In diesem Projekt wurden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) Ultraschall-Transducer in mehrere Spannbetonträger des Instituts für Massivbau der RWTH Aachen eingebettet, die anschließend bis zum Bruch belastet wurden. Der Belastungsversuch an einem der Spannbetondurchlaufträger zeigte das große Potential dieser Methodik. Die im Netzwerk erfassten Änderungen der Ultraschallwellengeschwindigkeit geben die Spannungsverhältnisse im Längsschnitt des Trägers schon bei sehr niedrigen Belastungen qualitativ richtig wieder und zeigen bei hohen Belastungen eine gute Korrelation zum Rissbild. Dabei weisen räumliche Anomalien und Änderungen in der Charakteristik der Geschwindigkeitsänderungen oft schon auf Rissbildung hin, wenn diese noch nicht an der Oberfläche sichtbar ist. Dies zeigt das Potential im Hinblick auf eine Frühwarnung. Hierfür und ebenso in Bezug auf eine Quantifizierung der Effekte ist aber noch Entwicklungsarbeit notwendig. Ein Vorteil der Methodik ist, dass die Transducer nicht direkt am Ort der Änderung platziert werden müssen und einen relativ großen Bereich um die Transducer herum erfassen. T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Ultraschall KW - Monitoring KW - Codawelleninterferometrie KW - Brückenträger PY - 2018 AN - OPUS4-44863 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharff, Erik T1 - Schadstoffe in Tunneln - zur Ausbreitung brennbarer Gase N2 - Die BAM untersucht auf ihrem Testgelände TTS die Auswirkungen der Freisetzung bestehender und zukünftig erwarteter, in Fahrzeug zum Einsatz kommender gasförmiger Kraftstoffe in besonders schützenswerten, neuralgischen Verkehrsräumen wie Tunnelbauwerken T2 - 1. Oberösterreichisches Tunnelforum des Österreichischen Bundesverband der Feuerwehren (ÖBFV) CY - Linz, Austria DA - 26.04.2018 KW - Schadstoffe KW - Verkehrstunnel KW - Ausbreitung KW - Alternative Kraftstoffe KW - LPG, LNG, CNG PY - 2018 AN - OPUS4-44842 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Luong, Thi Mai Hoa T1 - Identification of the state of stress in iron and steel truss structures by vibration-based experimental investigations N2 - Safety evaluation of truss structures depends upon the determination of the axial forces and corresponding stresses in axially loaded members. Due to presence of damages, change in intended use, increase in service loads or accidental actions, structural assessment of existing truss structures is necessary. This applies particularly to iron and steel trusses that are still in use, including historic and heritage monuments. Precise identification of the stresses plays a crucial role for the preservation of historic trusses. The assessment measures require non–destructiveness, minimum intervention and practical applicability. The axial forces in truss structures can be estimated by static calculations using the method of joints, method of sections or finite element method, if accurate information about parameters such as external loads, geometrical characteristics, mechanical properties, boundary conditions and joint connections are known. However, precise information about these parameters is difficult to be obtained in practice. Especially in the cases of historic constructions, reasonable assumptions about the uncertain parameters may not be acquired. Motivated by the preservation of existing truss−type constructions composed of axially loaded slender members, the present work aims to develop a non–destructive methodology to identify the axial forces or corresponding stress states in iron and steel truss structures. The approach is based on vibration measurements and the finite element method combined with optimization techniques. After a state of the art review, numerical and experimental studies were carried out on three partial systems of truss–type structures. The investigated systems included single bars, a two–bar truss−like system and a five–bar truss. They were developed step–by–step as built–up truss−type constructions that are constituted of individual members connecting at joints. The examined aspects included the effects of structural loading on the dynamic performance of truss structures, modelling of joint connections, mode pairing criteria, selection of updating parameters and definition of an objective function, as well as the use of different optimization techniques. Concerning the axial force effects on the structural dynamic responses, the effects of the stress stiffening become more complicated for multiple–member truss systems with increasing complexity. The coexistence of both compressive and tensile forces in trusses has counteracting effects on the modal parameters. These effects cause variation of natural frequencies and interchange of modes when the loads or corresponding member forces are changed. To examine the axial force effects on the structures at different stress states, in the numerical study and laboratory experiments, loads were applied progressively to the investigated truss−like systems. Regarding the modelling of joints for truss–type structures, the joint flexibility affects the structural dynamic responses. Therefore, the numerical models of truss−type structures include joint models with variable rotational springs to represent semi–rigid connections. Considering the mode pairing criterion, the mode pairing is performed by adapting an enhanced modal assurance criterion with the calculation of the modal strain energy. The criterion allows the selection of desired clusters of degrees of freedom related to specific modes. With respect to the model updating strategies, the selection of updating parameters and the choice of an appropriate objective function are identified to be significantly important. In addition, three different optimization techniques were applied to compare their suitability for the inverse axial force identification and estimation of joint flexibility of truss structures. The results of the numerical study and laboratory tests show that nature–inspired optimization methods are considered as promising techniques. A methodology consisted of a two–stage model updating procedure using optimization techniques was proposed for the determination of multiple member axial forces and estimation of the joint flexibility of truss–type structures. In the first stage optimization, the validation criterion is based on the experimentally identified global natural frequencies and mode shapes of the truss. Additionally, the axial forces in selected individual members of the truss are used. They are estimated from the natural frequencies and five amplitudes of the corresponding local mode shapes of the members using an analytically−based algorithm. Based on the results of the identified axial forces in the first stage, a second optimization procedure for the joint stiffnesses is performed. In this stage, the modal parameters of the global natural frequencies and mode shapes are used as validation criterion. From the results of the laboratory experiments, the identified axial forces by the proposed methodology agree well with the experimentally measured axial forces of the investigated systems at different stress states. Moreover, based on the numerical verification, the identified joint stiffnesses indicate reasonably the joint flexibility in relation to the pinned or rigid conditions. To assess the relevance of the proposed methodology on existing structures in real−life conditions, an in–situ experiment was carried out on a historic Wiegmann–Polonceau truss in the city of Potsdam. The in–situ experiment shows that uncertainties relating the mechanical and geometrical properties of historic trusses as well as the experimental sensor setup can influence the accuracy of the axial force identification. In the present work, recommendations are given for the development of a guideline of measuring concepts and assessment strategies applied to existing truss structures. The intention is to integrate the proposed methodology as part of the Structural Health Monitoring for historic truss–type constructions. T3 - BAM Dissertationsreihe - 159 KW - State of stress KW - Beanspruchungszustand KW - fachwerkartige Stahltragwerken KW - Schwingungsmessungen KW - Finite-Elemente-Modellkalibrierung KW - Optimierungsmethoden KW - Truss structures KW - Vibration measurements KW - Finite element model updating KW - Optimization techniques PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-449615 SN - 1613-4249 VL - 159 SP - 1 EP - 195 PB - BAM Eigenverlag CY - Berlin AN - OPUS4-44961 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Linnemann, Konrad T1 - Finite element modeling of spent fuel rod segments under bending loads N2 - Transport packages for spent nuclear fuel have to be assessed with respect to specific transport conditions which are defined in the regulations of the International Atomic Energy Agency. The physical state of the spent fuel and the fuel rod cladding as well as the geometric configuration of the fuel assemblies are important inputs for the evaluation of the package capabilities under these conditions. Cracks or failures in the fuel rod cladding can cause the release of gas, volatiles or fuel particles into the cavity. The amount of substances in the cavity has to be considered in the assessment of the activity release and criticality safety. The mechanical analysis of the compound system formed by the fuel rod cladding and the spent fuel pellets is very difficult due to the limited knowledge of the material properties and the insufficient understanding of the interaction between pellets and cladding and between adjacent pellets. The variation of fuel assembly properties regarding cladding material, burn-up and the history of usage makes reliable predictions of the fuel rod behavior even harder. For a better understanding about the behavior of spent fuel rods, JRC and BAM have started a joint research project. In this context, JRC has developed a test device which allows quasi-static 3-point-bending test on fuel rod segments in the hot cell. The loads are applied with respect to the boundary conditions of the activity release assessment. This paper deals with the numerical calculation of a single fuel rod segment under bending load. The aim is to identify the governing mechanical parameters by the variation of constitutive assumptions, contact conditions, inner constraints, etc. This knowledge helps for the interpretation of the experimental results. Furthermore, the improved understanding about the behavior of the cladding-pellets system will be beneficial for the assessment of spent fuel transport conditions. T2 - 24th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMIRT24) CY - Busan, South Korea DA - 20.08.2017 KW - Finite element methods KW - Spent fuel assessment KW - Transport packages PY - 2017 AN - OPUS4-45315 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Layer thickness KW - Thermal excitation KW - Thermografie PY - 2018 AN - OPUS4-45370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Active IR thermography N2 - Längerer Vortrag zu Grundlagen der Kontrastentstehung und Messung von thermischen Kontrasten im Kontext der ZfP im Bauwesen. T2 - NDT & E Advanced Training Workshop 2018 CY - Berlin, Germany DA - 28.6.2018 KW - Thermografie PY - 2018 AN - OPUS4-45371 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Sift-proofness of Dangerous Goods Packagings - An Incompletely Defined Requirement N2 - Sift-proofness is a requirement for different types of dangerous goods packagings for solid substances according to the international Dangerous Goods Regulations. In these regulations, a sift-proof packaging is defined as a packaging that is completely impermeable to dry contents. This means indirectly that absolutely no mass transport of solid substances is allowed. Moreover, this requirement applies both to the original filling substance and to fine solid material generated during transport. Further specifications, test conditions or tolerable limit values are not given. This is in contrast to physical principles and the usual practice in other fields of technology in which sift-proofness is relevant. This paper shows the necessary steps for how the requirements for sift-proofness of dangerous goods packagings can be defined more precisely. Physical basics of the term ‘sift-proofness’ are explained. A qualitative as well as a quantitative approach is possible. In any case, it is essential to carry out appropriate vibration tests to assess the siftproofness. There is a need for systematical investigations of the sift-proofness of dangerous goods packagings. KW - Dangerous goods packagings KW - Sift-proofness KW - Leak proofness KW - Dust KW - Particles PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2307 SN - 0894-3214 SN - 1099-1522 VL - 31 IS - 5 SP - 235 EP - 245 PB - Wiley & Sons, Ltd. AN - OPUS4-44763 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Wosniok, Aleksander ED - Peng, G.D. T1 - Distributed Brillouin Sensing: Frequency-Domain Techniques N2 - The substantial progresses in fiber-optic communications in combination with the increasing economic and political interest in structural health monitoring have led to a commercial establishment of distributed Brillouin sensing. The sensor systems, mainly based on the time-domain techniques, have been successfully implemented in the areas such as pipeline leak detection, geohazard effects, and ground movement detection. This chapter introduces a further advancement in the area of Brillouin sensing in the frequency domain. The so-called Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) offers crucial perspectives in terms of dynamic range and cost efficiency. The main principle of the frequency-domain approach takes advantage of the reversibility between the time and frequency domain given by a Fourier transform in the analysis of linear systems. The hereby presented overview gives a summary of the benefits and challenges of frequency-domain measurements closely tied to the narrowband recording of the complex transfer function. This function relates the counterpropagating pump and probe laser light along the sensor fiber providing the pulse response of the measurement system by applying the inverse Fourier transform (IFT). The strain or temperature distribution can be then determined from the retrieved Brillouin frequency shift (BFS) profile along the fiber. KW - Distributed Brillouin Sensing KW - Brillouin optical frequency-domain analysis KW - BOFDA PY - 2018 SN - 978-981-10-1477-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-981-10-1477-2_8-1 VL - 2018 SP - 1 EP - 25 PB - Springer Nature CY - Singapore AN - OPUS4-45044 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Oesch, Tyler A1 - Landis, E. A1 - Kuchma, D. ED - Lura, P. T1 - A methodology for quantifying the impact of casting procedure on anisotropy in fiber-reinforced concrete using X-ray CT N2 - Fiber-reinforced concretes (FRCs) offer significant improvements in tensile strength and durability compared to most other concrete mixes. However, for safe and efficient use of FRC in large structures, anisotropy of fiber orientation needs to be understood and properly controlled. In this project, both cored samples extracted from a FRC slab and FRC samples cast individually in molds were assessed using X-ray computed tomography (CT) and measurements of fiber orientation were extracted from the resulting CT images. These results showed that fibers within the slab were highly anisotropic in orientation while fibers in individually cast samples showed a much more heterogeneous distribution of orientations. This indicates that fiber orientation is highly dependent on the casting process and suggests that FRC can only be safely and efficiently utilized if anisotropic fiber orientation is properly accounted for during design and optimized casting methods are used during construction. KW - Anisotropic fiber orientation KW - Computed tomography KW - Fiber-reinforced concrete KW - UHPC KW - Hessian analysis KW - Order parameter PY - 2018 UR - https://rdcu.be/OR6k DO - https://doi.org/10.1617/s11527-018-1198-8 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 N1 - xxx VL - 51 IS - 3 SP - Article 73, 1 EP - 13 PB - Springer Netherlands CY - Dordrecht, Niederlande AN - OPUS4-45045 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya A1 - Bulling, Jannis A1 - Krome, Fabian A1 - Prager, Jens T1 - Effiziente Modellierung von geführten Wellen mit der Scaled Boundary Finite Elemente Methode und deren Anwendung für Composite-Druckbehälter N2 - Die Scaled Boundary Finite Elemente Methode (SBFEM) ist eine semi-analytische Methode, die speziell für Modellierung von geführten Wellen weiterentwickelt und optimiert wurde. Da nur den Rand der Rechendomäne diskretisiert wird, hat die SBFEM einen geringen Rechenaufwand. In diesem Beitrag wird die SBFEM benutzt, um die Ausbreitung geführter Wellen in einer Metall-Faserverbund-Werkstoffstruktur zu analysieren. Mittels der SBFEM ist es möglich, verschiede Fehlertypen, z.B. Ermüdungsrisse, Poren, Delaminationen, Korrosion, in das numerische Modell zu integrieren und damit Defekt-Mode-Wechselwirkung zu analysieren. Die Ergebnisse wurden für die Entwicklung einer Methode zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern verwendet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Wasserstoffspeicher KW - Automobilindustrie KW - Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff KW - Hybrid Materialien PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-449797 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-44979 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Effiziente Modellierung von geführten Wellen mit der Scaled Boundary Finite Elemente Methode und deren Anwendung für Composite-Druckbehälter N2 - Die Scaled Boundary Finite Elemente Methode (SBFEM) ist eine semi-analytische Methode, die speziell für Modellierung von geführten Wellen weiterentwickelt und optimiert wurde. Da nur den Rand der Rechendomäne diskretisiert wird, hat die SBFEM einen geringen Rechenaufwand. In diesem Beitrag wird die SBFEM benutzt, um die Ausbreitung geführter Wellen in einer Metall-Faserverbund-Werkstoffstruktur zu analysieren. Mittels der SBFEM ist es möglich, verschiede Fehlertypen, z.B. Ermüdungsrisse, Poren, Delaminationen, Korrosion, in das numerische Modell zu integrieren und damit Defekt-Mode-Wechselwirkung zu analysieren. Die Ergebnisse wurden für die Entwicklung einer Methode zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern verwendet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Wasserstoffspeicher KW - Automobilindustrie KW - Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff KW - Hybrid Materialien PY - 2018 AN - OPUS4-44980 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Absichern von Anlagen - Auswirkungsbegrenzung N2 - Nach dem Prinzip der integrierten Explosionssicherheit sind bei der Planung von Anlagen folgende Maßnahmen in Betracht zu ziehen: a) Vermeidung der Bildung von explosionsfähiger Atmosphäre b) Vermeidung der Entzündung von explosionsfähiger Atmosphäre und c) Vorrichtungen, die anlaufende Explosionen umgehend stoppen und/oder den von einer Explosion betroffenen Bereich begrenzen. Im Folgenden werden einige Aspekte der konstruktiven Maßnahmen zur Auswirkungsbegrenzung von Explosionen nach c) erläutert. Die vier wesentlichen, eingeführten und erprobten derartigen Schutzmaßnahmen sind Explosionsdruckentlastung, explosionsfestes Gerät, Explosionsunterdrückung und Explosionsentkopplung. T2 - VDI-Wissensforum "Explosionsschutz entzündbarer Flüssigkeiten und Gase" CY - Düsseldorf, Germany DA - 15.05.2018 KW - Explosionsschutz KW - Schutzsysteme KW - ATEX KW - Richtlinie 2014/34/EU KW - Explosionsdruckentlastung KW - Flammendurchschlagsicherungen KW - Explosionsfeste Bauweise PY - 2018 SP - Paper 8, 1 EP - 24 PB - VDI-Wissensforum GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45013 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Europäische Richtlinien und Normen auf dem Gebiet des Explosionsschutzes für nichtelektrische Geräte N2 - Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden durch die Europäische Richtlinie 2014/34/EU /8/ geregelt. Diese Europäische Richtlinie erfasst sowohl elektrische als auch nicht-elektrische Geräte. Durch die 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV) /9/ wurde die Richtlinie 2014/34/EU, in deutsches Recht überführt.Wesentlicher Inhalt der Richtlinie 2014/34/EU sind neben den Definitionen aus dem sogenannten Neuen Rechtsrahmen die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - VDI-Wissensforum "Explosionsschutz entzündbarer Flüssigkeiten und Gase" CY - Düsseldorf, Germany DA - 15.05.2018 KW - Explosionsschutz KW - ATEX KW - Richtlinie 2014/34/EU KW - Nichtelektrische Geräte KW - Konformitätsbewertung PY - 2018 SP - Paper 3, 1 EP - 48 PB - VDI-Wissensforum GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45014 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - The railway transport sustainability in Mexico N2 - A preliminary analysis has been presented on the advantages for Mexico to migrate the cargo from trucking to railways. While the approach is highly unrealistic, it describes interesting figures that should animate the interest of Mexico to develop its railway infrastructure. Adverse situations due to the topographic characteristics of the mostly populated area of Mexico. The data presented in this paper suggest that the building of railway infrastructure is economically feasible. T2 - CONIIN CY - Queretaro, Mexico DA - 14.05.2018 KW - Railway KW - Transport KW - Mexico PY - 2018 AN - OPUS4-44948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wienecke, Bernd-Uwe T1 - Verpackungen für Lithiumbatterien N2 - Vortrag über die Auswahl der richtigen Verpackung/Großverpackung für Prototypen, reguläre oder defekte Lithiumzellen/-batterien T2 - Fachkonferenz Lithiumbatterien CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 15.01.2018 KW - Lithiumbatterien KW - Prototypen von Lithiumbatterie KW - Defekte Lithiumbatterien PY - 2018 AN - OPUS4-45056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wienecke, Bernd-Uwe T1 - Bauartprüfungen für Verpackungen für defekte Lithiumbatterien N2 - Die Bauartprüfung und Auswahl der Verpackung/Großverpackung für die Beförderung von Lithiumbatterien. T2 - WORKSHOP TRANSPORT DEFEKTER LITHIUM-BATTERIEN CY - Berlin, Germany DA - 15.05.2018 KW - Bauartprüfung KW - Lithiumbatterie KW - Defekte Lithiumbatterie PY - 2015 AN - OPUS4-45058 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Obregón Biosca, S. A. ED - Romero-Navarrete, José A. T1 - Effective assessment and management of railway infrastructure for competitiveness and sustainability N2 - In this chapter the challenges facing railways have been illustrated through the description of two important events occurring in different geographical areas. While the explosion in Quebec, Canada, points out the importance of taking away the transportation infrastructure from highly populated areas; the disruption of the European railway network in Rastatt, Germany, describes the importance of designing alternative routes to critical railway segments, together with the need to have contingency plans to face extraordinary situations regarding the connectivity in a given transport network. Future research efforts are recognized in relation with the railway car – track interaction, as the dynamic loads derived from such interaction could be reducing the life of such infrastructure. It is particularly important for infrastructures dedicated to the transportation of liquid hazardous substances. KW - Railway KW - Infrastructure PY - 2018 SN - 978-1-53614-059-0 SP - Chapter 5, 1 EP - 23 PB - Nova Science Publishers, 2018 AN - OPUS4-45150 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Mai A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Krüger, Simone T1 - Performance of intumescent fire protection coatings on steel tension rod systems N2 - Steel tension rod systems consist of tension rods, fork connectors and associated intersection or connecting plates. They are used for truss systems, bracings or suspensions owing to slender design and increased economic efficiency. In case of fire, beside the tension rods themselves, the connection parts require appropriate fire protection. The use of intumescent fire protection coatings prevents a rapid heating of the steel and helps to ensure the load-carrying capacity of the structures. Because the connection components of the tension rod systems feature surface curvature as well as a complex geometry, high demand is placed on the intumescence and thermal protection effectiveness of the reactive fire protection coatings. Experimental studies were carried out to investigate the performance of intumescent coatings applied to the components of tension rod systems. The examined aspects include the foaming and cracking behaviour of the intumescent coatings, the influence of different dry film thicknesses (DFT), the heating rate of the steel connecting parts in comparison to the tension rods, as well as the mounting orientation of the tension rods together with their associated fork connectors. The results show that a decrease in the surface curvature and/or an increase in the mass concentration of the steel components lead to a lower heating rate of the steel. Moreover, the performance of the intumescent coating on tension rod systems is influenced by the mounting orientation of the steel components. T2 - 10th International Conference on Structures in Fire CY - Belfast, UK DA - 06.06.2018 KW - Steel KW - Tension rod system KW - Intumescent fire protection coating KW - Reactive fire protection system KW - Real-scale fire test PY - 2018 SN - 978-1-85923-274-3 SP - 649 EP - 654 PB - Ulster University CY - Belfast AN - OPUS4-45152 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Performance of intumescent fire protection coatings on steel tension rod systems N2 - Steel tension rod systems consist of tension rods, fork connectors and associated intersection or connecting plates. They are used for truss systems, bracings or suspensions owing to slender design and increased economic efficiency. In case of fire, beside the tension rods themselves, the connection parts require appropriate fire protection. The use of intumescent fire protection coatings prevents a rapid heating of the steel and helps to ensure the load-carrying capacity of the structures. Because the connection components of the tension rod systems feature surface curvature as well as a complex geometry, high demand is placed on the intumescence and thermal protection effectiveness of the reactive fire protection coatings. Experimental studies were carried out to investigate the performance of intumescent coatings applied to the components of tension rod systems. The examined aspects include the foaming and cracking behaviour of the intumescent coatings, the influence of different dry film thicknesses (DFT), the heating rate of the steel connecting parts in comparison to the tension rods, as well as the mounting orientation of the tension rods together with their associated fork connectors. The results show that a decrease in the surface curvature and/or an increase in the mass concentration of the steel components lead to a lower heating rate of the steel. Moreover, the performance of the intumescent coating on tension rod systems is influenced by the mounting orientation of the steel components. T2 - 10th International Conference on Structures in Fire CY - Belfast, UK DA - 06.06.2018 KW - Steel KW - Tension rod system KW - Intumescent fire protection coating KW - Reactive fire protection system KW - Real-scale fire test PY - 2018 AN - OPUS4-45153 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Hazmat tanks subjected to fire N2 - Smaleand large scale tests have been carried out. Pressure vessel –to improve numerical modelling. Thermal coating –increase of surveillance time. Numerical calculations -quantifying the safety margin. RV cannot avoid catastrophic failure. T2 - Kolloquium Gefahrgut an der UAQ CY - Queretaro, Mexico DA - 22.03.2018 KW - Hazmat KW - Tank KW - Fire PY - 2018 AN - OPUS4-44629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liehr, Sascha A1 - Münzenberger, Sven A1 - Krebber, Katerina T1 - Wavelength-scanning coherent OTDR for dynamic high strain resolution sensing N2 - Distributed vibration sensing in optical fibers opened entirely new opportunities and penetrated various sectors from security to seismic monitoring. Here, we demonstrate a most simple and robust approach for dynamic strain measurement using wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). Our method is based on laser current modulation and Rayleigh backscatter shift correlation. As opposed to common single-wavelength phase demodulation techniques, also the algebraic sign of the strain change is retrieved. This is crucial for the intended applications in structural health monitoring and modal analysis. A linear strain response down to 47.5 pε and strain noise of 100 pε/√Hz is demonstrated for repetition rates in the kHz range. A field application of a vibrating bridge is presented. Our approach provides a cost-effective high-resolution method for structural vibration analysis and geophysical applications. KW - Fiber optics sensors KW - Optical time domain reflectometry KW - Rayleigh Scattering KW - Distributed acoustic sensing KW - Distributed strain sensing PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-448069 DO - https://doi.org/10.1364/OE.26.010573 SN - 1094-4087 VL - 26 IS - 8 SP - 10573 EP - 10588 PB - Optical Society of America AN - OPUS4-44806 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Borch, Jörg A1 - Otremba, Frank T1 - Der neue Jetfire-Prüfstand der BAM N2 - Die BAM – Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung führt schon seit vielen Jahren auf zwei Brand- prüfständen Brandprüfungen z.B. an Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe oder zur Prüfung von Brandschutzbeschichtungen durch. Als Brandmedium wird auf diesen Prüfständen Flüssiggas (Propan- Butan-Gemisch C) eingesetzt, mit dem die Prüfobjekte simulierten Unfallfeuern ausgesetzt werden. Mit dem neuen Jetfire – Prüfstand der BAM können seit Anfang 2018 diverse Belastungsszenarien nach den Anforde- rungen der ISO22899-1:2007 [1] simuliert werden. KW - Jetfire KW - Prüftstand PY - 2018 UR - https://www.technische-sicherheit.de/ts/article.php?data[article_id]=89195 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 4 SP - 25 EP - 27 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44814 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A testing rig to study vehicle-track interaction N2 - Preliminary data of accidents, pointing out about rail fracture potentials of sloshing cargoes. Testing rig, designed to characterize the effect of vehicle characteristics and infrastructure design, on the forces exerted on the rail. The corresponding mathematical model will be. T2 - Joint Rail Conference CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 18.04.2018 KW - Vehicle-track KW - Interaction PY - 2018 AN - OPUS4-44815 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Leonhard, H. T1 - Schnell und einfach: Test auf Korrosionsgefahr N2 - Bei Unvollständigkeit oder Beschädigung der schützenden Passivschicht auf nichtrostenden Stahloberflächen ist es nicht weit bis zur Korrosion an Rohrsystemen oder Behältern. Schadensereignisse und Produktionsausfälle sind unausweichlich. KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsschnelltest KW - KorroPad KW - Passivschicht PY - 2018 SN - 1860-1901 IS - 1 SP - 20 EP - 21 PB - Verlag moderne Industrie GmbH CY - Landsberg AN - OPUS4-44755 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Leonhard, H. T1 - Tatort Stahl: Fehlstellen auf der Spur N2 - Rohrleitungssysteme und Behälter aus nichtrostendem Stahl sind mit einer Passivschicht vor Korrosion geschützt. Kritisch wird es, wenn diese Schicht unvollständig oder beschädigt ist. Ein Schnelltest soll Fehlstellen innerhalb von nur 15 Minuten überführen - auch ohne Spezialwissen. KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsschnelltest KW - KorroPad KW - Passivschicht PY - 2018 SN - 1614-7200 VL - 2018 IS - 4 SP - 66 EP - 68 PB - Publish Industry Verlag CY - München AN - OPUS4-44756 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rappsilber, Tim A1 - Krüger, Simone T1 - Design fires with mixed-material burning cribs to determine the extinguishing effects of compressed air foams N2 - This study evaluates the efficacy of compressed air foam (CAF) in comparison to common fire extinguishing media. Newly developed mixed-material burning cribs were used as a normative fire load for extinguishing tests to accurately represent the significantly elevated utilization of synthetic materials in everyday life. A series of outdoor experiments was carried out to analyze the effectiveness of the fire extinguishing medium CAF using synthetical class-A foaming agents from two different manufacturers, and compared them to water and waterfoam solution as a function of the extinguishing distance. In a second series, performed inside a fire room, the efficiency of CAF-usage in indoor fires was evaluated. Moreover, the results of the indoor test series provided information about the composition of smoke gases based on the kind of extinguishing tactic used to suppress the fire. The results showed that under the tested conditions CAF suppressed fire more effectively than both water and water with foaming agents. CAF was able to wet areas hardly accessible to other extinguishing media, and due to its various simultaneously occurring effects and its compact jet with high kinetic energy, it cooled down temperatures more efficiently than water or water-foam solution. KW - Crib KW - Compressed Air Foam KW - Design fire KW - Extinguish KW - Fire test PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.03.004 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 98 SP - 3 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-44632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A testing rig to study vehicle-track interaction during turning N2 - A testing rig for the measurement of the dynamic loads on the rails due to cargo sloshing,has been proposedin this paper. The system represents a scale-down approach that simulates astraightening maneuver of the railway car after negotiating a turn. As part of the experimental effort, a mathematical model was developed that, oncevalidated, will provide more insights about the potential effect of many other cardesign factors, on the level of stress developed in the raildue to the sloshing cargo.A fundamental output from the testing, will be the objective comparison between the railloads due toa sloshing and a non-sloshing cargo, together with a validated model that wouldallow parametric studies in relation withthe potential effect,of several track and carproperties,on the magnitude of the sloshing forces on the rail. T2 - IEEE/ASME Joint Rail Conference CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 18.04.2018 KW - Testing KW - Rig KW - Vehicle-Track KW - Interaction PY - 2018 SP - 1 EP - 6 PB - ASME AN - OPUS4-44816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Qualitätssicherung anstatt Wasserdruckprüfung? N2 - Wasserdruckprüfung kann entfallen: Schutzziel definieren, Qualitätssichernde Maßnahmen während der Herstellung, Nachweise der vorhandenen Qualität muss stetig erfolgen mittels: Betriebsüberwachung, zfP Bewertung des Standes der Technik: Zustandsorientierte Instandhaltung/Inspektion, Reduzierung von Ausfallzeiten durch optimierten Betrieb T2 - CSE-Sicherheitstage CY - Wangerooge, Germany DA - 22.04.2018 KW - Qualitätssicherung KW - Wasserdruckprüfung PY - 2018 AN - OPUS4-44817 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meinel, Dietmar T1 - Analyse von Schädigungsprozessen in Beton - Was leistet die CT? Teil 2: Analyse der CT-Daten N2 - Der rekonstruierte CT-Datensatz liefert Informationen über die Dichteverteilung im Untersuchungsobjekt in Form einer Grauwertedarstellung. Zur quantitativen Bestimmung der anhand der Grauwertunterschiede separierbaren Strukturen bedarf es einer genauen Determinierung der diese Strukturen abgrenzenden Übergänge. Am Beispiel der Oberflächenbestimmung an einer Stahlbetonprobe wird der Unterschied zwischen globalem und lokalem Schwellwert gezeigt. Die so erzeugten Oberflächen dienen dem dimensionellen Messen innerhalb des CT-Datensatzes, dem Fitten von Regelgeometrien oder der Durchführung automatischer Analysen (Poren, Wandstäken, Faserorientierung). Zur Reduzierung der Datenmenge und zur Verwendung in Simulationsprogrammen können die gefundenen Oberflächen auch in ein Netzmodell überführt werden. Gezeigt wird der Einsatz dieser Techniken an Untersuchungen von Betonproben in der BAM. T2 - Summer School im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms 2020 "Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab" CY - Hotel Park Soltau, 29614 Soltau, Germany DA - 25.06.2018 KW - Computertomographie KW - In-situ CT KW - Bildverarbeitung KW - Beton KW - Korrosion PY - 2018 AN - OPUS4-45431 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Strukturschwingungen und Schwingungsminderung – Bauwerksmodelle, Messungen vor Ort und auf dem Versuchsgelände der BAM N2 - Die Grundidee einer Schwingungsminderung ist es eine tiefe Eigenfrequenz der Struktur zu erreichen, so dass höhere Frequenzen abgemindert werden. Das gilt für die Minderung an der Quelle, zum Beispiel einem Eisenbahngleis, und für die Minderung am Empfänger, dem Gebäude. Die Eigenfrequenz ermittelt man aus dem Verhältnis der Auflagersteifigkeit und der Masse. Wie ist die Masse bei einem Gebäude zu wählen? Und wie ist die Untergrund-steifigkeit zu berücksichtigen? Als Referenzsituation ohne Minderungsma߬nahme? Der Beitrag bringt Rechenergebnisse zu abgefederten Gebäuden mit einfachen und komplexen (FE-) Modellen, Mess- und Rechenergebnisse zur Schwingungsübertragung von unabge-federten Gebäuden. Es wird der Einfluss der Abstimmfrequenz, der Bodensteifigkeit und der „starren“ Gebäudemasse untersucht. Die komplexen Gebäudemodelle erlauben, neben der Berechnung einer elastischen Gebäudelagerung, auch die Variation von Gebäudepara¬metern zur Reduktion der Deckenschwingungen. Den Ergebnissen bei der Erschütterungs-übertragung in Gebäude werden zwei ähnliche Beispiele zur elastischen Maschinenlagerung und zur elastischen Gleislagerung gegenübergestellt. T2 - 6. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 17.04.2018 KW - Elastische Gebäudelagerung KW - Rechenmodelle PY - 2018 AN - OPUS4-45472 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir A1 - Auersch, Lutz T1 - Prediction of explosion-induced ground and building vibrations - measured wave velocities, transfer functions and attenuation N2 - Explosion-induced ground vibrations have been measured at several places. Results about the wave propagation are shown in this contribution. The particle velocities of the soil have been measured at up to 1000 m distance from the explosion and are presented as time records (seismograms) and one-third octave band spectra (transfer functions). The results are compared with the results of hammer impacts. The seismograms clearly show different wave types, compressional waves of the air, the water and the soil, and the Rayleigh wave. The hammer impacts yield good results up to 100 m and incorporate higher frequencies at about 50 Hz, whereas the explosion results in a ground vibration with frequencies around 10 Hz and a longer range of influence. Explosion and hammer excitations are evaluated for the wave velocities of the soil by using the wavenumber and the spatial auto-correlation method. The attenuation of the ground vibration amplitudes A with distance r can well be presented by a power law A ~ r -q. This type of amplitude-distance law and the corresponding power q > 1 are substantiated in the contribution. The influence of the charge weight W is evaluated as an additional power law A ~ W -p for each measuring site. The power is found quite similarly around q  0.6 as all sites have a medium soft soil such as sand and clay. The obtained amplitude-charge-distance law can be used to predict the explosion-induced ground and building vibrations at other sites. T2 - International Congress on Sound and Vibration (ICSV25) CY - Hiroshima, Japan DA - 08.07.2018 KW - Prediction of explosion induced ground and building vibration KW - Explosion-induced ground vibrations KW - Hammer impact KW - Soil properties KW - Amplitude-distance laws KW - Amplitude-charge weight laws PY - 2018 SN - 978-83-7880-552-6 SN - 2329-3675 SP - 1 EP - 8 PB - Silesian University of Technology Press CY - Gliwice, Poland AN - OPUS4-45506 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Nondestructive testing in civil engineering N2 - Vortrag über die Aktivitäten des Fachbereichs 8.2 in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen. T2 - 7th international Workshop on Structural Life Management of Eco-Power Structures CY - Daejeon, Korea DA - 20.09.2017 KW - ZfPBau KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Bauwesen KW - Infrastruktur PY - 2017 AN - OPUS4-42203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Non-Destructive Testing in Civil Engineering N2 - Preface to Special Collection of coutributions to the International Symposium NDT-CE 2015 in Berlin/ Germany. KW - NDT KW - Civil engineering PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.19-555X.0000398 SN - 1076-0342 SN - 1943-555X VL - 23 IS - 4 SP - 02017001-1 AN - OPUS4-42204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Kießling, F. A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Özbey, U.-Y. A1 - Pohl, H. T1 - Windlasten auf Freileitungen - Windmessungen an einer 380-kV-Freileitung N2 - Windeinwirkungen auf Freileitungen wurden in der Vergangenheit meist an exponierten Standorten bestimmt. In einem Langzeitversuch wurden seit 2012 an einer mit moderner Messtechnik ausgerüsteten 380-kV-Leitung der 50 Hertz Transmission GmbH, die im nicht besonders exponierten Gelände verläuft und somit den Leitungen im Netz entspricht, die Windgeschwindigkeiten entlang der Leiter und deren Auswirkungen auf die Stützpunkte gemessen. Die Messungen und die begleitenden Auswertungen bestätigen die heute verwendeten normativen Vorgaben für die Windwirkung auf die Leiter von Freileitungen, soweit dies in der relativ kurzen Zeit von fünf Jahren möglich ist. KW - Wind KW - Freileitungen PY - 2017 VL - 2017 IS - 9 SP - 68 EP - 72 PB - EW Medien und Kongresse GmbH CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-42119 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Hicke, Konstantin T1 - Faseroptische Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Infrastruktur N2 - Im Vortrag werden zunächst die zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien und technologischen Grundlagen von faseroptischer Sensorik, insbesondere verteilter faseroptischer akustischer Sensorik (DAS) präsentiert und die Vorzüge und Besonderheiten dieser neuen Sensorik für das Zustandsmonitoring diskutiert. Im Anschluß werden einige Anwendungen von DAS für das Infrastrukturmonitoring dargestellt. Im zweiten Teil werden die laufenden Forschungsaktivitäten der BAM zum Thema fasersensorischer Überwachung von Rohrleitungen mittels DAS fokussiert, das Projekt AGIFAMOR vorgestellt und bisher erlangte Ergebnisse präsentiert. T2 - 18. POL-Symposium, Bau und Betrieb von Rohrfernleitungen, LAU- und HBV-Anlagen CY - Mannheim, Germany DA - 25.09.2017 KW - Distributed acoustic sensing (DAS) KW - Verteilte akustische faseroptische Sensorik KW - Faseroptische Sensorik KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 AN - OPUS4-42191 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Track-soil dynamics – calculation and measurement of damaged and repaired slab tracks N2 - The damage detection and repair control have become important tasks for ballast and slab tracks. Measurements which compare the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or which compare a damaged and an intact track section at the same time, have been successfully performed at some sites in Germany. The loss of contact between the sleeper and the track plate, between the track plate and the base plate, and between the base plate and the base layer have been analysed. The soil properties of each site have been measured and have been used to establish realistic track-soil models. Theoretical results of the wavenumber domain and the finite-element boundary element method have been compared with the experimental results. The observed experimental and theoretical results, changes in the time histories of displacements and velocities due to train passages and in the transfer functions (receptances) due to hammer impacts, are encouraging that these measurements can be used to detect track damage. KW - Railway track KW - Slab track KW - Track-soil interaction KW - Field tests KW - Track damage KW - Monitoring KW - Finite element method KW - Boundary element method PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2017.06.003 SN - 2214-3912 VL - 12 IS - September SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - London AN - OPUS4-42581 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Neue Aspekte zum Einsatz faseroptischer Sensoren in Ingenieurbauwerken N2 - Die Anwendung faseroptischer Sensoren, insbesondere von Faser-Bragg-Sensoren, an Holztragwerken wird vorgestellt und an Beispielen Möglichkeiten des Einsatzes verteilter faseroptischer Messverfahren gezeigt. T2 - Angewandte Forschung im Bauwesen - Anwenderkonferenz CY - Berlin, Germany DA - 22.09.2017 KW - Fasersensorik KW - Faser-Bragg-Gitter KW - Diskrete Messtechnik KW - Ortsaufgelöste Messung KW - Ortsverteilte Messtechnik PY - 2017 AN - OPUS4-42587 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Neues aus der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) N2 - Neues Ereignisse und Informationen, mit der sich die Kommission für Anlagensicherheit (KAS) befasst. T2 - BAM/UBA Behörden-Erfahrungsaustausch 2017 CY - Berlin, Germany DA - 08.05.2017 KW - KAS KW - Ereignis PY - 2017 AN - OPUS4-42588 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schendler, Thomas T1 - Risikoanalyse in Deutschland aus Sicht der Kommission für Anlagensicherheit (KAS) N2 - Aufgabenstellung/Zielsetzung der Arbeiten der KAS bezüglich probabilistischer Risikobetrachtungen sowie Risikobetrachtungen im Arbeitsschutz und Gefahrguttransport T2 - 56. Tutzing-Symposium 2017 CY - Tutzing am Starnberger See, Germany DA - 25.09.2017 KW - Risikoanalyse KW - Arbeitsschutz KW - Gefahrguttransport KW - Störfallverordnung PY - 2017 AN - OPUS4-42589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Luong, Thi Mai Hoa A1 - Lorenz, W. A1 - Rohrmann, R.G. A1 - Zabel, V. A1 - Said, Samir ED - Springer, Cham, T1 - Finite Element Model Calibration of a Historic Wiegmann–Polonceau Truss Based on Experimental Modal Parameters N2 - This paper describes the experimental calibration of an existing Wiegmann–Polonceau roof truss based on modal parameters. Dynamic tests allowed the determination of the natural frequencies and mode shapes of the global truss and of individual truss members. The global and local modal configurations as well as coupled vibration of truss members are discussed. In addition, as truss members are axially loaded, the effect of stress stiffening on the modal parameters is considered. Moreover, several finite element models with different modelling assumptions for the details of the connections and member geometrical characteristics such as gusset plates and turnbuckles were developed. A suitable numerical model was chosen to represent the truss structural behavior. This paper focuses on the local measurement and analysis strategies applied to single truss members. The possibility of using a local analysis method, namely methods that consider individual members as part of a structure, is demonstrated to assess the behavior of the global truss structure. The comparison of the results after calibration reveals a very good correlation between the experimentally identified and numerically estimated modal parameters of the historic truss. KW - Modal parameters KW - Axial force KW - Dynamic test KW - Finite element method KW - Truss structures PY - 2017 SN - 978-3-319-67443-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-67443-8_18 SN - 2366-2557 VL - 5 SP - 212 EP - 224 PB - Springer International Publishing ET - 1 AN - OPUS4-42524 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dietrich, Matthes A1 - Knaust, Christian A1 - Arnold, L. A1 - Brüne, M. A1 - Festag, S. T1 - Buoyancy driven flow in an underground metro station for different climate conditions – experimental and numerical investigation N2 - In urban areas the demand for public transportation is constantly growing. Underground railway systems overcome the problem of limited space on the ground and are therefore one of the most powerful systems in urban public transportation. These facilities can be very complex and are used by a large amount of passengers. Therefore, it is important to maintain the safety for people and buildings. Especially in the case of fire or arson attack. This paper focusses on a fire scenario in a complex subway station for different weather conditions. The purpose is to identify the influences of different weather conditions on the smoke spread and the ability of self-rescue in case of a burning luggage. The evaluation of the fire simulations will focus on toxicity and visibility taking into account the FED concept. T2 - AUBE '17 & SUPDET 2017 CY - Washington D.C., USA DA - 12.09.2017 KW - Fire simulations KW - Weather conditions KW - FED PY - 2017 SN - 978-3-940402-11-0 VL - 2 SP - II-121 EP - II-128 AN - OPUS4-42253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dietrich, Matthes T1 - Buoyancy driven flow in an underground metro station for different climate conditions – experimental and numerical investigation N2 - A lot of research has been done in the past for the case of fire in underground structures. The focus of research had been fires in rail or road tunnels. But with the view on underground stations, research is not as profound since experiments can only be done during the operating breaks without leading to any structural damage. Hence, there have been only some numerical investigation on fictive and existing stations. A lot of research in the ventilation of subways and tunnels has been done in the past. Also a combination of different weather conditions has to been taken into account. In this research an existing underground station for different weather conditions is considered. To validate the results of the simulation, the research consists of an experimental and numerical part. The aim is to identify the impact of different weather conditions on a specific fire scenario and the corresponding escape routes. T2 - AUBE '17 & SUPDET 2017 CY - Hyattsville, MD, USA DA - 12.09.2017 KW - CFD KW - Fire simulations KW - Weather conditions KW - Metro station PY - 2017 AN - OPUS4-42255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Geophysical methods in quality assurance and inspection of foundations N2 - Modern geophysical methods might be either directly applied to concrete structures or integrated into existing testing schemes to assist in quality assurance and inspections. This paper gives an overview on some ideas and developments from the author’s work: • Vibrator technologies to improve pile integrity testing. • Ideas from vertical seismic profiling used in multichannel pile inspection • Cross- and downhole seismics to check the diameter of jet grouting columns • Improving the parallel seismic methods for precise length measurement of piles and foundation walls • Seismic migration methods to improve ultrasonic imaging of foundation slabs • Seismological tools to monitor subtle changes in concrete constructions The authors strongly believe that the cooperation between geophysics and civil engineering, which is obviously becoming stronger and stronger, will lead to a large number of innovative approaches. T2 - ICEG 2017 CY - Al Ain, United Arab Emirates DA - 09.10.2017 KW - Foundations KW - NDT KW - Geophysics PY - 2017 AN - OPUS4-42551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Smart geosynthetics for structural health monitoring applications N2 - Responding to a growing need for intelligent monitoring of critical geotechnical and civil infrastructures, new multifunctional geotextiles and geogrids with integrated optical fibers were developed and investigated within several research projects. Such smart two-dimensional geosynthetics intercorporating optical fibers as distributed sensors provide solutions both for soil reinforcement, erosion control, drainage or environmental protection and for cost-effective monitoring of critical mechanical deformations and temperature distribution in geotechnical and masonry structures at the same time. The integrated fiber optic sensors provide online information about the condition of the monitored structure and about the occurrence and localization of any damage or degradation for the purpose of preventing a total collapse. T2 - The Fiber Society's Spring 2017 Conference CY - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, Germany DA - 17.05.2017 KW - Smart geosynthetics KW - Sensor-based geotextiles KW - Fiber optic sensor KW - POF sensor KW - Distributed sensing PY - 2017 SP - 43 AN - OPUS4-42560 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - Nonlocal continuum damage modeling N2 - Nonlocal continuum damage modelung using the gradient enhanced damage model and the phase-field model for brittle fracture. T2 - WIBE 2016 CY - Garching, Germany DA - 13.10.2016 KW - Gradient enhanced KW - FEM KW - Damage KW - Phase-field PY - 2017 AN - OPUS4-42612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bethke, John T1 - Entwicklung der Prüfanforderungen für Gefahrgutverpackungen vom Fass über IBC bis zur Großverpackung N2 - Seit es Gefahrgüter gibt, besteht auch der Bedarf für eine sichere Gefahrgutumschließung. Von den Holzfässern für Schießpulver bis zu den heutigen Großpackmitteln (IBC) und Großverpackungen hat sich die Gefahrgutverpackung weiterentwickelt und sich den jeweiligen Erfordernissen angepasst. Die Sicherheit war neben den ökonomischen Belangen immer ein wichtiger Aspekt. Mit dem zunehmenden Transport gefährlicher Güter nach 1945 auch im internationalen Maßstab war, um einen guten weltweiten Qualitätsstandard bei den Gefahrgutverpackungen zu erreichen, eine einheitliche Regelung bei den Prüfanforderungen für die entsprechenden Verpackungen notwendig. Die damals entwickelten Prüfvorschriften sind zum größten Teil bis heute gültig. KW - Prüfanforderungen KW - Gefahrgutverpackungen KW - IBC KW - Großverpackung PY - 2017 VL - 2017 IS - Sonderausgabe SP - 10 EP - 13 PB - Bundesanzeiger Verlag CY - Köln AN - OPUS4-42613 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 94/9/EG fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. E-H050-12-359-7) CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Außeninstitut der RWTH Aachen, Essen, Germany DA - 05.12.2017 KW - Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Schleiffunken KW - Nichtelektrische Funken PY - 2017 AN - OPUS4-43360 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela T1 - Polyaniline/SiO2 Containing Coatings for Geothermal Application N2 - Geothermal brine is considered to be an aggressive environment as it contains various dissolved salts. Even though carbon steel is commonly used as a construction material due to its machinability and economical reason, it is susceptible to uniform and localized corrosion in a high temperature and high pressure system. Therefore, a coating system is introduced to protect the carbon steel against corrosion in such environment. 1. Carbon steel is susceptible to uniform corrosion in presence of oxygen, with corrosion rate of immersion at 150 °C of 0.39 mm/a. 2. Exposure test of carbon steel at 150°C and 10 bar (pressurized by Ar) results in pitting corrosion with depth of 19 µm and width 4 µm on average. 3. OCP measurement shows that the stability of measurement is reached after 40 hours of immersion in the solution. 4. EIS measurement is useful to observe the effect of temperature, immersion time, and coating composition on the corrosion processes of coated metals for use in geothermal application. T2 - FU Forschungsseminar CY - Berlin, Germany DA - 28.11.2017 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Coating PY - 2017 AN - OPUS4-43363 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano Guzmán, A. A. A1 - Otremba, Frank T1 - An active acceleration system to mitigate/avoid underride rear-end crashes N2 - Rear-end crashes involving heavy trucks as the leading vehicle, and cars as the impact vehicle, cause many deaths and permanent injuries to car´s occupants. Measures have been thus taken in the trucks to prevent underride crashes, including the mounting of stiffer underride guards, set at car´s bumper height. In this respect, an active acceleration system(AAS), installed in the truck, could also contribute to mitigate the effects of These crashes, through the decrease of the relative Speed of the vehicles at the instant of the crash. In this paper, an AAS system is proposed, under the principles of ultrasonic sensors and an actuator for the truck´s accelerator mechanism. Simulation results of the operation of this AAS system, suggest that such a system could decrease the relative impact speed around 8% for an initial relative speed of 10 m/s. T2 - 2017 International Conference on Advanced Mechatronic Systems CY - Xiamen, China DA - 06.12.2017 KW - Mitigate KW - Avoid KW - Rear-end crashes PY - 2017 SN - 978-1-5386-2601-6 SP - 329 EP - 334 AN - OPUS4-43400 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Bewertung der Gefährdungsbereiche durch Freistrahlen bei kurzen Freisetzungsdauern N2 - Beim Ansprechen von Sicherheitseinrichtungen werden unter Druck stehende Gase als Freistrahl freigesetzt. Die Abmessung des daraus resultierenden Gefährdungsbereiches ergibt sich durch den Vergleich mit einem Grenzwert, wie z. B. der unteren Zündgrenze. Die Berechnung des Freistrahles wird im Allgemeinen durch empirische oder Integralmodelle durchgeführt. Hierbei wird jedoch angenommen, dass die Freisetzungsdauer ausreichend lang ist, damit der Freistrahl einen stationären Zustand erreicht. Ist die Freisetzungsdauer durch ein kurzes Ansprechen der Druckentlastungseinrichtung oder einer geringen zur Verfügung stehenden Gasmenge nur kurz, stellt sich die Frage, inwiefern der resultierende Freistrahl die durch die stationäre Annahme in den Modellen berechneten Längen überhaupt noch erreicht, bzw. ab welcher Freisetzungsdauer von einem stationären Strahl ausgegangen werden kann. Um diese Fragestellung zu untersuchen wurden CFD Berechnungen durchgeführt. Variiert wurden hierbei die Gasdichte (unterschiedliche Stoffe), die Austrittsgeschwindigkeit, der Austrittsdurchmesser und die Freisetzungsdauer. Basierend auf diesen Untersuchungen wird diskutiert, ob eine Korrelation zwischen den Austrittsparametern und der Dauer bis zum Erreichen der Stationarität abgeleitet werden kann. Diese Korrelation ermöglicht dann aus den Ergebnissen der stationären Freistrahlmodelle, Aussagen für sehr kurze Freisetzungszeiträume zu treffen. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Freistrahl KW - CFD KW - Modellierung PY - 2017 AN - OPUS4-43392 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - An active acceleration system to mitigate/avoid underride rear-end crashes N2 - Background about underride crashes, Measures, Proposal to avoid crashes, Conceptualdesign, Simulationsresults T2 - 2017 International Conferences on Advanced Mechatronic Systems CY - Xiamen, China DA - 06.12.2017 KW - Measures KW - Underride crashes KW - Conceptualdesign PY - 2017 AN - OPUS4-43397 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Anerkennung alternativer Methoden der Dichtheitsprüfung für gefüllte Druckgaspackungen N2 - Jede gefüllte Druckgaspackung muss einer Prüfung im Heißwasserbad nach ADR 6.2.6.3.1 oder einer zugelassenen Alternative nach ADR 6.2.6.3.2 unterzogen werden. Zuständige Behörde für die Zustimmung zur Anwendung alternativer Dichtheitsprüfverfahren ist in Deutschland die BAM. Im Rahmen der Beantragung sind Punkte aus drei verschiedenen „Säulen“ nachzuweisen. Die BAM hat zu diesem Zweck eine „Checkliste“ erstellt, um eine zügige Bearbeitung des Antrags zu gewährleisten Die aktuelle Version der Checkliste ist abrufbar unter: https://www.tes.bam.de/de/umschliessungen/druckgaspackungen/index.htm T2 - 16. Gefahrgut-Technik-Tage CY - Berlin, Germany DA - 09.11.2017 KW - Druckgaspackungen KW - Alternative Dichtheitsprüfverfahren KW - Anerkennung PY - 2017 AN - OPUS4-42829 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul T1 - Einfluss der Schweißnaht-Nachbehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Duplexstählen N2 - Der Duplexstahl 1.4062 (X2CrNiN22-2) hat sich im Bauwesen als Werkstoffalternative zu den nichtrostenden Austeniten etabliert. Die Korrosionsbeständigkeit von Schweißverbindungen wird, neben dem Grundwerkstoff, dem Schweißzusatzwerkstoff und dem Schweißverfahren, auch sehr stark von der Oberflächennachbehandlung der Schweißnaht beeinflusst. Je nach zukünftigem Anwendungsbereich und geforderter Optik sowie Korrosionsbeständigkeit wird der Schweißnahtbereich anschließend geschliffen, gebeizt, elektropoliert, oder gestrahlt, um die beim Schweißen entstehenden Zunderschicht zu entfernen. Gestrahlte Oberfläche sind in der industriellen Praxis häufig anzutreffen, da sie deutlich einfacher und kostengünstiger herzustellen sind als gebeizte oder elektropolierte Oberflächen. Die Auswahl des Strahlmittels bestimmt auch die Prozesskosten, wobei das Strahlen mit Korund effektiver als das Strahlen mit Glasperlen ist. In den letzten Jahren wurden bei nichtrostenden Stählen korrosionsanfällige Oberflächen beobachtet, wenn diese mit Korund geschliffen wurden. Daher wird nun auch beim Strahlen kritisch hinterfragt, ob das Strahlmittel die Korrosionsbeständigkeit verändert. Diese Fragestellung wird beantwortet indem geschliffene, gebeizte, mit Korund gestrahlte und mit Glasperlen gestrahlte Schweißverbindungen vergleichend untersucht werden. Die Ergebnisse der REM-Untersuchungen von den Strahlmitteln und den gestrahlten Oberflächen werden dazu mit den Ergebnissen verschiedener Korrosionsuntersuchungen (KorroPad-Indikatortest, Potentialmessungen und Bestimmung der kritischen Lochkorrosionspotentiale) korreliert und vorgestellt. T2 - Werkstoffwoche 2017 CY - Dresden, Germany DA - 27.09.2017 KW - Duplexstahl KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Oberflächenbearbeitung KW - Schweißen KW - Strahlen PY - 2017 AN - OPUS4-42830 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Entwicklung von Verfahren zur wiederkehrenden Prüfung und zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern N2 - Composite-Druckbehälter werden für Speicherung und Transport von Gasen unter hohem Druck verwendet. Durch die gewichtssparende Struktur, die aus einem dünnwandigem Metallgefäß und Faserverbundwerkstoff-Ummantelung besteht, sind solche Behälter insbesondere für die Automobilindustrie interessant, z.B. als Wasserstoffspeicher. Die Druckprüfung ist ein konventioneller Test, um die Integrität von Metalldruckbehältern zu bewerten. Im Falle des Composite-Druckbehälters könne eine solche Prüfung jedoch den Faserverbundwerkstoff überbeanspruchen und somit die verbleibende Lebensdauer der getesteten Komponente verringern. Infolgedessen, es ist notwendig, die Verfahren zur zerstörungsfreie Prüfung und möglicherweise zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern zu entwickeln. Unser Vorgehen verwendet geführte Ultraschallwellen und hat das Potenzial, kritische Schäden wie Risse im Metall, Faserbrüche und Matrixrisse in Faserverbundwerkstoff zu detektieren. In diesem Beitrag wurde die Finite Elemente Methode benutzt, um die multimodale, geführte Wellenausbreitung in einer Metall-Faserverbundwerkstoffstruktur zu analysieren. Dadurch wurden die geeigneten Wellenmoden identifiziert und deren Wechselwirkung mit verschiedenen Fehlertypen analysiert. Diese Kenntnisse sollen für die Entwicklung von Verfahren zur wiederkehrenden Prüfung und zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern angewendet werden. T2 - Seminar des FA Ultraschall CY - Berlin, Germany DA - 06.11.2017 KW - Composite-Druckbehälter KW - Geführte Ultraschallwellen KW - Structural health monitoring KW - Finite element modelling KW - Wasserstoffspeicher PY - 2017 AN - OPUS4-42751 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin A1 - Pistol, Klaus A1 - Klemmstein, Frank ED - Zehfuß, Jochen T1 - Einfluss der Querdehnungsbehinderung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Spannbeton-Hohlplatten N2 - Ziel der Forschung ist die experimentelle und numerische Untersuchung des Brandverhaltens von HC-Platten unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses der Querdehnungsbehinderung (seitliche Zwängung). Eine starke Querdehnungsbehinderung der HC-Platten kann in der Praxis aus der Konstruktionsart resultieren, z.B. durch an das Deckenfeld angrenzende steife Treppenhauskerne. Eine teilweise Querdehnungsbehinderung tritt auf, wenn die thermische Ausdehnung lokal brandbeanspruchter HC-Platten durch angrenzende nicht beflammte Deckenbereiche behindert wird. Da bisher keine Untersuchungen zu dieser Fragestellung vorlagen, wurden Großbrandversuche mit Deckenfeldern aus HC-Platten bei unterschiedlichem Grad der Querdehnungsbehinderung durchgeführt. T2 - Symposium "Heißbemessung - Structural Fire Engineering" CY - TU Braunschweig, Germany DA - 22.09.2017 KW - Spannbeton-Hohlplatten KW - Feuerwiderstand KW - Querdehnungsbehinderung KW - Versagensmechanismen PY - 2017 VL - 4 SP - 1 EP - 15 PB - Eigenverlag TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-43593 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Vom Brandversuch zum Feuerwiderstand: Neues Prüf- und Bewertungsverfahren für filigrane Stahlzugglieder mit reaktivem Brandschutzsystem T1 - From fire test to fire resistance: New testing and assessment method for filigree steel tension members with reactive fire protection system N2 - Im Stahlbau wird die feuerwiderstandserhöhende Wirkung reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) bereits seit Jahrzehnten erfolgreich und mit stetig wachsender Nachfrage genutzt. Die Anwendung dieser Systeme wird durch Zulassungen geregelt. Die Ermittlung des Beitrages reaktiver Brandschutzsysteme zur Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen wird in der Regel mit Hilfe von mechanisch belasteten und unbelasteten Brandversuchen beurteilt. Ein entsprechendes Prüf- und Bewertungsverfahren war bisher für Träger und Stützen, jedoch nicht für Zugglieder vorhanden. Mehrjährige Forschungen, haben in Deutschland zur Entwicklung eines neuen Prüf- und Bewertungsverfahrens geführt, so dass der durch Zulassungen geregelte Anwendungsbereich reaktiver Brandschutzsysteme auf filigrane Stahlzugglieder, insbesondere mit Vollprofil, erweitert werden konnte. Der Beitrag beschreibt die Besonderheiten und Herausforderungen für den Einsatz von reaktiven Brandschutzsystemen auf filigranen Stahlzuggliedern, die wesentlichen Einflussparameter sowie die maßgebenden Versagensmechanismen. Ferner wird gezeigt, wie anhand von Brandversuchen, Materialuntersuchungen im Hochtemperaturbereich und numerischen Simulationen das neue Prüf- und Bewertungsverfahren entwickelt, validiert und angewendet wurde. Abschließend erfolgt ein Ausblick auf noch zu untersuchende Fragestellungen, z. B. hinsichtlich der Bauteilorientierung sowie zum Umgang mit den Anschlussbauteilen von Stahlzuggliedern. N2 - Reactive fire protection systems (RFPS) have successfully been used to increase the fire resistance of steel constructions for decades with a steadily growing demand. The application of these systems is regulated by approvals. The contribution of reactive fire protection systems to the fire resistance of steel members is usually assessed by mechanically loaded and unloaded fire tests. A corresponding testing and assessment method for these systems currently exists for beams and columns, but not for tension members. In Germany, several years of research, have resulted in the development of a new testing and assessment method to extend the scope of approvals to include the application of reactive fire protection systems on filigree steel tension members, in particular with solid section. The following article describes the characteristics and challenges for the use of reactive fire protection systems on filigree steel tension members, the essential influencing parameters and the relevant failure mechanisms. In addition, it is shown how the new testing and assessment method was developed, validated and applied by means of fire tests, material investigations at elevated temperature and numerical simulations. Moreover, the actual limitations of the developed testing and assessment method are discussed, e.g. regarding the orientation of the tension members as well as the protection of the connecting steel components. KW - Stahl KW - Brandschutz KW - Brandversuche KW - Zugglieder KW - Reaktive Brandschutzsysteme PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201810556 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 87 IS - 1 SP - 2 EP - 9 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-43636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Überblick zur Anwendung reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern T1 - Overview of the Application of reactive Fire Protection Systems on Steel Tendons N2 - Die Feuerwiderstandsdauer von ungeschützten Stahlbauteilen lässt sich durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) signifikant erhöhen. Durch den profilfolgenden Auftrag der Brandschutzbeschichtung und die hierfür erforderlichen geringen Trockenschichtdicken, welche in der Regel nur wenige Millimeter betragen, können neben den brandschutztechnischen Anforderungen auch die an die Stahlkonstruktion gestellten gestalterischen Ansprüche erfüllt werden. Kommt es zu einem Brand, schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet eine thermische Schutzschicht um das Stahlbauteil aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der Festigkeitsverlust infolge Temperatur wird verzögert. Die Verwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Stahlbauteilen wird durch Zulassungen geregelt. In Bezug auf den durch die Zulassung geregelten Anwendungsbereich von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen haben sich in den vergangenen Jahren verschiedene Änderungen ergeben. Der nachfolgende Beitrag gibt hierzu einen aktuellen Überblick und beschreibt die Hintergründe, welche zu den neuen Regelungen geführt haben. Ferner erfolgt in diesem Zusammenhang ein Ausblick auf noch zu untersuchende Fragestellungen, welche bisher noch nicht durch die Regelungen in den Zulassungen abgedeckt werden. Bei den nachfolgenden Ausführungen handelt es sich um einen Auszug des Beitrages für die 18. EIPOS-Sachverständigentage Brandschutz. KW - Feuerwiderstand PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201820563 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 87 IS - 1 SP - 61 EP - 66 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-43638 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 47, Heft 4 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 4/2017 KW - Ausnahmegenehmigungen KW - Festlegungen KW - Richtlinien KW - Zertifikate KW - Zulassungen PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-436466 SN - 0340-7551 VL - 47 IS - 4 SP - 513 EP - 632 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-43646 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Versuche mit Fahrkartenautomaten bei der BAM N2 - Vorstellung der Versuche mit Fahrkartenautomaten und pyrotechnischen Gegenständen bzw. Schwarzpulver T2 - ICA Anwendertreffen CY - Dortmund, Germany DA - 21.09.2017 KW - Vergleichsversuche KW - Fahrkartenautomaten KW - Illegale Pyrotechnik PY - 2017 AN - OPUS4-43757 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Unfall mit Anzündhütchen am 11.01.2017 N2 - Darstellung des Unfall mit Anzündhütchen am 11.01.2017 in Horstwalde T2 - BG RCI Erfahrungsaustausch CY - Königswinter, Germany DA - 07.09.2017 KW - Unfall KW - Anzündhütchen KW - Massenexplosion KW - Arbeitsschutz PY - 2017 AN - OPUS4-43761 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitstechnische Bewertung von Explosivstoffen N2 - Vorstellung des Arbeitsgebietes und Darstellung des Werdegangs der Autorin T2 - Jungchemikerforum der Gesellschaft deutscher Chemiker CY - Mainz, Germany DA - 14.12.2017 KW - Sicherheitstechnik KW - SprengG KW - 2.SprengV KW - Lagerung PY - 2017 AN - OPUS4-43762 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Regulation concerning explosives in Germany N2 - An overview of the regulations regarding the storage and the handeling of explosives is given T2 - French-German Airbus Workshop CY - Bremen, Germany DA - 22.11.2017 KW - Explosives Act KW - 2nd provision to the Explosives Act PY - 2017 AN - OPUS4-43763 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitsaspekte in der Explosivstoffindustrie N2 - Fortbildung für Beschäftigte in der Explosivstoffindustrie für die Fachkunde nach SprengG T2 - EXII-Lehrgang bei der BG RCI CY - Laubach, Germany DA - 13.12.2017 KW - 2. SprengV KW - Sicherheitsabstände KW - Schutzabstände KW - Explosivstoffe KW - Unfall PY - 2017 AN - OPUS4-43765 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitsaspekte in der Explosivstoffindustrie N2 - Fortbildung für Beschäftigte in der Explosivstoffindustrie für die Fachkunde nach SprengG T2 - EXII-Lehrgang bei der BG RCI CY - Laubach, Germany DA - 01.11.2017 KW - 2. SprengV KW - Schutzabstände KW - Sicherheitsabstände KW - Explosivstoffe KW - Unfälle PY - 2017 AN - OPUS4-43766 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin T1 - Experimental investigations of the burning behavior of transport package impact limiters and of fire spread impact onto the cask N2 - Accident safe packages for the transport of spent nuclear fuel and high-level waste shall fulfil international IAEA safety requirements. Compliance is shown by consecutive mechanical and thermal testing. Additional numerical analysis are usually part of the safety evaluation. For damage protection some package designs are equipped with wood filled impact limiters encapsulated by steel sheets. The safety of these packages is established in compliance with IAEA regulations. Cumulative mechanical and fire tests are conducted to achieve safety standards and to prevent loss of containment. Mechanical reliability is proven by drop tests. Drop testing might cause significant damage of the impact limiter steel sheets and might enable sufficient oxygen supply to the impact limiter during the fire test to ignite the wood filling. The boundary conditions of the fire test are precisely described in the IAEA regulatory. During the test the impact limiter will be subjected to a 30 minute enduring fire phase. Subsequent to the fire phase any burning of the specimen has to extinguish naturally and no artificial cooling is allowed. At BAM a large-scale fire test with a real size impact limiter and a wood volume of about 3m³ was conducted to investigate the burning behaviour of wood filled impact limiters in steel sheet encapsulation. The impact limiter was equipped with extensive temperature monitoring equipment. Until today burning of such impact limiters is not sufficiently considered in transport package design and more investigation is necessary to explore the consequences of the impacting fire. The objective of the large scale test was to find out whether a self-sustaining smouldering or even a flaming fire inside the impact limiter was initiated and what impact on the cask is resulting. The amount of energy, transferred from the impact limiter into the cask is of particular importance for the safety of heavy weight packages. With the intention of heat flux quantification a new approach was made and a test bench was designed. T2 - PVP2018 - Pressure, Vessels and Piping Conference 2018 CY - Prague, Czech Republic DA - 15.07.2018 KW - Smouldering KW - Impact limiter KW - Burning KW - Wood KW - Shock absorber KW - Fire testing KW - IAEA KW - Radioactive material KW - Large-scale fire test KW - Combustion PY - 2018 AN - OPUS4-45594 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Dirk A1 - Heidermann, Th. T1 - Einfluss von Rohrleitungsverzweigungen auf die Wirksamkeit von Deflagrationsrohrsicherungen N2 - Deflagrationsrohrsicherungen sind Sicherheitseinrichtungen, die den Durchfluss von brennbaren Gasen und Dämpfen brennbarer Flüssigkeiten ermöglichen, den Flammendurchschlag und weitere Explo­sionsausbreitung nach der Zündung von explosionsfähigen Gas-/Dampf-Luftgemischen jedoch verhindern sollen. Die Einbaubedingungen sind dabei von besonderer Bedeutung für die Wirksamkeit der Deflagrations­rohrsicherungen. Oft lassen sich aus betrieblichen bzw. verfahrenstechnischen Gründen entsprechende Einbaubedingungen nur schwer oder nicht realisieren. So können Rohrleitungsverzweigungen zusätzliche Turbulenzen induzieren und dadurch zu erhöhten Flammenausbreitungsgeschwindigkeiten und Explosions­drücken und damit zum Versagen der Deflagrationsrohrsicherung führen. Im vorliegenden Artikel werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen in einer geraden und verzweigten Rohrleitung mit einer Deflagrationsrohrsicherung diskutiert. KW - Explosionsschutz KW - Deflagration KW - Flammendurchschlagssicherung PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 4 SP - 20 EP - 24 PB - VDI Springer CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45674 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Liehr, Sascha ED - Peng, G.D. T1 - Polymer fiber sensors for structural and civil engineering applications N2 - This chapter gives an overview about polymer optical fiber (POF) sensors with the focus on structural and civil engineering applications. POF properties such as the high-strain range, the low Young’s modulus, and specific scattering effects open new fields for fiber-optic sensing applications. POF properties, sensitivities, and cross-sensitivities that are relevant for sensing are introduced. Advantages and limitations are discussed. State-of-the-art POF sensors and application examples are presented in subsections with regard to their underlying measurement principles. KW - Optical fiber sensors KW - Polymer optical fibers (POF) KW - Structural health monitoring KW - Distributed sensor PY - 2018 UR - https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-981-10-1477-2_3-1 SN - 978-981-10-1477-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-981-10-1477-2_3-1 SP - 1 EP - 36 PB - Springer Nature CY - Singapore AN - OPUS4-45754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korzen, Manfred ED - Pavese, Alberto T1 - Hybrid fire testing via the substructuring method N2 - Originally introduced in the field of earthquake engineering hybrid testing, i.e. the simultaneous combined application of numerical simulation techniques and execution of experiments, is nowadays used in different areas of experimental analysis. The focus of this paper is on the presentation of the so-called substructuring method as a hybrid method in fire engineering. Motivation are EU standards for fire resistance tests of columns or beams. According to these codes building elements are considered as stand-alone elements whereas in real fires each building element interacts with its adjacent elements. Therefore, to conduct a fire test in a more realistic fashion, the concept of hybrid substructuring as a special experimental technique has been adopted to fire engineering. Due to this concept the entire building, which is exposed to a real fire, is decomposed into two parts. One part is represented by the building element under test in a special furnace, whereas the remaining building environment is simulated by a model, based on the equations of thermomechanics. The paper addresses the historical development of the substructuring method in fire engineering supplemented by presentation of the results of realized fire resistance tests in substructuring mode on different types of specimens. T2 - 7th International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering CY - Pavia, Italy DA - 6 September 2017 KW - Hybrid testing PY - 2017 SN - 978-88-85701-01-4 SP - 945 EP - 947 PB - EUCENTRE Foundation CY - Pavia, Italy AN - OPUS4-45760 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Massnahmen zum Explosionsschutz N2 - Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 2014/34/EUG fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Entwicklung normativer Anforderungen an explosionsgeschützte nichtelektrische Geräte resultierend aus der Zündfähigkeit mechanisch erzeugter Schlagfunken (NAMES)" zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei nied-rigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - Seminar "Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten" CY - Haus der Technik (HdT), Ausseninstitut der RWTH Aachen, 45127 Essen, in Maritim Seehotel, 23669 Timmendorfer Strand, Germany DA - 21.08.2018 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2018 AN - OPUS4-45767 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Talebi, Elnaz A1 - Korzen, Manfred A1 - Espinós, A. A1 - Hothan, Sascha ED - Albero, Vicente T1 - The effect of damage location on the performance of seismically damaged concrete filled steel tube columns at fire N2 - In this paper, a nonlinear three-dimensional finite element (FE) model was developed and validated to study the effect of seismic damage location on the response of concrete filled tube (CFT) columns at fire after earthquakes. Three analyses were conducted consecutively in the modelling, namely, cyclic, thermal and structural. Results of the cyclic loading analysis comprising residual deformations were applied as the Initial condition to the thermal-stress model, replicating the seismic performance of column. Following, a nonlinear sequentially coupled-thermal stress Analysis was carried out to investigate the fire response of CFT columns after the seismic event. Three damage scenarios were contemplated, considering any possible potential damages that could be generated by the earthquake loading on CFT columns. The accuracy of the proposed FE model was examined by comparing the numerical results with that of available tests on fire and cyclic loading. By means of the validated model, the performance of damaged CFT columns was then investigated under fire after earthquakes. The level of damage was assumed as a high damage level, presuming that the column reached 50% of ist lateral resistance while still maintaining its overall stability after the earthquake. The results were presented broadly, including the axial deformation history as well as the fire resistance time for CFT columns. To have a comprehensive insight on the influence of damage location in columns, the fire response of damaged specimens was compared with that of an intact one. T2 - 12th International Conference on Advances in Steel-Concrete Composite Structures (ASCCS 2018) CY - Valencia, Spain DA - 27.06. 2018 KW - Fire after earthquake KW - Concrete filled tube (CFT) column KW - Finite element model KW - Seismically damaged column KW - Damage location KW - Fire performance PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-457694 SN - 978-84-9048-601-6 DO - https://doi.org/10.4995/ASCCS2018.2018.8534 SP - 835 EP - 842 PB - Editorial Universitat Politècnica de València CY - València AN - OPUS4-45769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Simulation of liquid cargo – vehicle interaction under lateral and longitudinal accelerations N2 - Amongst the vehicle parameters influencing road safety, the carried cargo plays a critical role in the case of a liquid cargo, posing rollover risk and affecting the available friction forces for braking. While the lateral sloshing of the cargo within the vehicle´s compartments, can be excited when the vehicle negotiates a turn, the longitudinal motion of the cargo derives from changes of speed. The combination of both types of perturbations occurs when the vehicle brakes while negotiating a turn. In this paper, a two-pendulum formulation is used to simulate the lateral and longitudinal behavior of a vehicle when negotiating a braking in a turn maneuver. The suspension forces are thus calculated as the linear superposition of both models. Results suggest that the vehicle roll stability is affected by the cargo sloshing, with increments on the order of 100% in the lateral load transfer, for a 50% filled tank. On the other hand, the dispersion of the travelling speed also affects the lateral stability of such type of vehicles, as a function of the dispersion of the vehicle´s travelling speed. T2 - The 9th International Conference on Computational Methods (ICCM2018) CY - Rome, Italy DA - 06.08.2018 KW - Sloshing cargo KW - Road tankers KW - Pendulum analogy KW - Braking in a turn KW - Lateral load transfer ratio PY - 2018 SP - 88 EP - 102 PB - Scientech Publisher LLC AN - OPUS4-45821 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - The LAUS: First applications of a new system for ultrasonic imaging of very concrete structures N2 - The LAUS (Large Aperture Ultrasonic System) has been developed to image very thick concrete structures, which are not accessible for commercial systems. The device and the corresponding software is the result of joint research of BAM, an ultrasonic instrument manufacturer and University of Kassel, Germany. It consists of 12 separate arrays of 32 point-contact shear wave transducers each, which can be deployed in flexible configurations. Each array is combined with battery and transmitter, receiver and wireless communication electronics. Three case histories are presented. First the system was deployed on a 5-m thick heavily reinforced foundation slab. The reflection of the slab’s bottom was imaged clearly. In addition, a multiple reflection was registered, thus giving hope that even thicker elements might be imaged by the instrument. Second, the LAUS was used to investigate a massive bridge girder where a heavy rainstorm during concreting had led to imperfections that were visible after removing the formwork was removed. The LAUS could image tendon ducts in 1.8m depth and the backwall closely behind them. Some limited areas showed blurred reflections and were checked by drill holes; these areas were affected by diffuse damage which could be repaired by injections. Third, a large retaining wall was checked for thickness. Meanwhile, the LAUS has been used in underground waste deposits (nuclear and other) for quality assurance of sealing plugs. A confirmed penetration depth of about 7 m has been reached. T2 - ASNT SMT/NDT-CE 2018 CY - New Brunswick, NJ, USA DA - 27.8.2018 KW - LAUS KW - Ultrasound KW - Imaging KW - Concrete PY - 2018 AN - OPUS4-45828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Zuverlässigkeit von sicherheitstechnischen Kenndaten - Validierung von Prüfmethoden durch Ringversuche N2 - Chemikalien werden im Prüflabor auf ihre gefährlichen Eigenschaften getestet, um die Risiken bei deren Handhabung richtig abschätzen zu können. Dazu sind Prüfmethoden entwickelt und veröffentlicht worden, die heute weltweit Anwendung finden. Auf die Validität der jeweiligen Prüfmethode und richtige Durchführung der Prüfung und Bewertung im Laboratorium müssen sich Hersteller, Importeure, Händler, Arbeitgeber oder Verbraucher verlassen können. Die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Berlin hat eine langjährige Erfahrung sowohl bei der Ermittlung und Bewertung der physikalischen Gefahren von Chemikalien als auch bei der Einstufung und Kennzeichnung nach dem Chemikalienrecht (z.B. gemäß REACH-VO, CLP-VO, Gefahrgutvorschriften u.a.). Es werden drei Poster präsentiert, welche einerseits kritisch die im Rahmen der chemikalienrechtlichen Verfahren von den Registranten vorgelegten Prüfergebnisse / Prüfberichte bewerten und andererseits die Zuverlässigkeit von verschiedenen Prüfmethoden einschätzen bzw. den Aufwand am Beispiel der Validierung einer konkreten Prüfmethode durch Ringversuche demonstrieren. REACH-Registrierungsdossiers z.B. werden mit der Softwareanwendung IUCLID (International Uniform Chemical Information Database) erstellt. Für die Behörden ist die Bewertung der Zuverlässigkeit mit den Informationen zu den Studien im IUCLID-Dossiers oftmals schwer nachvollziehbar. Bei der Bewertung der Verlässlichkeit der im Labor gewonnenen Prüfergebnisse spielen Ringversuche eine entscheidende Rolle. In den letzten 10 Jahren wurden von der BAM und der PTB Ringversuche zu verschiedenen Prüfmethoden durchgeführt. In allen Ringversuchen wurden deutliche Unterschiede zwischen den Ergebnissen der teilnehmenden Laboratorien festgestellt. Die Abweichungen der Prüfergebnisse wurden jedoch nicht nur durch Laborfehler, sondern auch durch Mängel der Prüfmethoden verursacht. Deshalb ist es wichtig zu wissen, wie gut die Prüfmethode ist, mit der ein Gefahrgut oder Gefahrstoff klassifiziert wird oder mit denen sicherheitstechnische Kenndaten bestimmt werden. Ringversuche werden bei der Methodenentwicklung und -validierung eingesetzt und können zur Ermittlung der Messunsicherheit genutzt werden. Validierungsberichte zu Prüfmethoden sorgen für Transparenz, sind für die Regulierung im Chemikalienrecht erforderlich und dienen auch dazu auf globaler Ebene gleiche Wettbewerbsbedingungen zu schaffen. Die BAM und die PTB unterstützen deshalb den weiteren Ausbau des Ringversuchsprogramms des im Jahr 2007 gegründeten Kompetenzzentrums zur Qualitätssicherung für Prüfungen von Gefahrgütern und Gefahrstoffen auf physikalische Gefahren (Centre for quality assurance for testing of dangerous goods and hazardous substances, CEQAT-DGHS, www.ceqat-dghs.bam.de). Dieses betreibt die BAM gemeinsam mit der PTB und der QuoData Gesellschaft für Qualitätsmanagement und Statistik mbH, Dresden. T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - REACH KW - CLP KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit KW - Ringversuch PY - 2018 AN - OPUS4-45809 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Talebi, Elnaz A1 - Korzen, Manfred A1 - Hothan, Sascha T1 - The performance of concrete filled steel tube columns under postearthquake fires N2 - In this study, a nonlinear three-dimensional finite element (FE) model was developed and validated to investigate the response of concrete filled tube (CFT) columns subjected to post-earthquake fires. Three steps were considered successively in the modelling, namely, cyclic, thermal and structural analyses. Outputs from the cyclic loading including residual deformationswere imposed as an initial condition to the thermal-stress model, imitating the seismic response of the column. Subsequently, a nonlinear sequentially thermal-stress analysis was conducted to simulate the fire response of column after the earthquake. The proposed FE model was validated by comparing the simulation resultswith the observations of full-scale fire and cyclic tests available in the literature. The validated numericalmodelwas then used to study the behavior of CFT columns under the combined action of earthquake and fire as a multi-hazard event. Three probable seismic damage scenarios were considered in the column, namely, middle length, bottom and top end region damages. The level of damage was assumed as a high damage level, presuming that the column reached 50% of its lateral resistance while still maintaining ist overall stability after the earthquake. The results showed that the top and bottom end region damages have not significantly influence the fire response of the damaged column. Besides, the column with the middle span damage performed a lesser fire resistance time owing to the coincidence of damage location to that of onset of global buckling. KW - Post-earthquake fire KW - Concrete filled tube (CFT) column KW - Finite element analysis KW - Seismically damaged column KW - Fire resistance KW - Multi-hazard incident PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2018.07.013 SN - 0143-974X VL - 150 SP - 115 EP - 128 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45813 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Wie sicher sind Labortests - Die Bedeutung von Ringversuchen zur Methodenvalidierung am Beispiel der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens großer Feststoffschüttungen N2 - Für die Klassifizierung sowie die sichere Handhabung und Nutzung von Chemikalien und anderen Stoffen wurden spezielle standardisierte Testmethoden entwickelt, die weltweit zum Einsatz kommen. Die Ableitung von Sicherheitsmaßnahmen durch Experten erfordert, dass aus diesen Untersuchungen verlässliche Daten gewonnen werden. Ringversuche sind ein wesentliches Element bei der Methodenentwicklung (-validierung) und für die Qualitätssicherung von Laboratorien. Die Testmethode DIN EN 15188:2007 dient der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben. Experimentelle Grundlage für die Beschreibung des Selbstentzündungsverhaltens eines bestimmten Materials ist die Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen (TSE) von Proben verschiedener Größen mit Hilfe isoperiboler Warmlagerungsversuche. Die so ermittelten Versuchsdaten ergeben die Abhängigkeit der Selbstentzündungstemperaturen vom Lagervolumen. Zweck einer schrittweise aufgebauten Serie von Ringversuchen und internen Labortests war die Identifizierung von Schwächen der bestehenden Methode bzw. von in der Laborpraxis auftretenden Mängeln bei der Anwendung der Methode, die Validierung der modifizierten und verbesserten Methode sowie die Bestimmung einer allgemeingültigen (Mess-)Unsicherheit dieser modifizierten Methode. T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Selbstentzündung KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit KW - Ringversuch PY - 2018 AN - OPUS4-45814 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Lüth, Peter T1 - Wie sicher ist die Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens großer Feststoffschüttungen? N2 - Für die Klassifizierung sowie die sichere Handhabung und Nutzung von Chemikalien und anderen Stoffen wurden spezielle standardisierte Testmethoden entwickelt, die weltweit zum Einsatz kommen. Die Ableitung von Sicherheitsmaßnahmen durch Experten erfordert, dass aus diesen Untersuchungen verlässliche Daten gewonnen werden. Ringversuche sind ein wesentliches Element bei der Methodenentwicklung (-validierung) und für die Qualitätssicherung von Laboratorien. Die Testmethode DIN EN 15188:2007 dient der Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben. Experimentelle Grundlage für die Beschreibung des Selbstentzündungsverhaltens eines bestimmten Materials ist die Bestimmung der Selbstentzündungstemperaturen (TSE) von Proben verschiedener Größen mit Hilfe isoperiboler Warmlagerungsversuche. Die so ermittelten Versuchsdaten ergeben die Abhängigkeit der Selbstentzündungstemperaturen vom Lagervolumen. Zweck einer schrittweise aufgebauten Serie von Ringversuchen und internen Labortests war die Identifizierung von Schwächen der bestehenden Methode bzw. von in der Laborpraxis auftretenden Mängeln bei der Anwendung der Methode, die Validierung der modifizierten und verbesserten Methode sowie die Bestimmung einer allgemeingültigen (Mess-)Unsicherheit dieser modifizierten Methode. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube" CY - Nürnberg, Germany DA - 24.10.2017 KW - Selbstentzündung KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit KW - Ringversuch PY - 2017 SN - 978-3-18092-314-7 SN - 0083-5560 VL - 2314 SP - 95 EP - 105 PB - VDI Verlag GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45815 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wieneke, K. A1 - Herbrand, M. A1 - Vogler, Nico A1 - Schwermann, R. A1 - Blankenbach, J. T1 - Messverfahren zur Bestimmung der Rautiefe von Betonoberflächen T1 - Measurement methods for determining the roughness of concrete surfaces N2 - Die zuverlässige Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Grenzfläche zwischen zwei Betonen unterschiedlichen Alters ist von großer Bedeutung für die Bemessung. Die Bewertung der Rauigkeit einer Betonoberfläche erfolgt über den Vergleichswert der mittleren Rautiefe. Als Standardverfahren für die Ermittlung der Rautiefe gilt das Sandflächenverfahren nach Kaufmann. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit bei der Ermittlung der Rautiefe von Betonoberflächen sowie zur Erweiterung der Anwendung auf vertikale und geneigte Oberflächen wurden alternative Messverfahren entwickelt, die auf optischen Messmethoden basieren. Solche Verfahren sind beispielsweise die Laser-Triangulation oder die Photogrammetrie. Im vorliegenden Beitrag wird die Anwendung der zuvor genannten Verfahren zur Ermittlung der Rauigkeit beschrieben. Im Rahmen von Untersuchungen an Deckenplatten mit Gitterträgern werden die Verfahren anschließend an aufgerauten Betonoberflächen vergleichend angewendet. N2 - A reliable determination of the mechanical properties of the interface between to concrete cast at different times of great importance for design of structural concrete. The assessment of the roughness of a concrete surface is realized by the reference value of the mean roughness. A standard method for determining the roughness is the so-called sand patch method by Kaufmann. To improve the reliability of roughness measurements of concrete surfaces and to extend the scope of use on vertical and inclined surfaces, alternative measurement methods have been developed which are based on optical methods. Such methods are for example the laser triangulation or photogrammetry. In this paper, the application of the aforementioned methods for determining the roughness is described. In the course of tests on semi-precast slabs, the methods are applied to roughened concrete surfaces for comparison. KW - Instandsetzung KW - Rautiefe KW - Laser PY - 2018 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - September SP - 365 EP - 373 PB - Springer VDI CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Analyse von Schädigungsprozessen in Beton - Was leistet die CT? Teil3: Fallstudien in Zement- und Betonforschungsanwendungen N2 - Für die Festigkeit von faserverstärkten Betonen spielt die beim Gießvorgang hervorgerufene Faseranisotropie eine wichtige Rolle. In den computertomographischen Aufnahmen lässt sich die anhand der Eigenvektoren der Hessianmatrix an der Faser ermittelte räumliche Orientierung der Fasern berechnen und im sphärischen Koordinatensystem darstellen. Mit für die CT-Anlagen ausgelegten Prüfeinrichtungen ist es möglich mechanische Belastungen, Wärmeeinwirkung und Feuchtetransport in Betonproben während einer CT-Messung durchzuführen. Die Analyse dieser In-situ Messungen erfordert zum Teil speziell auf die Erfordernisse angepasste Auswerteverfahren. Dazu zählen die automatische Rissdetektion oder die Korrektur der Streustrahlung bei der Wasseraufnahme. T2 - Summer School im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms 2020 "Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab" CY - Hotel Park Soltau, Soltau, Germany DA - 25.06.2018 KW - Computertomographie KW - Faserorientierungsanalyse KW - In-situ CT KW - Risserkennung KW - Schadenscharakterisierung PY - 2018 AN - OPUS4-45434 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Quick-release cylinder valves according to EN ISO 17871 and EN 12094-4 N2 - The presentation deals with the different requirements for quick-release cylinder valves used for transport of dangerous goods (TPED/ADR) and construction products (CPR) and the posssibility for a future harmonization. T2 - Normungssitzung CEN/TC 191/WG 6 CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2018 KW - Construction products KW - Quick-release cylinder valves KW - Transport of dangerouss goods PY - 2018 AN - OPUS4-45440 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir ED - Bian, Xuecheng ED - Chen, Y. ED - Ye, X. T1 - Vibration measurements for the control of damaged and repaired railway tracks N2 - This contribution presents experimental methods to detect track damage. At BAM (Federal Institute of Material Research and Testing), a measuring car with a measuring system of 72 channels, geophones, mountings, cables, harmonic and impulsive exciters is used for dynamic measurements of the track, the soil and buildings. An instrumented hammer allows force measurements and to evaluate transfer functions of the track, and the soil. Wave measurements are used to identify the soil characteristics. Train passages are measured at the track and for the train induced ground vibrations. In addition to these in situ options, tests of tracks or track elements can be performed in a large laboratory. KW - Track vibration KW - Track damage PY - 2018 SN - 978-981-10-4507-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-981-10-4508-0_2 SP - 13 EP - 30 PB - Springer CY - Singaporer AN - OPUS4-45457 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya A1 - Bulling, Jannis A1 - Prager, Jens A1 - Boller, C. T1 - Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels N2 - The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre reinforced material. The method allows appropriate wave types (modes) to be identified and to analyse their interaction with different defects. Results obtained are used to develop a structural health monitoring system for composite pressure vessels used in automotive and aerospace industries. T2 - 9th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM) CY - Manchester, UK DA - 10.07.2018 KW - Structural Health Monitoring KW - Pressure tanks KW - Hydrogen storage KW - Finite Element Modelling KW - Composites PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-454859 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-45485 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens T1 - Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels N2 - The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre reinforced material. The method allows appropriate wave types (modes) to be identified and to analyse their interaction with different defects. Results obtained are used to develop a structural health monitoring system for composite pressure vessels used in automotive and aerospace industries. T2 - 9th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM) CY - Manchester, UK DA - 10.07.2018 KW - Structural Health Monitoring KW - Pressure tanks KW - Hydrogen storage KW - Finite Element Modelling KW - Composites PY - 2018 AN - OPUS4-45486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens T1 - Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels N2 - The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre reinforced material. The method allows appropriate wave types (modes) to be identified and to analyse their interaction with different defects. Results obtained are used to develop a structural health monitoring system for composite pressure vessels used in automotive and aerospace industries. T2 - 9th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM) CY - Manchester, UK DA - 10.07.2018 KW - Structural Health Monitoring KW - Pressure tanks KW - Hydrogen storage KW - Finite Element Modelling KW - Composites PY - 2018 AN - OPUS4-45487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Canada in lower saxony or are penguins inhibitors? N2 - A failure case in an animal enclosure at hannover zoo is presented. reasons for corrosive failure and solutions are discussed T2 - Corrosion Prevention Balkan CY - Plovdiv, Bulgaria DA - 28.06.2018 KW - Coating KW - Artificial seawater KW - Cathodic protection PY - 2018 AN - OPUS4-45489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir T1 - Prediction of explosion-induced ground and building vibrations - measured wave velocities, transfer functions and attenuation N2 - Explosion-induced ground vibrations have been measured at several places. Results about the wave propagation are shown in this contribution. The particle velocities of the soil have been measured at up to 1000 m distance from the explosion and are presented as time records (seismograms) and one-third octave band spectra (transfer functions). The results are compared with the results of hammer impacts. The seismograms clearly show different wave types, compressional waves of the air, the water and the soil, and the Rayleigh wave. The hammer impacts yield good results up to 100 m and incorporate higher frequencies at about 50 Hz, whereas the explosion results in a ground vibration with frequencies around 10 Hz and a longer range of influence. Explosion and hammer excitations are evaluated for the wave velocities of the soil by using the wavenumber and the spatial auto-correlation method. The attenuation of the ground vibration amplitudes A with distance r can well be presented by a power law A ~ r -q. This type of amplitude-distance law and the corresponding power q > 1 are substantiated in the contribution. The influence of the charge weight W is evaluated as an additional power law A ~ W -p for each measuring site. The power is found quite similarly around q  0.6 as all sites have a medium soft soil such as sand and clay. The obtained amplitude-charge-distance law can be used to predict the explosion-induced ground and building vibrations at other sites. T2 - International Congress on Sound and Vibration (ICSV25) CY - Hiroshima, Japan DA - 08.07.2018 KW - Soil properties KW - Amplitude-charge weight laws KW - Amplitude-distance laws KW - Explosion-induced ground vibrations KW - Hammer impact KW - Prediction of explosion induced ground and building vibration PY - 2018 AN - OPUS4-45508 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Strukturschwingungen und Schwingungsminderung - Bauwerksmodelle, Messungen vor Ort und auf dem Versuchsgelände der BAM T1 - Structural Vibrations and Vibration Reduction Building Models, On-site Measurements and Test Site of the BAM N2 - Die Grundidee einer Schwingungsminderung ist es eine tiefe Eigenfrequenz der Struktur zu erreichen, so dass höhere Frequenzen abgemindert werden. Das gilt für die Minderung an der Quelle, zum Beispiel einem Eisenbahngleis, und für die Minderung am Empfänger, dem Gebäude. Die Eigenfrequenz ermittelt man aus dem Verhältnis der Auflagersteifigkeit und der Masse. Wie ist die Masse bei einem Gebäude zu wählen? Und wie ist die Untergrundsteifigkeit zu berücksichtigen? Als Referenzsituation ohne Minderungsmaßnahme? Der Beitrag bringt Rechenergebnisse zu abgefederten Gebäuden mit einfachen und komplexen (FE-) Modellen, Mess- und Rechenergebnisse zur Schwingungsübertragung von unabgefederten Gebäuden. Es wird der Einfluss der Abstimmfrequenz, der Bodensteifigkeit und der „starren“ Gebäudemasse untersucht. Die komplexen Gebäudemodelle erlauben, neben der Berechnung einer elastischen Gebäudelagerung, auch die Variation von Gebäudeparametern zur Reduktion der Deckenschwingungen. Den Ergebnissen bei der Erschütterungs-übertragung in Gebäude werden zwei ähnliche Beispiele zur elastischen Maschinenlagerung und zur elastischen Gleislagerung gegenübergestellt. T2 - 6. VDI Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 17.04.2018 KW - Rechenmodelle KW - Elastische Gebäudelagerung PY - 2018 SN - 978-3-18-092321-5 SN - 0083-5560 VL - 2321 SP - 421 EP - 434 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45471 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Acoustic Emission T1 - Überwachung und Charakterisierung von Werkstoffen mittels Schallemissionsanalyse N2 - Das Phänomen Schallemission (eng. Acoustic Emission, AE) ist eine Begleiterscheinung bei aktiven Mechanismen und Prozessen wie sie in Werkstoffen auftreten, die einer Belastung durch Krafteinwirkung oder durch Änderung der Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Plastische Verformung, Risswachstum, Korrosion oder der Übergang zu einer anderen Phase generieren u.a. transiente elastische Wellen, die sich im Werkstoff und an der Materialoberfläche ausbreiten. Auftretende Auslenkungen von wenigen hundert Pikometern sind mit piezo-elektrischen AE Sensoren detektierbar. Aufzeichnungsraten von bis zu 40 MHz ermöglichen dabei zeitliche Auflösungen von einigen Nano- bis Mikrosekunden. Die Dechiffrierung der detektierten Informationen ist für die Material- und Versagenscharakterisierung sowie für Anwendungen in der Struktur- oder Prozessüberwachung ein zentraler Forschungsschwerpunkt. Nach einem kurzen Überblick zu den Grundlagen werden ausgewählte Ansätze der AE Methode vorgestellt und diskutiert: 1) AE Monitoring von Pipelines als Referenzmessung für die Entwicklung eines akustischen faseroptischen Monitorings (AGIFAMOR) 2) Schwellwertfreie AE Messung im 4-Punkt-Rohrbiegeprüfstand BAM_9.1 (AGIFAMOR) 3) Kombination von AE mit Röntgen-Mikrotomografie und die Anwendung der frequenzbasierten Mustererkennung ermöglichen eine Zuordnung von AE und Mechanismen (Ergebnisse aus dem SNSF Projekt Nr. 127'134, Baensch 2014, Diss. ETH No. 22372) T2 - Abteilungsseminar BAM-8.1 CY - BAM UE, Berlin, Germany DA - 08.10.2018 KW - Acoustic Emission (AE) KW - Monitoring KW - Non-threshold measurement KW - Unsupervised pattern recognition PY - 2018 AN - OPUS4-46202 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Cheng-Chieh T1 - A small-scale test bridge for measurement- and model-based structural analysis N2 - To examine the capability to detect and localise damage using the Measurement- and Model-based Structural Analysis (MeMoS), a small-scale truss bridge (1520 mm × 720 mm × 720 mm) made of aluminium profiles is built as a test specimen for this purpose. The truss frame of the test bridge is made of aluminium profiles with a sophisticated design of the cross-sectional area. In comparison, with solid profiles, only a fraction of the material is needed to produce the profiles, while their bending resistance decreases slightly. The profiles are built into a truss frame by connecting them by means of fastening sets made of steel. The bridge model is mounted on four steel bearings which each of them consist of a cylinder arranged between two plates. Fixed bearings are made by holding onto one end of the bridge. The bridge is subjected by an external load by placing a heavy object beneath it. At the same time, measurements can be conducted below the bridge. Therefore, the bridge specimen is elevated by attaching it on a pedestal with four columns. Damages can be induced by loosening the fastening pieces. T2 - 35th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - Adjustment calculation KW - Finite element method KW - Damage detection and localisation KW - Structural analysis KW - Photogrammetry PY - 2018 AN - OPUS4-46113 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Kadoke, Daniel A1 - Fischer, Michael A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Weisbrich, S. A1 - Neitzel, F. ED - Pastramă, Ştefan Dan ED - Constantinescu, Dan Mihai T1 - A small-scale test bridge for measurement- and model-based structural analysis N2 - To examine the capability to detect and localise damage using the Measurement- and Model-based Structural Analysis (MeMoS), a small-scale truss bridge (1520 mm × 720 mm × 720 mm) made of aluminium profiles is built as a test specimen for this purpose. The truss frame of the test bridge is made of aluminium profiles with a sophisticated design of the cross-sectional area. In comparison, with solid profiles, only a fraction of the material is needed to produce the profiles, while their bending resistance decreases slightly. The profiles are built into a truss frame by connecting them by means of fastening sets made of steel. The bridge model is mounted on four steel bearings which each of them consist of a cylinder arranged between two plates. Fixed bearings are made by holding onto one end of the bridge. The bridge is subjected by an external load by placing a heavy object beneath it. At the same time, measurements can be conducted below the bridge. Therefore, the bridge specimen is elevated by attaching it on a pedestal with four columns. Damages can be induced by loosening the fastening pieces. T2 - 35th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - Adjustment calculation KW - Finite element method KW - Damage detection and localisation KW - Structural analysis KW - Photogrammetry PY - 2018 SN - 978-606-23-0874-2 SP - 23 EP - 24 PB - PRINTECH CY - Bukarest AN - OPUS4-46116 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Leckageratenmessungen an Gefahrgutverpackungen unterschiedlicher Bauarten N2 - Es werden die Ergebnisse von Leckageratenmessungen an den Verschlüssen von Gefahrgutverpackungen unterschiedlicher Bauarten vorgestellt. Die Prüfungen wurden mit dem Überdruckverfahren mit Ansammlung unter Verwendung des Prüfgases Helium vorgenommen. Die gemessenen Deckelleckageraten zeigen Größenordnungsunteschiede von mehreren Zehnerpotenzen. Durch einen Vergleich mit berechneten Grenzwerten lässt sich die Indentifizierung kritischer Bauarten vornehmen. T2 - 17. Sitzung des BAM AK Inspektionsstellen CY - Berlin, Germany DA - 25.09.2018 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Dichtheitsprüfung KW - Überdruckverfahren PY - 2018 AN - OPUS4-46095 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen der mechanisch erzeugten Funken - Verwendung von Werkzeugen - Möglichkeiten und Grenzen bei der Verwendung von NE-Metall und Edelstahl im Ex-Bereich N2 - Normalerweise werden Werkzeuge für den industriellen Einsatz aus hochlegierten Chromstählen hergestellt. Mit steigender kinetischer Schlagenergie und sinkender Zündenergie der Brenngas/Luft-Atmosphäre steigt deutlich die Zündwahrscheinlichkeit bei Metall-Werkstoffpaarungen. Aber zwischen den unterschiedlichen Metallen bzw. Stählen gibt es Unterschiede bezüglich der Gefahr der Erzeugung zündfähiger mechanisch erzeugter Funken. Aus einer sehr großen Anzahl von Schlagfunkenversuchen der BAM sind die Zündwahrscheinlichkeiten der homogenen Werkstoffpaarung aus ferritischem Stahl bekannt. Besonders zündgefährlich ist die homogene Werkstoffpaarung ferritischer Stahl bei Anwesenheit von explosionsfähigen Brenngas/Luft-Atmosphären der Explosionsgruppe IIC und IIB. Aber auch bei Anwesenheit von IIA-Gemischen kommt es regelmäßig zu Explosionen. Die Ergebnisse haben bereits in den einschlägigen Regelwerken wie z.B. ISO 80079-36:2016 Anwendung gefunden. Edelstahl mit hohem Chromgehalt (Cr ≥ 16,5 %) galt bisher als relativ funkenarm und somit fälschlicherweise als mit geringer Zündwahrscheinlichkeit behaftet. Umfangreiche Untersuchungen im Rahmen des Forschungsvorhabens „NAMES“ zum Zündverhalten von Edelstahl-Schlagfunken wurden durchgeführt und ausgewertet. Für die Herstellung von funkenarmen Werkzeugen für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich werden überwiegend spezielle NE-Metalle verwendet. Diese haben eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit, sind nur schwer oxidationsfähig und haben gemäß ihrem Anwendungszweck eine höhere mechanische Festigkeit als andere schwer oxidierbare NE-Metalle. Dennoch liegt die mechanische Festigkeit von Werkzeugen aus NE-Metall niedriger als von Edelstahl-Werkzeugen Nur selten treten bei Schlagvorgängen mit nicht energiereichen Schlägen zwischen blanken Nichteisenmetallen und blankem, nicht rostigem, ferritischem, kohlenstoffhaltigem Stahl (C-Stahl) Funken auf. Bei Schlagfunkenprüfungen von NE-Metallen gegen Beton oder Estrich-Beton (Beton-Zusammensetzung eines typischen Chemieanlagen-Betonbodens) treten erfahrungsgemäß immer zu einem unterschiedlichen Anteil Funken auf. Deshalb werden von uns die NE-Metalle folgerichtig nur als funkenarme Werkstoffe bezeichnet. Ausgangspunkt für die Funkenbildung könnte die Gesteinskörnung der Beton-Schlagplatte sein. Beton und auch Estrich werden in der Regel mit natürlichen Gesteinen und Sanden hergestellt. T2 - 19. Essener Brandschutztage CY - Haus der Technik (HdT) e.V., Außeninstitut der RWTH Aachen, Hollestr. 1, 45127 Essen, Germany DA - 13.11.2018 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Funkenarme Werkzeuge KW - Funkenfreie Werkzeuge KW - Ex-Werkzeuge PY - 2018 AN - OPUS4-46587 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schreier, Andy A1 - Liehr, Sascha A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Investigation on the influence of humidity on stimulated Brillouin backscattering in perfluorinated polymer optical fibers N2 - In this paper perfluorinated graded-index polymer optical fibers are characterized with respect to the influence of relative humidity changes on spectral transmission absorption and Rayleigh backscattering. The hygroscopic and thermal expansion coefficient of the fiber are determined to be CHE = (7.4 +/- 0.1) 10^-6 %r.h.^-1 and CTE = (22.7 +/- 0.3) 10^-6 K^-1, respectively. The influence of humidity on the Brillouin backscattering power and linewidth are presented for the first time to our knowledge. The Brillouin backscattering power at a pump wavelength of 1319 nm is affected by temperature and humidity. The Brillouin linewidth is observed to be a function of temperature but not of humidity. The strain coefficient of the BFS is determined to be CS = (146.5 +/- 0.9) MHz/% for a wavelength of 1319 nm within a strain range from 0.1 % to 1.5 %. The obtained results demonstrate that the humidity-induced Brillouin frequency shift is predominantly caused by the swelling of the fiber over-cladding that leads to fiber straining. KW - Brillouin KW - Polymer optical fibre KW - Humidity PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-465932 DO - https://doi.org/10.3390/s18113952 SN - 1424-8220 VL - 18 IS - 11 SP - 3952, 1 EP - 12 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-46593 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korzen, Manfred T1 - Anwendung der Substrukturtechnik als hybride Prüfmethode im Brandingenieurwesen N2 - In klassischen Feuerwiderstandsprüfungen wird die Tragfähigkeit eines einzelnen Tragwerkselementes (z. B. Stütze) unter Feuereinwirkung bestimmt. In realen Brandsituationen interagieren jedoch brandbeanspruchte Bauteile eines Gebäudes immer mit dem angrenzenden Tragwerk. Für eine genauere Bewertung der Tragfähigkeit werden deshalb spezielle experimentelle Methoden benötigt, die eine Interaktion zwischen geprüftem Bauteil und Tragwerk in Feuerwiderstandsprüfungen berücksichtigen. Zur Umsetzung dieses Anspruchs konnte in Kooperation mit dem Joint Research Centre (JRC) in Ispra, Italien, die bereits im Erdbebeningenieurwesen eingesetzte Substrukturmethode erfolgreich zur innovativen Nutzung des Stützenprüfofens der BAM portiert werden. Nach dieser Methode wird das gesamte Gebäude in zwei Teile zerlegt: Ein Teil entspricht dem zu prüfenden Bauteil, während der Rest des Gebäudes online durch ein analytisches oder numerisches Modell simuliert wird. Im Vortrag werden entsprechende Ergebnisse zahlreicher Experimente neben Erläuterungen zu Hard- und Software präsentiert. Abschließend werden weitere Forschungsaktivitäten des Fachbereiches Brandingenieurwesen vorgestellt. T2 - Kolloquium des Instituts für Baustatik & Konstruktion der ETH Zürich CY - ETH Zürich, Switzerland DA - 11. April 2017 KW - Feuerwiderstand KW - Hybride Versuchstechnik PY - 2017 AN - OPUS4-46599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Millar, Steven A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Sankat, Nina A1 - Wilsch, Gerd A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Chlorine determination in cement-bound materials with Laser-induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) – A review and validation N2 - The determination of chloride is still one of the main tasks for the evaluation of reinforced concrete structures. The corrosion of the reinforcement induced by the penetrating chlorides is the dominant damage process affecting the lifetime of concrete structures. In the recent years different research groups demonstrated that LIBS can be a fast and reliable method to quantify chlorine in cement-bound materials. Because chlorine in concrete can only occur as solved ions in the pore solution or bound in salts or hydrated cement phases, the detected emission of chlorine can be correlated with the chloride concentration determined e.g. with potentiometric titration. This work inter alia describes the production of reference samples and possible side effects during the production process. Due to transport processes in the porous matrix of the cement a misinterpretation of the concentrations is possible. It is shown how to overcome these effects and higher precisions of the single measurements can be realised. Using the calibration method, blank sample method and noise method, three different ways of calculating the limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) are compared. Due to the preparation of the reference samples a precision of the whole calibration model of sx0 = 0.023 wt% is determined. The validation of the model is based on different test sets, which are varying in their composition (different Cl-salts, water-to-cement ratios and additives). The determined mean error of the validation is 0.595 ± 0.063 wt%, which is comparable to standardised methods like potentiometric titration, direct potentiometry or photometry (0.40 ± 0.06 wt%) [1]. KW - LIBS KW - Chlorine KW - Cement KW - Calibration KW - Validation PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.sab.2018.05.015 SN - 0584-8547 VL - 147 IS - September SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-46558 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Feuerlöschleitungen in Gebäuden – aktuelle Regelungen N2 - Der direkte Anschluss von Nichttrinkwassersystemen an die Trinkwasserversorgung ist unzulässig. Der Vortrag behandelt das Thema Anschluss von Feuerlöschleitungen und beschreibt, unter welchen Umständen mit welchen technischen Lösungen der Anschluss möglich ist. T2 - Fortbildungstagung für Wasserfachleute CY - Berlin, Germany DA - 06.11.2018 KW - Hygiene KW - Feuerlöscheinrichtungen KW - Trinkwassersicherheit PY - 2018 AN - OPUS4-46564 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Häßler, Mai A1 - Hothan, Sascha A1 - Krüger, Simone T1 - Leistungsfähigkeit reaktiver Brandschutzsysteme auf Zugstabsystemen und deren Anschlusskonstruktionen T1 - Performance of intumescent fire protection coatings on steel tension rod systems and their complex connection components N2 - Zur brandschutztechnischen Ertüchtigung von Stahlkonstruktionen werden reaktive Brandschutzsysteme aufgrund der geringen Beschichtungsdicken und der profilfolgenden Applikation in zunehmendem Maße eingesetzt. Da die für Zugstabsysteme eingesetzten Bauteile meist eine stark konvex gekrümmte Oberfläche aufweisen und der Anschlussbereich über eine vergleichsweise komplexe Geometrie verfügt, stellt dies besonders hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von reaktiven Brandschutzsystemen. Anhand von realmaßstäblichen Brandversuchen wurden das Aufschäumungs- und Rissverhalten, der Einfluss der Trockenschichtdicke, die Erwärmung der einzelnen Stahlbauteile sowie der Einfluss der Bauteilorientierung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Abnahme der Oberflächenkrümmung oder eine Erhöhung der Massenkonzentration der Stahlbauteile zu einer geringeren Aufheizrate des Stahls führt. Darüber hinaus ist festzustellen, dass die Leistungsfähigkeit des reaktiven Brandschutzsystems von der Bauteilorientierung der Zugstabsysteme beeinflusst wird. Die durchgeführten Brandversuche können zur Entwicklung geeigneter Prüfszenarien für die Beurteilung von reaktiven Brandschutzsystemen auf Zugstabsystemen und deren Anschlusskonstruktionen verwendet werden, wodurch eine Erweiterung des zulassungsbasierten Anwendungsbereichs ermöglicht wird. KW - Stahl KW - Brandschutz KW - Brandversuche KW - Zugstabsystem KW - Reaktives Brandschutzsystem PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201800014 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 87 IS - 11 SP - 1049 EP - 1056 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-46565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Borch, Jörg-Peter A1 - Otremba, Frank T1 - Jetfire-Prüfstand ergänzt die bereits vorhandenen Brandprüfstände N2 - Seit zehn Jahren führt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (kurz: BAM) auf zwei Prüfständen Brandprüfungen z. B. an Transport-und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe oder zur Prüfung von Brandschutzbeschichtungen durch. Als Brandmedium wird Flüssiggas (Propan-Butan-Gemisch C) eingesetzt, mit dem die Prüfobjekte simulierten Unfallfeuern ausgesetzt werden. Seit Anfang 2018 verfügt die BAM darüber hinaus auch über einen Jetfire-Prüfstand, der die Anforderungen der ISO 22899-1:2007 1) erfüllt. KW - JetFire KW - Prüfstand PY - 2018 SN - 2191-0073 SP - 28 EP - 30 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-46566 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Safety in Technology and Chemistry - BAM Focus Area Infrastructure N2 - The poster contains a description of the extensive activities in the Focus area infrastructure as well as the unique possibilities for experimentatation on the BAM Test Site for Technical Safety T2 - BMBF Workshop "Shaping European civil security research in Horizon Europe" CY - Brussels, Belgium DA - 06.11.2018 KW - BAM focus area infrastructure KW - BAM Test Site for Technical Safety KW - Tank failure PY - 2018 AN - OPUS4-46568 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Prediction of SADT - Correlation with DSC measurements N2 - Self-Accelerating Decomposition Temperature (SADT) is a safety characteristic for the transport of self-reactive substances and organic peroxides. Its determination is time-consuming and in dependence on the test method also material-consuming. As shown previously, DSC measurements, which can be carried out fast and with a few milligram of material, supply a good correlation with SADT for technical pure, liquid organic peroxides. The approach is now applied for solid organic peroxides. Besides, the parameters, which are involved in the correlation, are discussed and their effect on the result is weighted qualitatively. In addition it was shown, that the method is inapplicable in an easy manner for diluted organic peroxides and pure self-reactive substances. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Shanghai, China DA - 09.04.2018 KW - SADT KW - DSC PY - 2018 AN - OPUS4-46571 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Michael-Schulz, Heike T1 - Stability tests for nitrocellulose mixtures N2 - Based on the analysis of Tianjin explosion the thermal instability of the nitrocellulose (NC) may be the cause for the explosion of the NC. After discussions the TDG.Subcommittee decided that only properly stabilized NC should be transported. In teh presenation the two test methods are introduced. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Shanghai, China DA - 09.04.2018 KW - Stability test KW - Nitrocellulose PY - 2018 AN - OPUS4-46572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Steinbach, J. T1 - Spiel mit dem Feuerball N2 - In der Regel verbrennen organische Peroxide (OP) aufgrund ihrer Eigenschaften noch viel heftiger als Flüssigkohlenwasserstoffe. Ein anderes Verhalten wird auch bei der Entstehung und dem Abbrand von Feuerbällen beobachtet. Anhand von Großversuchen an 220-Liter-Stahlfässen wird das Verhalten von OP-Feuerbällen am Beispiel von Di-tert-butyl Peroxid (DTBP) untersucht. Bei der Simulation unterschiedlicher Worst-Case-Szenarien, d.h. unterschiedlicher Außenfeuer, entstehen aufgrund der Selbstzersetzungsprozesse des Peroxids unterschiedlich große, sich explosionsartig ausbildende Feuerbälle. Durch die Charakterisierung u.a. mittels Wärmebildtechnik konnten neue semi-empirische Ansätze für Berechnung der Wärmestrahlung von DTBP-Feuerbällen entwickelt werden. Diese helfen angemessene Schutz- und Sicherheitsabstände im Vorfeld für Produktions- und Verarbeitungsbetriebe zu bestimmen. KW - Feuerbälle KW - thermische Strahlung KW - organische Peroxide KW - Sicherheitsabstand PY - 2018 SN - 0016-5808 VL - 10 SP - 28 EP - 31 PB - Storck Verlag CY - Hamburg AN - OPUS4-46573 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kurth, Lutz A1 - Krebs, Holger A1 - Lohrer, Christian A1 - Theil, Benjamin A1 - Mücke, Olaf T1 - Assessment of explosives in squibs N2 - Experiments in this study reveal that the initiating capability of commonly used squibs is not high enough to initiate PETN in all cases. The fulfilment of the ‘new’ essential safety requirement 4 as set out in the European directive 2013/29/EU and the categorization of squibs as theatrical pyrotechnic articles (T2) can therefore be justified, as the explosive investigated belongs to quite a sensitive type (Initiation with low impulse energies possible). Underwater initiating capability tests according to EN 13763-15 led to meaningful results, showing that squibs are usually unable to initiate a secondary explosive. For a general assessment of the initiating capability of squibs and comparable (theatrical) pyrotechnic articles a threshold range of an equivalent initiation capability in grams of PETN on the basis of the performed underwater initiating capability tests was determined. It was found that squibs are generally not capable of initiating secondary explosives if the underwater initiating capability test showed an equivalent Initiation capability below 0.25 g PETN. As a consequence of this result, the underwater initiating capability test gives an effective and safer alternative to the experimental confirmation of the ‘new’ ESR 4 by direct contact of the article with the secondary explosive and should then be preferred to it. KW - Squibs KW - ESR 4 KW - PETN KW - Underwater initiating capability KW - Pyrotechnic PY - 2013 SN - 1082-3999 IS - 32 SP - 57 EP - 66 PB - Journal of Pyrotechnics Inc. CY - Whitewater, CO 81527 USA AN - OPUS4-48207 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kurth, Lutz ED - Kurth, Lutz T1 - Flammenanlagen für Show-Effekte N2 - Die Verwendung von Flammen im Rahmen von Shows ist heute Stand der Technik. Neben pyrotechnischen Flammenprojektoren kommen zunehmend Anlagen zum Einsatz, die Flammen durch die Verbrennung von Gasen, Flüssigkeiten und Stäube erzeugen. Es wurde die Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 7,5 – 14 µm der verschiedenen Systeme (Flammenprojektoren) gemessen und in Relation zu bekannten Grenzwerten für die gesundheitliche Schädigung von Personen gesetzt. Aus dieser Relation sind dann Schutzabstände für ein statisches Szenario (Publikum verfolgt Show) bestimmt worden. KW - Schutzabstände KW - Wärmestrahlung KW - Flammenprojektoren KW - Schmerzgrenze PY - 2015 SN - 2191-0073 VL - 5 IS - 5 SP - 1 EP - 5 PB - Technische Sicherheit CY - Düsseldorf AN - OPUS4-48093 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Friedrich, Jörg A1 - Hidde, Gundula A1 - Farag, Zeinab R. A1 - Moustapha, Moustapha E. A1 - Azzam, Maged M. T1 - Promotion of adhesion of green flame retardant coatings onto polyolefins by depositing ultra-thin plasma polymer films: A critical review N2 - Various methods have been used for introducing fire retardant additives into polymers. Deposition of thick fire retardant coatings directly onto polymer substrates is an alternative technique. An important Advantage of the coating technique is the preservation of the physical and chemical integrity of the polymer material. Moreover, the fire retardancy of the polymer materials can be achieved following their production. Suitable coating materials are inorganics, intumescent, char-forming, oxygendiluting, and cooling or radical quenching layers. The most important problem is to achieve sufficient coating thickness to withstand the direct attack of flame and to protect the polymer bulk from pyrolysis, otherwise blistering of coating, caused by emitted pyrolysis gases, is often observed. To avoid blistering of coating, the adhesion between polyolefin Substrate and fire retardant coating has to be extraordinarily high. In order to achieve such a high level of adhesion, the polymer surface has to be modified with adhesion-promoting functional groups. The deposition of thin plasma polymers as adhesion-promoting layers with NH2, OH or COOH groups has been the most suited method. These functional groups are able to form covalent bonds and other interactions between the fire-resistant coating and the plasma-modified polyolefin substrate. Additionally, the plasma polymer counteracts the strong mechanical stresses in the laminate on exposure to high temperatures by its flexibility. The thick fire retardant coatings were chosen based on “green” ecological aspects to avoid flame-initiated emission of toxic or corrosive gases and remains of toxic char. KW - Flame retardant KW - Adhesion KW - Coating PY - 2016 DO - https://doi.org/10.7569/RAA.2016.097314 SN - 2168-0965 SN - 2168-0973 VL - 4 IS - 4 SP - 417 EP - 447 PB - Scrivener Publishing LLC AN - OPUS4-48164 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Building acoustic analysis of doubly curved beam like shell floors made of CFRP prestressed concrete and its integration into an interdisciplinary optimisation tool N2 - An optimisation tool was developed to reduce the embodied carbon of floor systems. The consideredsystem consists of a doubly curved beam-like shell made of carbon-fibre-reinforced polymer (CFRP) prestressed concrete and an infill layer. The thin-walled design of the system makes it susceptible to sound excitation. Therefore, the optimisation tool considers the static ultimate and serviceability limit states and the sound insulation aspect. Due to a lack of experience with the building acoustic properties of this floor system, it is, in practice, often simplified as a homogeneous floor. This paper aims to investigate its acoustic behaviour in more detail using numerical simulations and to integrate the gained knowledge into the optimisation tool. For this purpose, a simulation concept is set up and implemented. Simulations are carried out for different combinations of geometry and material parameters of the floor system. The data obtained is summarised into linear regression equations that estimate the weighted airborne sound reduction index and the weighted equivalent normalised impact sound pressure level of the system. The optimisation results based on these equations show a clear difference compared to those based on the above-mentioned simplified approach. T2 - IASS 2024 CY - Zurich, Switzerland DA - 26.08.2024 KW - Building acoustic simulation KW - Impact sound pressure level KW - Airborne sound reduction index KW - Doubly curved beam-like shells KW - Optimisation tool KW - Embodied carbon KW - Parametric design KW - Interdisciplinary optimisation PY - 2024 AN - OPUS4-61131 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pelkner, Matthias T1 - ZfP mit der Wirbelstromprüfung N2 - Vorstellung der Forschung und Entwicklung des Fachbereichs 8.4 im Bereich der Wirbelstromprüftechnik im Rahmen des Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg an der BAM. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Aktivitäten des FBs. T2 - 4. Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 01.10.2024 KW - Wirbelstromprüfung KW - Magnetfeldsensoren KW - Prüfsysteme KW - GMR/TMR PY - 2024 AN - OPUS4-61766 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Grobert, Steffen A1 - Seeber, Henrik A1 - Krentel, Daniel A1 - Hauer, Thorsten T1 - Entwicklung eines Körpermodells und eines Stoßwellengenerators zur Simulation der intrakorporalen Stoßwellenausbreitung nach Explosionen N2 - Im Rahmen des wehrmedizinischen Sonderforschungsvorhabens 29K4 wird der Effekt der primären Explosionswirkung auf Soldaten untersucht. Dazu wird ein Stoßwellengenerator entwickelt, der relevante Überdrucklastfälle mit geringer Rüstzeit und hoher Reproduzierbarkeit erzeugt. Zudem wird ein vereinfachtes Torso-Modell erstellt, um das Verhalten des eingeleiteten Druckstoßes in das Körpermodell zu untersuchen. KW - Ballistik KW - Blast KW - Explosion KW - Explosionstrauma KW - Verdichtungsstoß PY - 2024 VL - 2023 SP - 126 EP - 127 CY - Bonn AN - OPUS4-62382 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vlach, Tomáš A1 - Řepka, Jakub A1 - Hájek, Jakub A1 - Pošta, Jan A1 - Fürst, Richard A1 - Hájek, Petr T1 - Shear Capacity of Hollow High-Performance Concrete Beams with Cross-Wound Carbon Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement N2 - This paper introduces cross-wound CFRP shear reinforcement of hollow HPC beams. The CFRP reinforcement was manufactured in the form of a square tubular mesh from carbon rovings oriented at ±45° from the longitudinal axis. The shear reinforcement was made in two variants from carbon yarns with linear densities of 1600 and 3700 tex. Tensile reinforcement made of BFRP bars was positioned directly around the hollow core and was used as a platform for manual winding of the shear reinforcement. The hollow beams were subjected to a three-point bending test with four configurations of the tensile BFRP reinforcement for better evaluation of the effect of the shear reinforcement under different conditions. The 1600 tex shear reinforcement increased the ultimate flexural strength by at least 89% compared to specimens without any shear reinforcement. The 3700 tex shear reinforcement yielded slightly better results in most cases but was not utilized to its full shear capacity as these specimens always failed in shear due to the delamination of the concrete matrix from the shear reinforcement. There was too much reinforcement in the beam cross-section. KW - Hollow concrete beam KW - Shear reinforcement KW - Composite reinforcement KW - Woven reinforcement KW - Cross-wound reinforcement KW - Fiber-reinforced polymer KW - High-performance concrete PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-623868 DO - https://doi.org/10.3390/polym17010075 SN - 2073-4360 VL - 17 IS - 1 SP - 1 EP - 13 PB - MDPI AN - OPUS4-62386 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Narayanan, A. A1 - Duddi, M. A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Subramaniam, K. V. L. T1 - Continuous monitoring of the early-age strength development of cement paste using embeddable piezoelectric-based ultrasonic transducers N2 - A piezoelectric-based ultrasonic transducer that can be embedded at the time of casting is developed for the purpose of continuously monitoring the early-age strength development of cement paste. The transducers that have been developed are equipped with various levels of protection in order to enhance their resilience in an alkaline environment and mitigate the risk of short-circuits. The transducers are operated in actuator-receiver mode. The obtained ultrasonic signal is analyzed in frequency domain. The initial and final setting time estimated from calorimetry measurements demonstrated a strong agreement with the proposed frequency domain approach. The observed behavior of concrete in wave transmission measurements exhibits similarities to that of an electronic filter. Initially, concrete behaves similar to a low-pass filter, but as time elapses, it transitions into a high-pass filter. T2 - 9th Civil Structural Health Monitoring Workshop (CSHM-9) CY - Kuwait City, Kuwait DA - 12.02.2024 KW - Hydration KW - Embedded sensor KW - Early-age KW - Cementitious KW - PZT KW - Ultrasonic PY - 2024 SN - 978-3-031-62252-6 SN - 978-3-031-62255-7 SN - 978-3-031-62253-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-62253-3_4 SN - 2366-2557 N1 - Serientitel: Lecture notes in civil engineering – Series title: Lecture notes in civil engineering VL - 516 SP - 44 EP - 51 PB - Springer Nature Switzerland CY - Cham AN - OPUS4-62593 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - VIDEO A1 - Engemann, T. T1 - Explosionen in Super Slow-Mo - Druckwellen und ihre Folgen N2 - Wissenschaftler der Bundeswehr und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, kurz BAM, erforschen die Auswirkungen von Druckwellen auf den menschlichen Körper. Um Druckwellen untersuchen zu können, kommt ein Stoßwellengenerator zum Einsatz. Dabei handelt es sich um einen Metallzylinder, in welchem ein explosives Gasgemisch zur Detonation gebracht wird. Wir geben einen Einblick in die Versuchsreihe. KW - Blast KW - Low-level blast KW - Explosionswirkung KW - Explosionstrauma KW - Bundeswehr PY - 2024 UR - https://www.youtube.com/watch?v=j1PCPTYdUMc PB - YouTube, LLC CY - San Bruno, CA, USA AN - OPUS4-62581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Forschungsbericht VH 7604 - Teil 2: Ergebnisse zum Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in den beprobten Straßentunneln N2 - In Straßentunneln sind nichtrostende Stähle weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art verwendet werden. Straßentunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Die hier vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens von Straßen.NRW, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), LSBG-Hamburg sowie weiteren Partnern, zeigen geeignete Duplexstähle für Straßentunnelanwendungen. Hierfür wurde eine breit angelegte Parameterstudie durchgeführt und seit 2017 die Korrosionsbedingungen in mehreren Tunneln umfassend untersucht. Die Korrosivität der Tunnelatmosphären wurden anhand normativer Regelwerke bewertet und dem Korrosionszustand von Prüfkörpern aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei KW - ZTV-ING PY - 2025 AN - OPUS4-62551 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Vorhaben: Innovation und Sicherheit durch Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln - Ergebnisse der Korrosivitätsbewertung N2 - In Straßentunneln sind nichtrostende Stähle weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art verwendet werden. Straßentunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Grund hierfür ist die Kombination aus hoher Feuchtigkeit, Abgasen der Fahrzeuge (SO2, NOx) und dem winterlichen Streusalzeinsatz (Cl-). Die daraus entstehenden feuchten Oberflächenfilme sind hochchloridhaltig und weisen durch Reaktionen mit Schwefeldioxid sehr niedrige pH-Werte auf. Durch die fehlende Abwaschung der Oberflächenfilme können sich Verunreinigungen über die Einsatzzeit aufkonzentrieren. Aufgrund der Gefahr von Spannungsrisskorrosion bei einigen nichtrostenden Stahlsorten in Tunnelatmosphären, sind in der ZTV-ING (Teil 7, Abschnitt 4) sowie in der DIN EN 1993-1-4 (Eurocode 3) Regeln für die Werkstoffauswahl in Tunneln aufgestellt worden, die seit vielen Jahrzehnten gültig sind. Die Korrosivität der Tunnelatmosphären wurden anhand normativer Regel¬werke bewertet und dem Korrosionszustand von Prüfkörpern aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-62552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Qualitätssicherung im Metallbau Vorgehen und erste Erfahrungen N2 - In diesem Vortrag wird ein erster Erfahrungsbericht über den erstmaligen Einsatz eines fertigungsbegleitenden Qualitätssicherungskonzepts an dem Pilotprojekt im Tunnel Menkhauser Berg vorgestellt. Ziel des Qualitätskonzepts war die Sicherstellung der korrosionsschutzgerechten Auswahl, Ausführung und Verarbeitung von nichtrostenden Stählen an Tunnellüfterbauteilen und -baugruppen. Es werden verschiedene Prüfmethoden zur Überprüfung der korrosionsschutzgerechten Verarbeitung von nichtrostenden Stählen vorgestellt und Angaben zum Vorgehen und Fehlerquellen gemacht. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - QM KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 AN - OPUS4-62553 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ladu, Luana T1 - Empowering Quality Infrastructure through Digital Transformation N2 - The event, co-organized by the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) and the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO), brought together over 150 participants worldwide to explore how digitalization can enhance Quality Infrastructure (QI). Featuring insights into global trends, key findings from international studies, and inspiring best practices from Asia, Africa, Europe, and Latin America the webinar concluded a panel discussion with relevant experts in the field on Unlocking Opportunities through Digital Transformation in Quality Infrastructure. T2 - Webinar "Empowering Quality Infrastructure through Digital Transformation", co-organized by BAM and UNIDO CY - Online meeting DA - 11.12.2024 KW - Digital Transformation KW - Quality Infrastructure KW - Conformity Assessment PY - 2024 AN - OPUS4-62353 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cunningham, Patrick A1 - Wang, L. A1 - Kane, S. A1 - Kim, A. A1 - Jenkins, B. M. A1 - Miller, S. A. T1 - Lifecycle implications and mechanical properties of carbonated biomass ashes as carbon-storing supplementary cementitious materials N2 - Methods to sequester and store atmospheric CO2 are critical to combat climate change. Alkaline-rich bioashes are potential carbon fixing materials. This work investigates potential co-benefits from mineralizing carbon in biomass ashes and partially replacing high embodied greenhouse gas (GHG) Portland cement (PC) in cement-based materials with these ashes. Specifically, rice hull ash (RHA), wheat straw ash (WSA), and sugarcane bagasse ash (SBA) were treated to mineralize carbon, and their experimental carbon content was compared to modeled potential carbonation. To understand changes in the cement-based storage materials, mortars made with CO2-treated WSA and RHA were experimentally compared to PC-only mortars and mortars made with ashes without prior CO2 treatment. Life cycle assessment methodology was applied to understand potential reductions in GHG emissions. The modeled carbonation was ∼18 g-CO2/kg-RHA and ∼180 g-CO2/kg-WSA. Ashes oxidized at 500 °C had the largest measured carbon content (5.4 g-carbon/kg-RHA and 35.3 g-carbon/kg-WSA). This carbon appeared to be predominantly residual from the biomass. Isothermal calorimetry showed RHA-PC pastes had similar heat of hydration to PC-pastes, while WSA-PC pastes exhibited an early (at ∼1.5 min) endothermic dip. Mortars with 5 % and 15 % RHA replacement had 1–12 % higher compressive strength at 28 days than PC-only mortars, and milled WSA mortars with 5 % replacement had 3 % higher strength. A loss in strength was noted for the milled 15 % WSA, the CO2-treated 5 %, and the 15 % WSA mortars. Modeled reductions in GHG emissions from CO2-treated ashes were, however, marginal (<1 %) relative to the untreated ashes. KW - CO2 sequestration KW - CO2 storage KW - Biomass ash KW - Supplementary cementitious materials KW - Concrete PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626959 DO - https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2025.107772 SN - 1873-2909 VL - 197 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-62695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Asante, Bright T1 - Optimized mix design and fire resistance of geopolymer recycled aggregate concrete under elevated temperatures N2 - This study investigates the performance of fly ash-based geopolymer recycled aggregate concrete (GRAC) as a sustainable alternative to Ordinary Portland Cement (OPC) concrete, focusing on its compressive strength and behavior under high-temperature exposure (150 ◦C, 300 ◦C, 600 ◦C, and 900 ◦C). The research emphasizes the use of 100 % recycled concrete aggregates as a replacement for natural aggregates, with samples cured at ambient conditions and at 60 ◦C in an oven. Key factors, including water content and curing conditions, were evaluated to determine their influence on compressive strength and thermal stability. Results indicate that water content is the primary factor governing compressive strength, while recycled aggregates contribute to a secondary but notable effect. GRAC maintained up to 65 % of its initial strength after exposure to 600 ◦C, though strength degradation and severe cracking occurred at 900 ◦C. Oven-cured samples showed fewer surface cracks but experienced slightly higher mass loss than room-cured coun-terparts. This study highlights the potential of GRAC as an environmentally friendly material capable of withstanding moderate thermal conditions, providing significant contributions to green construction practices and the reuse of construction and demolition waste. KW - Geopolymer KW - Recycled aggregate concrete KW - Elevated temperature PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627071 DO - https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04401 SN - 2214-5095 VL - 22 SP - 1 EP - 17 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62707 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duddi, M. A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Subramaniam, K. V. L. T1 - Real-time monitoring of concrete properties using an embedded smart piezoelectric sensor with active and passive sensing abilities N2 - Concrete undergoes physical and chemical changes from the time of casting. These changes in early stage of hydration of concrete, highly influence the final properties and overall performance of concrete structures. Comprehensive health monitoring sensors can help to improve the quality and performance of concrete structures by providing detailed and accurate real-time information about the properties and condition of concrete at different stages of its life cycle. In this study, an embedded smart PZT (Lead Zirconate and Titanium) sensor is developed and its potential for comprehensive health monitoring of concrete structures is explored. To protect the PZT sensor from short-circuiting and alkaline environment, a robust and sensitive protection scheme is developed. The developed embedded smart PZT sensor was placed in the concrete during casting to infer the in-situ properties of concrete through active and passive sensing techniques. Through active sensing techniques Electrical Impedance (EI) and wave propagation (WP), the hydration and damage are monitored, respectively; through passive sensing techniques vibration, and acoustic emission (AE), the development of Young’s modulus and cracking in concrete are monitored. The methodology to infer the changes inworkability, complete set behavior, property development, and crack opening in concrete structures is developed. The reproducibility of all these techniques using the developed embedded smart PZT sensor is established. Since the developed sensor is capable of both active and passive sensing, it allows for a more comprehensive and flexible approach to health monitoring. This contributes to increased data accuracy, reliability, and a more holistic understanding of the concrete structure’s condition. T2 - 1st Interdisciplinary Symposium on Smart & Sustainable Infrastructure (ISSSI 2023) CY - Vancouver, BC, Canada DA - 04.09.2023 KW - Embedded smart PZT sensor KW - Electrical impedance (EI) KW - Wave propagation (WP) KW - Acoustic emission (AE) KW - Vibration monitoring KW - Hydration KW - Damage PY - 2024 SN - 978-3-031-53388-4 SN - 978-3-031-53389-1 SN - 978-3-031-53391-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-53389-1_96 SN - 2211-0844 N1 - Serientitel: RILEM bookseries – Series title: RILEM bookseries VL - 48 SP - 1089 EP - 1100 PB - Springer Nature CY - Cham AN - OPUS4-62681 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna A1 - Ziegert, Christof T1 - DIN 18940 für tragendes Lehmsteinmauerwerk – Potenzial und erste Anwendungserfahrungen N2 - Mit der Veröffentlichung der DIN 18940 Juni 2023 steht in Deutschland eine zeitgemäße Bemessungsgrundlage für tragendes Lehmmauerwerk zur Verfügung, die derzeit europaweit einmalig ist. Während nach bisherigen Vorschriften lediglich zweigeschossige Gebäude mit tragendem Lehmsteinmauerwerk realisierbar waren, ermöglicht die DIN 18940 nun den Einsatz von Lehmsteinmauerwerk in fünfgeschossigen, bis zu 13 m hohen Gebäuden. Das Bemessungskonzept der DIN 18940 lehnt sich an die Grundprinzipien der vereinfachten Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten nach DIN EN 1996-3/NA an und berücksichtigt dabei die materialspezifischen Eigenschaften von Lehmsteinmauerwerk. Anpassungen waren aufgrund der feuchteabhängigen Festigkeits- und Verformungskenngrößen sowie der im Vergleich zu herkömmlichem Mauerwerk geringen Steifigkeit erforderlich. Ein Vergleich mit konventionellem Mauerwerk aus Ziegeln, Porenbeton und Kalksandsteinen zeigt, dass Lehm hinsichtlich Tragfähigkeit und bauphysikalischen Eigenschaften im Bereich der Gebäudeklasse 1-4 konkurrenzfähig ist. Besonders die geringen CO2-Emissionen und die vollständige Rezyklierbarkeit machen Lehmsteinmauerwerk zu einer klimagerechten Alternative. Weiterhin werden erste Projekte vorgestellt, die nach DIN 18940 geplant wurden. Aus den Anwendungserfahrungen werden materialgerechte Entwurfsgrundsätze für Gebäude aus Lehmsteinmauerwerk formuliert. Abschließend zeigen Einblicke in laufende Forschung und zukünftige Entwicklung, wie das Potenzial von Lehmsteinmauerwerk weiter gesteigert werden kann. T2 - LEHM 2024 - 9. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Lehmmauerwerk KW - Ökobilanzierung KW - Normung PY - 2024 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-62030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Vorstellung des GfKORR Arbeitskreises Atmosphärische Korrosion N2 - Es wird ein Überblick zu den Zielen Aktivitäten und Schwerpunktthemen des GfKORR Arbeitskreises Atmosphärische Korrosion gegeben. Hintergründe zu den einzelnen Schwerpunkten Pflege des Sachstandes, Vernetzung und Output sollen einen Einblick in die AK Arbeit geben. T2 - Gemeinschaftssitzung GfKORR Arbeitskreise "Korrosionsschutz in der Elektronik und Mikrosystemtechnik" und “Atmosphärische Korrosion” CY - Online Meeting DA - 05.12.2024 KW - Korrosion KW - Experimente KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-62081 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Christensen, J. B. A1 - Jørgensen, A. A. A1 - Vandborg, M. H. A1 - Thomas, P. J. A1 - Lu, Xin A1 - Failleau, G. A1 - Eisermann, R. A1 - Grüner-Nielsen, L. A1 - Balslev-Harder, D. A1 - Lassen, M. A1 - Krenek, S. T1 - Fiber-artefact methodology and calibration framework for Brillouin-based fiber sensing N2 - We propose, and demonstrate, the use of a fiber-optical measurement artefact as a metrological tool for traceable distance calibration of distributed optical fiber sensors. The constructed fiber artefact consists of a lead-in fiber coupled to a fiber loop using a 3-dB coupler and is used to calibrate both a home-build Brillouin-OTDR setup and a custom version of a commercial Brillouin-OTDR interrogator build for distributed temperature sensing. For both interrogators, we demonstrate distance calibrations with 1-meter uncertainty (k=1) in the offset length and 0.1 % (1 m/km) uncertainty (k = 1) in the distance scale factor. In addition, it is shown that the fiber artefact can be used to assess undesired distance-dependent measurement biases. KW - Distributed temperature sensing KW - Metrology KW - Distributed optical fiber sensing KW - Brillouin optical time-domain reflectrometry PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618853 DO - https://doi.org/10.1364/OE.544659 SN - 1094-4087 VL - 32 IS - 26 SP - 45483 EP - 45493 PB - Optica Publishing Group AN - OPUS4-61885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna A1 - Ziegert, Christof T1 - DIN 18940 für tragendes Lehmsteinmauerwerk – Potenzial und erste Anwendungserfahrungen N2 - Mit der Veröffentlichung der DIN 18940 Juni 2023 steht in Deutschland eine zeitgemäße Bemessungsgrundlage für tragendes Lehmmauerwerk zur Verfügung, die derzeit europaweit einmalig ist. Während nach bisherigen Vorschriften lediglich zweigeschossige Gebäude mit tragendem Lehmsteinmauerwerk realisierbar waren, ermöglicht die DIN 18940 nun den Einsatz von Lehmsteinmauerwerk in fünfgeschossigen, bis zu 13 m hohen Gebäuden. Das Bemessungskonzept der DIN 18940 lehnt sich an die Grundprinzipien der vereinfachten Berechnungsmethoden für unbewehrte Mauerwerksbauten nach DIN EN 1996-3/NA an und berücksichtigt dabei die materialspezifischen Eigenschaften von Lehmsteinmauerwerk. Anpassungen waren aufgrund der feuchteabhängigen Festigkeits- und Verformungskenngrößen sowie der im Vergleich zu herkömmlichem Mauerwerk geringen Steifigkeit erforderlich. Ein Vergleich mit konventionellem Mauerwerk aus Ziegeln, Porenbeton und Kalksandsteinen zeigt, dass Lehm hinsichtlich Tragfähigkeit und bauphysikalischen Eigenschaften im Bereich der Gebäudeklasse 1-4 konkurrenzfähig ist. Besonders die geringen CO2-Emissionen und die vollständige Rezyklierbarkeit machen Lehmsteinmauerwerk zu einer klimagerechten Alternative. Weiterhin werden erste Projekte vorgestellt, die nach DIN 18940 geplant wurden. Aus den Anwendungserfahrungen werden materialgerechte Entwurfsgrundsätze für Gebäude aus Lehmsteinmauerwerk formuliert. Abschließend zeigen Einblicke in laufende Forschung und zukünftige Entwicklung, wie das Potenzial von Lehmsteinmauerwerk weiter gesteigert werden kann. T2 - LEHM 2024 - 9. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Lehmmauerwerk KW - Ökobilanzierung KW - Normung PY - 2024 SP - 1 AN - OPUS4-62034 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saif-Ur-Rehman, Saif-Ur-Rehman T1 - Failure prediction during 3D concrete printing: a numerical simulation aproach N2 - 3D concrete printing is a technology that promises to bring digitalization in the construction phase of E&C industry. It brings automation in the construction process by removing the need for formwork and providing a much better geometrical flexibility in terms of construction of complex structures. However, owing to the novelty of the technology, it brings an added complexity compared to traditional methods which needs to be studied. As many parameters are involved in the process, a detailed knowledge about the parameters and their influence on the mechanical behaviour of the object being printed is limited. Because of this, these parameters are commonly determined using a trial-and-error approach which can lead to unforeseen failure during the printing process. A systematic approach to determine the optimal set of parameters is required so that the mechanical behaviour of the (freshly) printed concrete can be controlled. This work is aimed towards achieving a better understanding of the various parameters involved in the 3DCP process and how they affect the mechanical behaviour of the object being printed using a modeling and simulation approach. Additionally, it seeks to develop optimization strategies and process control methods based on numerical models. A physics based numerical model is developed with the focus on capturing the correct material response using von-mises plasticity model with non-linear isotropic hardening. An objective stress rate is used to account for geometric non-linearity. Time dependent material parameters are used to replicate the aging effect of concrete. A density-based step by step layer activation approach is used for the structural model to mimic the layer-by-layer printing process. Both failure modes namely plastic collapse and elastic buckling are observed qualitatively. Model calibration and quantitative comparison with experimental results are planned for future work. Furthermore, development of optimization strategies and building a digital twin of the process using the developed model and sensor data from the printer are also planned. T2 - Additive Manufactured Concrete Structures 2024 CY - Naples, Italy DA - 15.07.2024 KW - 3D Concrete Printing KW - Material Modeling KW - Simulation PY - 2024 AN - OPUS4-62088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - McNeil, Sue A1 - Adey, Bryan A1 - Anastasopoulos, Panagiotis Ch. A1 - Chu, James C. A1 - Derrible, Sybil A1 - Durango-Cohen, Pablo A1 - Francis, Royce A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Labi, Samuel A1 - Li, Joshua A1 - Manuel, Lance A1 - Cunha Marques, Rui A1 - Reilly, Allison A1 - Tesfamariam, Solomon A1 - Sanford, Kristen L. T1 - Journal of Infrastructure Systems: Thirty Years and an Opportunity to Refocus N2 - The editorial reflects on the 30-year journey of the Journal of Infrastructure Systems, highlighting its evolution, interdisciplinary mission, and contributions to the field of civil infrastructure. It traces the journal's history, including the introduction of new paper formats, awards, and its commitment to engaging early-career professionals. Looking forward, the journal emphasizes its focus on complex, system-level challenges, encouraging submissions that integrate engineering with data-driven, cross-disciplinary approaches, particularly in areas like smart infrastructure, climate resilience, and sustainability. The editorial concludes with gratitude to contributors and a call for continued collaboration to advance the understanding and management of infrastructure systems. KW - Maintenance KW - Infrastructure systen KW - Transportation KW - Repair KW - Climate resilience KW - Refurbishment PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1061/JITSE4.ISENG-2690 VL - 31 IS - 1 SP - 1 EP - 2 PB - American Society of Civil Engineers (ASCE) AN - OPUS4-62773 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto T1 - Sensitivity Analyses of Probabilistic Thermo-Mechanical Fire Safety Assessment of Tunnel Linings N2 - Fire safety structural analyses contain uncertainties related to the mechanical aspects, such as compressive strength and tensile strength, and the thermal aspects, such as conductivity, specific heat and fire loads. The uncertainties related to the mechanical aspects are explicitly considered by the applicable standards. However, the uncertainties related to the conductivity and specific heat are implicitly considered by the standards, while the uncertainties related to the fire loads are only considered in the German National Annex of the Eurocode 1991-1-2. Nevertheless, considering the severe nature of tunnel fires, these uncertainties must be incorporated into the design. The complexity of the stresses in a tunnel lining in fire can be determined by a probabilistic thermo-mechanical analysis as proposed in the methodology presented in this work. The methodology presented here to investigate the influence of thermal parameters on the fire safety of concrete structures in tunnels is based on the thermo-mechanical finite element analysis. The methodology includes the design of experiments executed by a Correlation Latin Hypercube Sampling. This work includes three case studies to illustrate the use of the proposed methodology. The second and the third studies contain reliability analyses to evaluate the probabilities of failure. The first case study uses an analytical thermo-mechanical analysis based on the 500 °C isotherm method. It considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and the temperatures described by the standard temperature-time curve. The results demonstrate the importance of incorporating the characteristic values of conductivity and specific heat in the semi-probabilistic structural fire design. The probability of failure is Pf = 3.1 × 10−3. The second case study is a probabilistic thermo-mechanical analysis of tunnels using the standard temperature-time curve. It considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and temperature. The probability of failure is Pf = 0.06. The third case study is a probabilistic thermo-mechanical analysis of the tunnel using natural fire calculated with CFast. It considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and the fire load. The probability of failure is Pf = 0.08. Although the natural fire in the third study results in higher temperatures than the standard fire in the second study, the difference between the failure probabilities of both case studies is smaller than expected. The reason for the small difference is probably that the effects due to the higher temperatures are compensated by the decay phase of the natural fire. The reliability assessments of both the second and the third case study show that the investigated structures do not meet the reliability requirements derived from the EN 1990 standard. Therefore, the structures would either need to be redesigned or more protective methods would need to be provided, such as the thermal boards or sprinklers. The conductivity, specific heat, and fire load are the parameters that correlate to the results the most. For the tunnel structural fire design, the following safety factors are recommended based on this work: γfi = 1.76 for the conductivity, γfi = 0.31 for the specific heat, and γfi = 1.8 for the fire load. Given the range of results of the fire safety analyses, the inclusion of the uncertainties is demonstrated to be necessary. The choice of failure criterion has a significant influence on the probability of failure and is, therefore, a critical step in the safety analysis. For the tunnel fire, the model must be improved to accurately account for the fast heating rate and the cooling phase of tunnel fires. KW - Tunnel Fires KW - Uncertainties of Structural Fire Safety KW - Tunnel Linings KW - Fire Safety Assessment PY - 2021 SP - 1 EP - 186 PB - Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-62967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Kun A1 - Lin, Chang A1 - Pan, Lisha T1 - Effect of sisal fibers on the rheology of cement paste plasticized by polycarboxylate superplasticizer N2 - Sisal fibers (SF) and polycarboxylate superplasticizers (PCE) contribute to the sustainable development of cementitious materials by improving and optimizing their hardening properties. In this study, the impact of SF and PCE on the workability of cement pastes was investigated. The workability was evaluated through spreading diameter, yield stress, and plastic viscosity measurements, and the adsorption behavior of PCE was analyzed. The results showed that the introduction of SF had a negative effect on the workability of PCE plasticized cement pastes, reducing flowability and increasing yield stress and plastic viscosity, regardless of aspect ratio or dosage. A contact angle tester and a scanning electron microscope (SEM) were employed to examine the surface properties of SF. The mechanism behind this interaction of cement-PCE-SF was explored and found to be due to the rough surface of SF, which increased the consumption of PCE, and the formation of hydrogen bonds between PCE and SF. Additionally, PCE modified the interfacial structure between SF and the cement matrix, strengthening the relationship between the different phases. These findings provide new insights into the modification of fiber-reinforced cementitious materials. KW - Cement paste KW - Polycarboxylate KW - Flowability KW - Rheological KW - Sisal fiber (SF) KW - Adsorption PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1061/jmcee7.mteng-16789 SN - 0899-1561 VL - 36 IS - 3 SP - 1 EP - 12 PB - American Society of Civil Engineers (ASCE) CY - Reston, VA AN - OPUS4-62893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gläser, Peter T1 - Investigations on the Thermochemical Degradation of PFAS in Flue Gas from Laboratory and Pilot Plant Facilities N2 - Per- and polyfluoroalkyl substances – abbreviated as PFAS - are compounds that enter the environment through industrial material cycles. Their chemically stable carbon-fluorine bonds provide valuable technical properties for industrial applications, but also render them resistant and environmentally persistent. Consequently, PFAS accumulate in various biological systems and organisms, and can now be detected in numerous samples, including drinking water, human blood, and soil. This accumulation is concerning due to the documented harmful and/or carcinogenic properties of many PFAS compounds [1,2]. For this reason, it is important to understand the pathways of these compounds from industrial processes into the environment. Combustion processes, such as those in waste incineration, are of particular interest to ensure that no PFAS are released into the environment. In this project, various combustion processes at laboratory and pilot plant scales will be examined to determine the optimal parameters for the reduction of PFAS in different materials. Depending on the definition applied, the range of PFAS spans from ~4,700 to ~14,000 individual compounds, which can vary significantly in their chemical properties. This, combined with a variety of complex matrices, makes PFAS analysis particularly challenging [1,2]. Due to the complexity of PFAS, the analysis of fluorine sum parameters has become established in recent years. The application of High Resolution Continuum Source Graphite Furnace Molecular Absorption Spectroscopy (HR-CS-GFMAS) has seen increased usage [3]. However, such a methodology has not yet been established for gas analysis. Although OTM 45 was published in 2021, allowing the quantification of 50 individual PFAS, it is unclear whether this is representative of the entire class of substances [4]. Therefore, the aim of this project is to improve the analysis of PFAS in flue gas from laboratory and pilot plant facilities, thereby contributing to the understanding of their thermochemical degradation and the optimization of combustion parameters. In initial experiments, a suitable sampling apparatus consisting of impigners, a coil condenser, and gas washing bottles was tested and optimized. Cuttings, partially spiked with PFOA, and sewage sludge served as reference materials. For the measurement of sum parameters, an HR-CS-GFMAS method was developed and validated. T2 - ANAKON 2025 CY - Leipzig, Germany DA - 10.03.2025 KW - PFAS KW - Flue Gas KW - HR-CS-GFMAS KW - Waste Incineration PY - 2025 AN - OPUS4-62898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reigl, Selina A1 - Van Driessche, Alexander A1 - Stawski, Tomasz A1 - Koltzenburg, Sebastian A1 - Kunz, Werner A1 - Kellermeier, Matthias T1 - Sustainable Pathways for the Synthesis of Calcium Sulfate Hemihydrate N2 - Calcium sulfate, and especially its hemihydrate form (bassanite), is crucial in the construction industry, primarily used as a hydraulic binder in cements, mortars, and wallboards. Because of the rapid transformation of bassanite into thermodynamically stable gypsum (calcium sulfate dihydrate) upon contact with water, natural deposits are scarce, rendering it one of the most extensively produced inorganic materials worldwide. Currently, bassanite is derived from mined or waste gypsum through a thermal dehydration process, which is energy-intensive and costly. As sustainability has become a key target for industrial processes and products, a series of studies aiming to increase the energy efficiency and reduce the carbon footprint of bassanite production was published recently. Two primary approaches are pursued: conversion of gypsum and direct precipitation of bassanite from solution. In both cases, organic solvents, (specific) additives and/or elevated temperatures have been used to control the activity/availability of water in the reaction medium and thus direct phase selection towards bassanite. This review offers a comprehensive overview of alternative bassanite production methods, critically examining their benefits, potential downsides, and overall impact on the sustainability of industrial-scale use. KW - Calcium sulfate KW - Gypsum KW - Bassanite KW - Recycling PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630657 DO - https://doi.org/10.1002/anie.202415161 SN - 1521-3773 SP - 1 EP - 20 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-63065 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Physics-Based Model Assisted Age Prediction of Real- Serviced Thermal Barrier Coated Samples Using Infrared Thermography N2 - In this study, an age prediction model is developed for the real serviced thermal barrier coated (TBC) samples. TBC is a multilayer coating applied on metallic structures exposed to high temperatures, such as gas turbine blades and aeroengine parts, to extend the operational life. One of the main challenges for developing an age prediction model is the unavailability of serviced samples and labelled datasets. So, in this study, experimentally validated numerical models are used for data generation. The study considers samples with three different service times, i.e., 0 (newly coated), 500 hours, and 1000 hours. The age prediction is done in two stages: thermal diffusivity prediction for blind real serviced samples with a trained 1D-CNN model and classification of samples based on the service hours into different classes using AI classification models. The results demonstrate that our approach provides reliable age estimations with a high correlation between actual and predicted ages of samples. This method provides a non-destructive, efficient, and accurate method of evaluating the life of TBCs, which is a substantial improvement over traditional techniques that rely on complex destructive methods or microstructural analysis for the age evaluation. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT) CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Infrared Thermography KW - NDE 4.0 KW - AI for NDT KW - Thermal barrier coatings PY - 2024 AN - OPUS4-62450 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bernhardt, Yannick A1 - Császár, Lukas A1 - Dengiz, Nizamettin A1 - Fuchs, Martin A1 - Gaal, Mate A1 - Gautzsch, Tobias A1 - Gohlke, Dirk A1 - Hahn-Jose, Thomas A1 - Heckel, Thomas A1 - Hillger, Wolfgang A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Ilse, Detlef A1 - Kiel, Mario A1 - Kornely, Mike A1 - Labud, Patrick Alexander A1 - Marhenke, Torben A1 - Schubert, Frank A1 - Sommerhuber, Ryan A1 - Steinhausen, Ralf A1 - Szewieczek, Artur A1 - Wachter, Luis A1 - Waschkies, Thomas T1 - Charakterisierung und Verifizierung der luftgekoppelten Ultraschallprüfköpfe N2 - Dieses Dokument beschreibt die Eigenschaft en von fokussierten und unfokussierten Prüfköpfen, die für die zerstörungsfreie luftgekoppelte Ultraschallprüfung mit Mittenfrequenzen von über 20 kHz verwendet werden. Dieses Dokument bezieht sich auf Prüfköpfe, die auf dem piezoelektrischen Effekt basieren. KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Ultraschallprüfung KW - Prüfköpfe KW - Charakterisierung PY - 2024 SN - 978-3-947971-36-7 VL - Richtlinie US 08 SP - 1 EP - 24 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Ausgabe Mai 2024 AN - OPUS4-62489 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Dengiz, Nizametin A1 - Fuchs, Martin A1 - Gaal, Mate A1 - Gautzsch, Tobias A1 - Herzog, Thomas A1 - Kornely, Mike A1 - Littner, Linus A1 - Marhenke, Torben A1 - Schmid, Simon A1 - Sommerhuber, Ryan A1 - Steinhausen, Ralf A1 - Szewieczek, Artur A1 - Wachter, Luis A1 - Waschkies, Thomas A1 - Wunderl, Stefan T1 - Leitfaden zur Durchführung von luftgekoppelter Ultraschallprüfung N2 - Die Anwendungsgebiete der luftgekoppelten Ultraschallprüfung (ACUT) können sehr vielfältig sein und weichen häufig stark von den Einsatzgebieten der klassischen Ultraschallprüfung ab. Vielmehr ist die ACUT eine eigenständige Methode, welche sich häufig eher mit Röntgen oder Thermografie überschneidet oder Prüfungen ermöglicht, die bis heute gar nicht verlässlich zerstörungsfrei durchgeführt werden können. Obwohl die luftgekoppelte Ultraschallprüfung mittlerweile keine neue Technologie ist, bleibt sie im Vergleich zu anderen Verfahren der ZfP ein Randgebiet unter den Methoden. Dies kommt nicht zuletzt dadurch zustande, dass es an Normen, Fachbüchern und Ausbildungsmöglichkeiten für interessierte Prüfer und Prüfaufsichten mangelt. Dies schafft für viele Anwendungsgebiete eine Einstiegshürde, welche die häufigere Anwendung verhindert. Aus diesen Gründen haben sich Experten aus Forschungseinrichtungen und aus der Industrie entschieden, einen Unterausschuss „Luftgekoppelte Ultraschallprüfung“ (ACUT) als Teil des Fachausschusses Ultraschallprüfung der DGZfP einzurichten und dort diese Themen zu bearbeiten. Es wurde beschlossen, einen Leitfaden zu erarbeiten, der interessierten Anwendern den Einstieg in ACUT erleichtert und eine Hilfestellung bei der Spezifikation und Umsetzung von solchen Prüfungen gibt. Das vorliegende Dokument ist das Ergebnis dieser Zusammenarbeit. KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Ultraschallprüfung KW - Leitfaden PY - 2025 UR - https://publikationen.dgzfp.de/shop/leitfaden-zur-durchfuehrung-von-luftgekoppelter-ultraschallpruefung/ SN - 978-3-947971-45-9 VL - Richtlinie ACUT SP - 1 EP - 28 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Ausgabe Januar 2025 AN - OPUS4-62491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liao, Chun-Man ED - Zhang, Jian T1 - Modal and Wave Propagation Analysis of Vibration Tests on a Laboratory Building Model Before and After Damage N2 - Weakened structural stiffness is often a consequence of building damage, particularly after severe events such as earthquakes, where compromised structural performance can pose significant risks. To prevent immediate structural failure, an early warning system is essential, which requires inspection of local components. This research aims to achieve that by exploring the wave propagation analysis method, specifically seismic interferometry. Previous studies have applied this method to building structures, treating them as homogeneous layers of grouped floors. By analyzing the wave travel time along the height of these layers, the fundamental period of the building was estimated. However, this approach did not account for local damage or the variability of structural components, similar to the limitations of vibration‐based damage detection methods, which mainly identify global changes. Thus, the goal of this paper is to improve structural health monitoring by examining the sensitivity of wave screening, bridging the gap between nondestructive testing and vibration‐based damage detection. A half‐scale, seven‐story building model, characterized by vertical stiffness irregularity and transverse plan asymmetry, was tested in a laboratory setting. Two vertical sensor arrays were placed near corner columns of different sizes, representing both strong and weak structural areas. These arrays recorded floor accelerations in three directions. The study confirmed the effectiveness of wave propagation analysis for detecting damage along the sensor arrays before and after the earthquake. A transmissibility damage indicator was used to correlate changes in wave velocity, providing a quantitative assessment of damage levels along the wave propagation path. KW - Damage location KW - Laboratory test KW - Soft story KW - Stifness irregular structure KW - Structural health monitoring PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624931 DO - https://doi.org/10.1155/stc/3453150 SN - 1545-2263 VL - 2025 IS - 1 SP - 1 EP - 17 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-62493 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - He, Yuxiang A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Noda, S. A1 - Wolf, Christoph A1 - Unger, Jörg F. A1 - Mai, I. ED - Ferrara, L. ED - Muciaccia, G. ED - di Summa, D. T1 - Automated Workflows for Concrete Additive Manufacturing for Design, Optimization, and Fabrication of Parametrized Elements N2 - 3D concrete printing is an innovative new construction technology offering the potential to enable the efficient production of individual structures with less consumption of resources. The technology will mainly shape the future construction philosophy. From the design of a structure to the printed component, many individual steps based on different software are required, which must be repeated for each new or even slightly changed design. The geometry of the structure is created in a CAD program. The print path is defined in slicer software leading to the machine code for the printer to print the structure. A numerical model of the printed structure makes optimization in design and fabrication possible, by predicting the behaviour of the structure and reducing the number of test prints and costs. For that, additional steps like meshing the design and running a simulation are required. In order to work efficiently, an automated workflow is necessary, which runs all of the individual steps without interacting with each software program. Furthermore, changes in parameters or the exchange of parts (different designs or printers) must be simple. One way to develop such an automated workflow is presented within this paper. The interfaces are defined in a way that allows running the full chain of tools as well as individual steps. The workflow is demonstrated based on the example of a parametrized wall element for extrusion-based concrete. Furthermore, a test series of cubes is printed, and the influence of different infill structures is numerically and experimentally compared. T2 - RSCC 2024 - RILEM Spring Convention and Conference 2024 CY - Milano, Italy DA - 07.04.2024 KW - 3D concrete printing KW - Automation KW - Workflow KW - Innovative technologies 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_28 SN - 2211-0844 SN - 2211-0852 N1 - Serientitel: RILEM Bookseries – Series title: RILEM Bookseries VL - 56 IS - 2 SP - 247 EP - 254 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-61608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Stoppel, Markus A1 - Strangfeld, Christoph T1 - BETOSCAN - Parkdeck Multisensorik - selbst fahrendes Scannersystem für Betonflächendiagnosen N2 - BETOSCAN ist eine selbst fahrende und selbst navigierende Plattform für Sensoren und Messgeräte. KW - ZfP KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Multisensorik KW - Korrosionsindikation KW - Sensoren KW - Messgeräte PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-387431 SP - 1 EP - 3 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38743 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Lacy Jr., T. E. A1 - Bednarcyk, B. A. A1 - Pineda, E. J. A1 - Arnold, S. M. A1 - Ricks, T. M. T1 - Solution of the nonlinear high-fidelity generalized method of cells micromechanics relations via order-reduction techniques N2 - The High-Fidelity Generalized Method of Cells (HFGMC) is one technique, distinct from traditional finite-element approaches, for accurately simulating nonlinear composite material behavior. In this work, the HFGMC global system of equations for doubly periodic repeating unit cells with nonlinear constituents has been reduced in size through the novel application of a Petrov-Galerkin Proper Orthogonal Decomposition order-reduction scheme in order to improve its computational efficiency. Order-reduced models of an E-glass/Nylon 12 composite led to a 4.8–6.3x speedup in the equation assembly/solution runtime while maintaining model accuracy. This corresponded to a 21–38% reduction in total runtime.Thesignificant difference in assembly/solution and total runtimes was attributed to the evaluation of integration point inelastic field quantities; this step was identical between the unreduced and order-reduced models. Nonetheless, order-reduced techniques offer the potential to significantly improve the computational efficiency of multiscale calculations. KW - High-Fidelity KW - Micromechanics KW - HFGMC PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-445303 DO - https://doi.org/10.1155/2018/3081078 SN - 1024-123X SN - 1563-5147 VL - 2018 SP - Article ID 3081078-1 EP - 11 PB - Hindawi Publishing Corporation CY - Kairo, Ägypten AN - OPUS4-44530 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diercks, Philipp A1 - Veroy, K. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. T1 - Multiscale modeling of linear elastic heterogeneous structures via localized model order reduction N2 - In this paper, a methodology for fine scale modeling of large scale linear elastic structures is proposed, which combines the variational multiscale method, domain decomposition and model order reduction. The influence of the fine scale on the coarse scale is modelled by the use of an additive split of the displacement field, addressing applications without a clear scale separation. Local reduced spaces are constructed by solving an oversampling problem with random boundary conditions. Herein, we inform the boundary conditions by a global reduced problem and compare our approach using physically meaningful correlated samples with existing approaches using uncorrelated samples. The local spaces are designed such that the local contribution of each subdomain can be coupled in a conforming way, which also preserves the sparsity pattern of standard finite element assembly procedures. Several numerical experiments show the accuracy and efficiency of the method, as well as its potential to reduce the size of the local spaces and the number of training samples compared to the uncorrelated sampling. KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Localized model order reduction KW - Domain decomposition methods PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580671 DO - https://doi.org/10.1002/nme.7326 SN - 0029-5981 SP - 1 EP - 23 PB - Wiley online library AN - OPUS4-58067 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Held, Felix A1 - Coelho Lima, Isabela A1 - Titscher, Thomas A1 - Unger, Jörg F. T1 - Efficient identification of random fields coupling Bayesian inference and PGD reduced order model for damage localization N2 - One of the main challenges regarding our civil infrastructure is the efficient operation over their complete design lifetime while complying with standards and safety regulations. Thus, costs for maintenance or replacements must be optimized while still ensuring specified safety levels. This requires an accurate estimate of the current state as well as a prognosis for the remaining useful life. Currently, this is often done by regular manual or visual inspections within constant intervals. However, the critical sections are often not directly accessible or impossible to be instrumented at all. Model‐based approaches can be used where a digital twin of the structure is set up. For these approaches, a key challenge is the calibration and validation of the numerical model based on uncertain measurement data. The aim of this contribution is to increase the efficiency of model updating by using the advantage of model reduction (Proper Generalized Decomposition, PGD) and applying the derived method for efficient model identification of a random stiffness field of a real bridge.” KW - Model reduction KW - Model updating KW - Proper generalized decomposition KW - Random field KW - Variational Bayesian Inference PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521275 DO - https://doi.org/10.1002/pamm.202000063 VL - 20 IS - 1 SP - e202000063 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-52127 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Machbarkeitsstudie zur Zustandserfassung von Spannbetonschwellen mit dem Ultraschallverfahren N2 - Das niederfrequente Ultraschallverfahren zur zerstörungsfreien Zustandserfassung von Stahlbetonkomponenten findet im Bauwesen umfangreiche Anwendung. Multistatische Arrays sind am Markt verfügbar und ausgelegt für die Prüfung großflächiger Betonstrukturen. In einer Machbarkeitsstudie wird überprüft, ob eine Zustandserfassung an schlanken Spannbetonschwellen möglich ist. B70-Schwellen und B90-Weichenschwellen wurden hierfür im Labor, im Schienennetz und während der Wiederaufbereitung mit dem Ultraschallverfahren untersucht. Fokus ist die Detektion von Sickenrisse, Kopfrissen und Treibrissen im Bereich des Schwellenkopfes. Die rekonstruierten Ultraschalldaten zeigen für intakt-klassifizierte Schwellen ein reproduzierbares Rückwandecho und weitere Reflexionen an den Schwellenaußenkanten. Die Ausprägung der Amplitude variiert je nach Degradation durch Belastung und Verwitterung. Defekt-klassifizierte Schwellen mit z. B. Kopfrissen oder unterseitigen Abplatzungen unterscheiden sich im Signalbild deutlich durch oberflächennahe Reflexionen bzw. verschobene Rückwandechos. Basierend auf den untersuchten Schwellen zeigt die Machbarkeitsstudie, dass eine zerstörungsfreie Zustandserfassung mit Hilfe des Ultraschallverfahrens grundsätzlich möglich ist. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Spannbetonschwelle KW - Ultraschallverfahren KW - Beton KW - Zustandsermittlung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-596536 AN - OPUS4-59653 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Stolpe, Heiko A1 - Wiehle, Philipp T1 - Moisture diffusion affected by the Knudsen effect in temporal changing pore networks N2 - Almost all building materials in civil engineering have an open porosity and interact with or are affected by the environmental conditions. Structures might suffer from effects such as moisture adsorption, carbonation, corrosion, penetration of salt ions and chemical substances, etc. In the hygroscopic range, these processes are mostly driven by diffusion. Due to the confinement of small pores (< 1 µm), the Knudsen effect reduces the molecular diffusion. This reduction can become more significant in case of temporal changing pore systems because of physisorption of water vapor, carbonation, or chemisorption. In this study, unstabilised earth blocks and earth masonry are investigated. In a first step, the pore size distribution of the blocks is measured and sorption isotherms are recorded in experiments. Besides the ordinary physisorption, the involved clay minerals undergo swelling or shrinking due to chemisorption. The following two effects must be considered: first, the reduction of the available pore space by the adsorbed water layer. For this, the Hillerborg sorption theory is used, which is a combination of the well-known Brunauer-Emmett-Teller sorption theory and the Kelvin equation. This allows the computation of adsorbed water layers even in curved pore geometries. Second, the variation of the initial pore size distribution due to chemisorption needs to be modelled. Based on these two models, the effective diffusion coefficient can be predicted. For validation, arrays of relative humidity sensors were embedded into a free-standing earth masonry wall. This monitoring was carried out over more than a year to have a broad variety of environmental conditions and was located in Berlin, Germany. The prediction of the effective diffusion coefficient can also be transferred to other processes and allows the investigation of materials having temporarily changing pore systems. Examples are the carbonation of cementitious materials, alkali silica reaction, calcium leaching of long-lasting structures, etc. This effect becomes most prominent in the meso-pore range and might alter the effective diffusion coefficient by more than 100 %. T2 - 4th International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Earth masonry KW - Material moisture KW - Molecular diffusion KW - Chemisoprtion KW - Knudsen effect KW - Physisorption PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-571391 SP - 1 EP - 8 PB - RILEM CY - Champs-sur-Marne AN - OPUS4-57139 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Zimmek, David A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Smart electronic helper for long-term monitoring of bridges and building structures N2 - Increasing traffic volume on the one hand and ageing infrastructure on the other hand have created many new challenges for maintenance and structural health monitoring of roads and bridges. In the past, many bridges and road structures have been neglected, often resulting in traffic congestion, road closure, and increased repair costs. This research is concerned with the development of a system to improve the challenge of maintenance and early detection of damage, particularly moisture penetration and corrosion of steel reinforced concrete components. The objective is to develop a method that will also work after 30 years and longer. Many new IoT solutions are equipped with internal energy storage elements (accumulators or batteries) which are inappropriate here, since most relevant signs of concrete degradation occur after decades, where the functioning of such elements are more than questionable. The presented technology approach uses radio-frequency identification (RFID) and enables connectivity to sensors. It offers the advantage of an passive, completely independent energy supply without any energy storage components. Since the system should be permanently embedded in concrete, it is crucial to develop a long-term stable device which is adapted to the environmental influences of the structure, e.g., long-term resistance in very alkaline environment of pH 13. In numerous experiments, the robustness of the system was tested and evaluated. Various tests with encapsulations to protect the electronics were performed, and for long-term validation different concrete specimens were instrumented with RFID-sensor-systems. Their operating time is now around two years and investigations for signs of fatigue and damage to the encapsulation and the electronics are ongoing. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Sensors KW - Passive RFID KW - Smart structures KW - SHT KW - Long term monitoring PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-501931 UR - https://www.ndt.net/?id=25011 SN - 1435-4934 VL - 25 IS - 1 SP - 1 EP - 6 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-50193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diercks, Philipp A1 - Gläser, Dennis A1 - Lünsdorf, Ontje A1 - Selzer, Michael A1 - Flemisch, Bernd A1 - Unger, Jörg F. T1 - Evaluation of tools for describing, reproducing and reusing scientific workflows N2 - In the field of computational science and engineering, workflows often entail the application of various software, for instance, for simulation or pre- and postprocessing. Typically, these components have to be combined in arbitrarily complex workflows to address a specific research question. In order for peer researchers to understand, reproduce and (re)use the findings of a scientific publication, several challenges have to be addressed. For instance, the employed workflow has to be automated and information on all used software must be available for a reproduction of the results. Moreover, the results must be traceable and the workflow documented and readable to allow for external verification and greater trust. In this paper, existing workflow management systems (WfMSs) are discussed regarding their suitability for describing, reproducing and reusing scientific workflows. To this end, a set of general requirements for WfMSs were deduced from user stories that we deem relevant in the domain of computational science and engineering. On the basis of an exemplary workflow implementation, publicly hosted at GitHub (https://github.com/BAMresearch/NFDI4IngScientificWorkflowRequirements), a selection of different WfMSs is compared with respect to these requirements, to support fellow scientists in identifying the WfMSs that best suit their requirements. KW - FAIR KW - Reproducibility KW - Scientific workflows KW - Tool comparison KW - Workflow management PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584832 DO - https://doi.org/10.48694/inggrid.3726 VL - 1 IS - 1 SP - 1 EP - 27 AN - OPUS4-58483 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Stolpe, Heiko A1 - Wiehle, Philipp T1 - Moisture diffusion affected by the Knudsen effect in temporal changing pore networks N2 - Almost all building materials in civil engineering have an open porosity and interact with or are affected by the environmental conditions. Structures might suffer from effects such as moisture adsorption, carbonation, corrosion, penetration of salt ions and chemical substances, etc. In the hygroscopic range, these processes are mostly driven by diffusion. Due to the confinement of small pores (less than1 µm), the Knudsen effect reduces the molecular diffusion. This reduction can become more significant in case of temporal changing pore systems because of physisorption of water vapor, carbonation, or chemisorption. In this study, unstabilised earth blocks and earth masonry are investigated. In a first step, the pore size distribution of the blocks is measured and sorption isotherms are recorded in experiments. Besides the ordinary physisorption, the involved clay minerals undergo swelling or shrinking due to chemisorption. The following two effects must be considered: first, the reduction of the available pore space by the adsorbed water layer. For this, the Hillerborg sorption theory is used, which is a combination of the well-known Brunauer-Emmett-Teller sorption theory and the Kelvin equation. This allows the computation of adsorbed water layers even in curved pore geometries. Second, the variation of the initial pore size distribution due to chemisorption needs to be modelled. Based on these two models, the effective diffusion coefficient can be predicted. For validation, arrays of relative humidity sensors were embedded into a free-standing earth masonry wall. This monitoring was carried out over more than a year to have a broad variety of environmental conditions and was located in Berlin, Germany. The prediction of the effective diffusion coefficient can also be transferred to other processes and allows the investigation of materials having temporarily changing pore systems. Examples are the carbonation of cementitious materials, alkali silica reaction, calcium leaching of long-lasting structures, etc. These effects are prominent in the meso-pore range and might significantly alter the effective diffusion coefficient. KW - Earth material KW - Material moisture KW - Physisoprtion KW - Chemisorption PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-583811 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.09.034 SN - 2214-7853 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-58381 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tamsen, Erik T1 - From concrete mixture to structural design an optimization framework to reduce the global warming potential N2 - Concrete has a long history in the construction industry and is currently one of the most widely used building materials. Unfortunately, the concrete industry has a significant impact on the environment by contributing to about 9% of the total anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions. Concrete is a highly complex composite material. However, the main source of concrete's GHG emissions is the cement. This leads to two main strategies when trying to reduce the environmental impact. The first is to reduce the cement within the concrete mix. This can be done by substituting it using additives or increasing the amount of aggregates. Usually this will lead to decreased material properties, like compressive strength or stiffness. The second option is to reduce the amount of required concrete by optimizing the topology of the structure. However, this might require higher compressive strength. In addition, there are other properties like to workability which need to be considered. All in all, this leads to a highly complex optimization problem, which requires the estimation of effective concrete properties, based on the mixture as input to a predictive simulation. We present an automated workflow framework which combines experimental data with simulations, calibrates the simulation and performs the desired optimization. This workflow includes classical FE models, design guidelines based on model codes, as well as data driven methods. The chosen example is a beam, for which the concrete mixture is optimized to reduce GHG emissions. The first step is an estimation of material parameters, based on experimental data. This includes measures of stochastic distribution, allowing the quantification of the quality of the estimated parameters. The second step is the optimization. It takes into account constraints like the loading capacity after 28 days, the maximum allowed temperature during cement hydration and the maximum time till demoulding. The applied models include a Mori-Tanaka-based homogenization method to estimate effective concrete parameters, an FE simulation including the evolution of the concrete compressive strength and stiffness, the temperature field, displacements, and stress. This research shows a way towards a more performance-oriented material design. T2 - M2P 2023 (First International Conference Math 2 Product) CY - Taormina, Italy DA - 30.05.2023 KW - Experimental data KW - Simulations PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582545 AN - OPUS4-58254 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schnell, A. A1 - Rübner, Katrin A1 - Seher, Julia A1 - Müller, A. A1 - Liebezeit, S. A1 - Fenner, J. A1 - Martin, F. A1 - Pniok, N. T1 - REALight ‐ Leichtgranulate und REA‐Gips aus feinkörnigen sulfatbelasteten Bau‐ und Abbruchabfällen N2 - Ziel des Projekts REALight ist die Entwicklung einer Referenzanlage zur Herstellung von Leichtgranulaten (leichte Gesteinskörnungen) aus Bau‐ und Abbruchabfällen und zur Gipsrückgewinnung. Als Rohstoffe werden bisher ungenutzte oder auf niedrigem Niveau eingesetzte Bau‐ und Abbruchabfälle und industrielle Nebenprodukte verwendet. Als Produkte werden leichte Gesteinskörnungen hergestellt. Die Sulfatabtrennung durch eine thermische Zersetzung bildet die Grundlage für die zusätzliche Gewinnung von Rauchgasentschwefelungs‐Gips (REA‐Gips). Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin)” gefördert. ReMin ist eine Maßnahme zur Umsetzung des BMBF‐Forschungskonzepts „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft” als Teil der BMBF Strategie „Forschung für nachhaltige Entwicklung – FONA”. Ziel der Förderung ist es, den Ausbau der Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Im Mittelpunkt steht dabei die Bauwirtschaft mit ihrer hohen Nachfrage nach Rohstoffen und gleichzeitig großen Mengen an anfallenden mineralischen Abfällen. Am Projekt REALight sind 12 Partner aus verschiedenen Bereichen der Baustoffherstellung und ‐anwendung, Abfallaufbereitung, Verfahrenstechnik sowie Forschung und Entwicklung beteiligt. T2 - 21. Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Baustoffrecycling KW - Leichtgranulate KW - Gips KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Drehrohrofen KW - Recycling KW - Mauerwerkbruch KW - Infraleichtbeton PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-591708 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2840 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 6 SP - 530 EP - 536 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-59170 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Zur Visualisierung von Schäden in Betonschwellen durch zerstörungsfreie Ultraschallprüfung N2 - Die bildgebende Ultraschalltechnik liefert Hinweise auf verdeckte Schäden in Spannbetonschwellen. Dieses zerstörungsfreie Prüfverfahren schafft eine objektive und vergleichbare Basis für die Zustandsbestimmung der Schwellen und ermöglicht die Optimierung von baulichen Erhaltungsstrategien. KW - Spannbetonschwellen KW - Zustandsbewertung KW - Verkehrsinfrastruktur PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-592914 UR - https://www.eurailpress.de/magazine.html SN - 0013-2845 IS - 12/23 SP - 26 EP - 31 PB - DVV Media Group CY - Hamburg AN - OPUS4-59291 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Agrawal, A. A1 - Tamsen, E. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Koutsourelakis, P-S T1 - From concrete mixture to structural design—a holistic optimization procedure in the presence of uncertainties N2 - We propose a systematic design approach for the precast concrete industry to promote sustainable construction practices. By employing a holistic optimization procedure, we combine the concrete mixture design and structural simulations in a joint, forward workflow that we ultimately seek to invert. In this manner, new mixtures beyond standard ranges can be considered. Any design effort should account for the presence of uncertainties which can be aleatoric or epistemic as when data are used to calibrate physical models or identify models that fill missing links in the workflow. Inverting the causal relations established poses several challenges especially when these involve physicsbased models which more often than not, do not provide derivatives/sensitivities or when design constraints are present. To this end, we advocate Variational Optimization, with proposed extensions and appropriately chosen heuristics to overcome the aforementioned challenges. The proposed approach to treat the design process as a workflow, learn the missing links from data/models, and finally perform global optimization using the workflow is transferable to several other materials, structural, and mechanical problems. In the present work, the efficacy of the method is exemplarily illustrated using the design of a precast concrete beam with the objective to minimize the global warming potential while satisfying a number of constraints associated with its load-bearing capacity after 28 days according to the Eurocode, the demolding time as computed by a complex nonlinear finite element model, and the maximum temperature during the hydration. KW - Black-box optimization under uncertainty KW - Mix design KW - Performance oriented design KW - Precast concrete KW - Probabilistic machine learning KW - Sustainable material design PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615443 DO - https://doi.org/10.1017/dce.2024.18 VL - 5 IS - e20 SP - 1 EP - 32 PB - Cambridge University Press CY - England AN - OPUS4-61544 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Drabetzki, Philipp A1 - Lindemann, Mathias A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Description of the concrete carbonation process with adjusted depth resolved thermogravimetric analysis N2 - The thermal gravimetric analysis (TG) is a common method for the examination of the carbonation progress of cement-based materials. Unfortunately, the thermal properties of some components complicate the evaluation of TG results. Various hydrate phases, like ettringite (AFt), C-S-H and AFm decompose almost simultaneously in the temperature range up to 200 °C. Additionally, physical bound water is released in the same temperature range. In the temperature range between 450 °C and 600 °C the decomposition of calcium hydroxide and amorphous or weakly bound carbonates takes place simultaneously. Carbonates, like calcite, from limestone powder or other additives may be already contained in the noncarbonated sample material. For this research an attempt was made to minimise the influence of these effects. Therefore, differential curves from DTG-results of non-carbonated areas and areas with various states of carbonation of the same sample material were calculated and evaluated. Concretes based on three different types of cement were produced and stored under accelerated carbonation conditions (1 % CO2 in air). The required sample material was obtained by cutting slices from various depth of previously CO2-treated specimen and subsequent grinding. During the sample preparation, a special attention was paid that no additional carbonation processes took place. As reference method for the determination of the carbonation depth the sprayed application of phenolphthalein solution was carried out. Microscopic analysis where examined to confirm the assumptions made previously. Furthermore, the observed effect of encapsulation of calcium hydroxide by carbonates caused by the accelerated carbonation conditions was examined more closely. KW - Microscopy KW - Accelerated carbonation KW - Carbonation behaviour KW - Concrete KW - Thermal Analysis PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-530571 DO - https://doi.org/10.1007/s10973-021-10966-1 VL - 147 IS - 11 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-53057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Kadoke, Daniel T1 - The load-bearing behaviour of a reinforced concrete beam investigated by optical measuring techniques N2 - Bending beams and slabs are typical examples for structural elements used for reinforced concrete structures such as bridge girders, T-beams and bridge decks. Their strength related failure modes at maximum loading can be divided into bending and shear failure. The failure of beams loaded in bending can occur with or without indication. Therefore, conventional design concepts aim on failure modes with sufficient indication (e.g. large deflections or cracks), as it occurs in the case of secondary flexural compression failure. These indicating factors can also be used for Structural Health Monitoring (SHM) of civil infrastructure systems (e.g. bridges) to identify structural changes. In this context, non-destructive testing (NDT) methods offer different techniques for measuring deflections or crack formation and opening. However, profound knowledge on the determining failure modes of bending beams and their detection by NDT methods is required for the reliable application of SHM. Different NDT methods have been used in this study for analysing the load-bearing behaviour of a reinforced concrete beam in bending. The different measuring techniques are briefly described and their applicability is discussed by means of experimental results. For this purpose, the load-bearing behaviour of a reinforced concrete beam having a span of 2.75 m was investigated in a four-point bending flexural test at laboratory scale. The focus is on the characterization of determining failure modes by optical NDT and the comparison with classical measuring techniques (e.g. deformation measurements by displacement transducers). The bending beam was equipped with two single-mode (SM) sensor fibres. One fibre served as Distributed Optical Fibre Sensor (DOFS), whereas the other fibre contained Fibre Bragg Grating (FBG) sensors. In addition, optical deformation measurements using Digital Image Correlation (DIC) and Stereophotogrammetry (SP) were conducted. KW - Concrete beam KW - Bending KW - Digital image correlation KW - Stereophotogrammetry KW - Distributed fibre optic sensor KW - Fibre bragg grating PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-524762 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-021-01699-6 VL - 54 IS - 3 SP - Article 102 PB - Springer AN - OPUS4-52476 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Gehrke, M. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Stephan, D. T1 - Identification and quantification of additives in bituminous binders based on FTIR spectroscopy and multivariate analysis methods N2 - Bitumen is a crucial building material in road construction, which is exposed to continuously higher stresses due to higher traffic loads and changing climatic conditions. Therefore, various additives are increasingly being added to the bitumen complicating the characterisation of the bituminous binder, especially concerning the reuse of reclaimed asphalt. Therefore, this work aimed to demonstrate that the combination of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy with attenuated total reflexion (ATR) technique and multivariate evaluation is a very wellsuited method to reliable identify and quantify additives in bituminous binders. For this purpose, various unmodified and modified binders, directly and extracted from laboratory and reclaimed asphalts, were investigated with FTIR-ATR spectroscopy. The determined spectra, pre-processed by standard normal variate (SNV) transformation and the determination of the 1st derivation, were evaluated using factor Analysis (FA), linear discriminant analysis (LDA) and partial least square regression (PLSR). With this multivariate evaluation, first, a significant model with a very high hit rate of over 90% was developed allowing for the identification of styrene-butadiene copolymers (SBC), ethylene-copolymer bitumen (ECB) and different waxes (e.g. amide and Fischer-Tropsch wax) even if the additives do not show any additional peaks or the samples are multi-modified. Second, a quantification of the content is possible for SBC, ECB, and Amide wax with a mean error of RMSE B 0.4 wt% and a coefficient of determination of R2[90%. Based on these results, FTIR identification and quantification of additives in bituminous binders is a very promising method with a great potential. KW - Bituminous binders KW - FTIR-ATR KW - Multivariate evaluation KW - Identification and quantification of additives KW - Polymers KW - Waxes PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534877 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-021-01763-1 VL - 54 IS - 4 SP - 1 EP - 9 PB - Springer AN - OPUS4-53487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Schönsee, Eric A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Izanlu, Morteza A1 - Hüsken, Götz ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - In situ Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle bei der additiven Fertigung von Betonbauteilen N2 - In der additiven Fertigung von Beton wird kontinuierlich Material gemischt und verarbeitet. Dies erfordert eine kontinuierliche in situ Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle. An der BAM wurde ein 3D-Betondrucker aufgebaut, der eine umfängliche Prozessüberwachung ermöglicht. Druck-, Temperatur- und Feuchtesensoren in der Pumpe und im Fördersystem erlauben ein kontinuierliches Monitoring des Frischbetons, während ein Laserlinienscanner am Druckkopf unmittelbar die gedruckte Ist-Kontur verfolgt. Die so gewonnenen Daten können Grundlage für die Erarbeitung von Normen für die additive Fertigung von Betonbauteilen sein und somit deren Standsicherheit gewährleisten. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - In situ KW - Prozessüberwachung KW - Additive Fertigung KW - Betonbauteil PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613064 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 138 EP - 146 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Vom Bauschutt zur leichten Gesteinskörnung N2 - Leichte Gesteinskörnungen können ressourcenschonend aus heterogenen und feinkörnigen Bau- und Abbruchabfällen in einem mehrstufigen Prozess durch thermische oder hydrothermale Stoffumwandlung hergestellt werden. Ihre Anwendung erfolgt in Leichtbetonen und Leichtmörteln, als Schüttung im Garten und Landschaftsbau oder auch als Filter- und Speichermaterial. In zahlreichen Forschungsprojekten wurden die Herstellungsprozesse entwickelt, die Materialeigenschaften optimiert und unterschiedliche Applikationen untersucht. In diesem Beitrag wird zusammenfassend über dieser Forschungsarbeiten berichtet. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bauschutt KW - Gesteinskörnung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613105 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 70 EP - 77 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61310 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cook, Jake A1 - Tonon, Chiara A1 - Stohl, Leonie A1 - von Werder, Julia ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Assessment of concrete bioreceptivity and model organism performance for use in algal biofilm green facade systems N2 - Elevated temperatures and high levels of air pollution in urban environments pose a significant threat to the health and life quality of inhabitants of these areas. This research aims to address these challenges by developing green façade systems using micro-algal biofilms. Both material and biological properties are assessed to optimise biofilm performance and durability. Cementitious samples with different pH levels and varying nutrient compositions are tested in combination with model microorganisms. Organism growth, health and adhesion are monitored over a 3-month period under controlled laboratory conditions. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Concrete bioreceptivity KW - Model organism performance KW - Algal biofilm KW - Algal biofilm green facade systems PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613114 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 159 EP - 166 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61311 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Saif-Ur-Rehman, A1 - Wolf, Christoph A1 - Kujath, Cezary A1 - He, Yuxiang A1 - Mezhof, Alexander A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Unger, Jörg F. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Modellierung und Simulation von 3D Betondruck – Design- und Prozessoptimierung N2 - Der 3D Betondruck ermöglicht die effiziente und ressourcenschonendere Herstellung maßgeschneiderter Betonstrukturen. Trotz des großen Potentials gibt es bisher keine einheitlichen Normen und Standards für den sicheren und robusten 3D Betondruck. Der Beitrag zeigt das Potential numerischer Methoden und Modelle zur effizienten und ressourcenschonenden Design- und Prozessoptimierung des 3D Betondrucks. Dazu werden die aktuellen Forschungsarbeiten im Bereich der Entwicklung robuster und zuverlässiger numerischer Zwillinge, geeigneter Optimierungstools sowie digitaler Workflows diskutiert. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Modellierung KW - Simulation KW - 3D Betondruck KW - Designoptimierung KW - Prozessoptimierung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613023 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 132 EP - 137 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61302 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Unger, Jörg F. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Modell- und Parameterunsicherheiten am Beispiel eines digitalen Brückenzwillings N2 - Digitale Zwillinge bieten wertvolle Einblicke in das Verhalten von Bauwerken und ermöglichen eine fundierte Entscheidungsfindung. Durch den Einsatz von Simulationen, die auf physikalischen Gesetzen beruhen, ist es möglich, Vorhersagen über die Struktur auf der Grundlage zukünftiger oder hypothetischer Situationen zu treffen. Die Verwendung solcher Simulationen impliziert jedoch eine Reihe von Annahmen und Vereinfachungen, die unvermeidbare Fehler in die Vorhersagen einbringen. Die Quantifizierung dieser Unsicherheiten ist der Schlüssel für den Einsatz zuverlässiger digitaler Zwillinge von Brücken. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Modellunsicherheit KW - Parameterunsicherheit KW - Digitaler Brückenzwilling PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613013 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 218 EP - 223 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61301 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Schönsee, Eric A1 - Strangfeld, Christoph ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Beitrag zur Beurteilung der Wiederholbarkeit additiv gedruckter Betonbauteile N2 - Die additive Fertigung von Betonbauteilen, auch bekannt als 3D-Betondruck, ist eine Technologie, die im letzten Jahrzehnt aufgrund ihrer finanziellen und ökologischen Vorteile als nachhaltige Fertigungstechnologie viel Aufmerksamkeit erhalten hat. Obwohl die Vorteile der additiven Fertigung bereits durch zahlreiche Forschungs- und Demonstrationsprojekte gezeigt wurden, ist die Qualitätskontrolle während des Druckens äußerst anspruchsvoll und wird auch aufgrund fehlender harmonisierter Normen kaum angewendet. Aufgrund des kontinuierlichen Mischprozesses beim 3D-Betondruck ist es unmöglich Schwankungen des Trockenmörtels oder des Wassergehalts auszuschließen. Daher ist eine einzelne Stichprobe nicht mehr repräsentativ für das gesamte Bauteil und ein während des Druckens in einer Schicht auftretender Fehler kann die Integrität der gesamten Struktur beeinträchtigen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse eines als Fachwerkstruktur konzipierten Bogens, der unter vergleichbaren Randbedingungen mehrmals mit einem 3D-Betonextrusionsdrucker gedruckt wurde, vorgestellt. Jeder Bogen wurde auf seine mechanische Festigkeit und sein Tragverhalten geprüft. Die Ergebnisse der mechanischen Prüfungen der gedruckten Bögen werden mit Materialdaten aus klassischen Materialprüfungen verglichen und hinsichtlich ihrer statistischen Signifikanz diskutiert. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additiv gedrucktes Betonbauteil KW - Beurteilung KW - Wiederholbarkeit PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613043 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 126 EP - 131 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61304 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Trattnig, H. A1 - Boehm, C. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Spanndrahtbrüche und ihr digitaler akustischer Zwilling N2 - Die Planung eines Monitorings von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse erfordert viel Erfahrung und setzt eine akustische Analyse der Spannbetonstruktur voraus. Eine akustische Simulation der Struktur unterstützt die Optimierung der Sensoranordnung und erhöht die Zuverlässigkeit der Drahtbrucherkennung durch die Fusion von Simulations- und Messergebnissen in einer Datenbank. Künftig können Baulastträger und Monitoringanbieter von standardisierten – FAIR-en – akustischen Daten profitieren. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Spanndrahtbruch KW - Digitaler akustischer Zwilling PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613038 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 224 EP - 229 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61303 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stohl, Leonie A1 - Cook, Jake A1 - von Werder, Julia ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Bioreceptive concrete surfaces: Understanding material-biology interactions for façade greening N2 - The climate crisis has led to a growing demand for environmentally oriented approaches in the construction industry, including not only eco-friendly materials, but also the greening of urban spaces. Microbial facade greening with algae is a novel concept based on the inherent bioreceptive properties of different building materials. This study focuses on the influence of physical material properties on biofilm formation. Differently textured samples from the same UHPC mix were produced and their roughness and water absorption documented. The samples were then weathered under laboratory conditions to observe material-algae interactions. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bioreceptive KW - Material-biology Interaction KW - Façade greening PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613096 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 153 EP - 158 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61309 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Kühnel, Alena A1 - Fladt, Matthias A1 - Stelzner, Ludwig ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken im deutschen Bundesautobahnnetz N2 - Die Dauerhaftigkeit der Betondecke und deren Oberflächentexturierung bestimmen maßgebend das Ge-brauchsverhalten von Betonfahrbahnen. Der Beitrag zeigt die Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie zur Sicherstellung der geplanten, normativen Nutzungsdauer, auch unter Verwendung grenzwertig alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen, auf. Zusätzlich wird eine neuartige Prüfmethodik zur in situ Verfolgung der 3D-Texturveränderungen auf einem erneuerten BAB-Abschnitt mit Grindingtextur vorgestellt. Diese beeinflussen maßgebend die Griffigkeit und die Reifen-Fahrbahn-Geräusche. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Betonfahrbahnen KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Innenhydrophobierung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613184 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 232 EP - 243 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61318 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph A1 - Weigel, Sandra A1 - Hoppe, Johannes ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Dauerhafte Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen - Das performance concept in der Abdichtungstechnik von Betonfahrbahnen N2 - Verlässliche Funktionsfähigkeit und planbare Lebensdauerzyklen sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Betonbauweise im Straßenbau. Aus Forschungsergebnissen zur Fugenproblematik in hochbeanspruchten Betonfahrbahnen unter Diskussion regelungsspezifischer Erfordernisse erfolgt ein Plädoyer für eine funktionsanalytische Untersuchung von Fugensystemen. Mit aktuellen Projekten werden die Datengrundlage zu maßgebenden Einwirkungen und eine innovative versuchstechnische Infrastruktur als methodische Voraussetzungen zur Erhöhung zuverlässiger Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen bereitgestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Betonfahrbahnen KW - Bauwerksfugen KW - Abdichtungstechnik von Betonfahrbahnen KW - SensoJointField KW - INFUKON PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613207 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 244 EP - 252 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61320 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Ein Ausblick: Alternative Bindemittel für bitumenhaltige Materialien N2 - Im Straßen- und Ingenieurbau sind neben dem Baustoff Beton auch bitumenhaltige Materialien in Flächenab-dichtungen, Dehnfugenkonstruktionen und Asphaltbelägen von entscheidender Bedeutung. Die bestehende Erdölabhängigkeit dieser Materialien fordert jedoch ein dringendes Umdenken, wobei langfristig die Substitu-tion des Bitumens durch nachhaltige, biobasierte Alternativmaterialien angestrebt werden sollte. Durch eine partielle Substitution wäre zudem bereits kurz- bis mittelfristig eine Reduzierung der Erdölabhängigkeit mög-lich, wobei sich z.B. Rückstände der Mikroalgenaufbereitung oder Lignin als Substitutionsprodukte eignen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Alternative KW - Bindemittel KW - Bitumenhaltige Materialien PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613138 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 167 EP - 174 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61313 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittrich, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Tunnelbrand – Abplatzverhalten von normalfesten Betonen mit verschiedenen klinkereffizienten Zementen N2 - Zur Verminderung der CO2-Emissionen der Bauindustrie gewinnen klinkereffiziente Zemente immer mehr an Bedeutung und werden vermehrt in Ingenieurbauwerken eingesetzt. Das brandinduzierte Abplatzverhalten von Betonen mit diesen Zementen ist allerdings nur bedingt bekannt und ist u.a. im Tunnelbau von hoher Bedeutung. Im Zuge dessen, wurden normalfeste Betone mit vier verschiedenen Zementen (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A und CEM II/B-Q) auf ihr brandinduziertes Abplatzverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Betone mit klinkereffizienten Zementen zu stärkeren Abplatzungen neigen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Verminderung CO2-Emissionen KW - Brandinduziertes Abplatzverhalten KW - Klinkereffiziente Zemente PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613215 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 253 EP - 262 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61321 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bednarska, Dalia A1 - von Werder, Julia ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Modification of clay-based materials with a novel geopolymer: potential application towards water-resistance N2 - Earth is probably the most eco-friendly building material. However, since earthen materials dissolve in water easily their application is limited. The presented manuscript aims to verify the usefulness of a one-part geo- polymer developed at BAM as a stabilizing agent for earthen mortars. The experimental study encompasses water-resistance, compressive strength, linear shrinkage, water vapour permeability and microstructural anal- ysis of the reference and the modified earthen plaster. The presented results show that the modification visibly affects the properties of the initial material providing its water-resistance. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Clay-based materials KW - Water-resistance KW - Novel geopolymer PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613150 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 94 EP - 101 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61315 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Pitters, S. A1 - Wedel, F. A1 - Hindersmann, I. T1 - Developing a guideline for structural health monitoring of road bridges in Germany N2 - In recent years, Structural Health Monitoring (SHM) has become a useful and increasingly widely used tool for supporting lifetime extensions of existing bridges with known structural deficiencies or indications of potentially critical damages or damage processes. At the same time, methods and tools are emerging, which enable monitoring-informed predictive maintenance of new and existing bridges based on digital twins. The monitoring process – starting from the definition of monitoring actions and ending with decisions based on monitoring outcomes – is complex and requires expertise in structural engineering, operation and maintenance of bridges, metrology, and data analytics. To support German road authorities, engineering consultancies, building contractors and other stakeholders of the bridge management, the Federal Highway Research Institute (BASt) has initiated the development of a new guideline for applying SHM as part of the management of road bridges. The guideline will present various use cases and for each identified use case, it will propose a proven monitoring scheme. In addition, the guideline will provide guidance on assessing the benefits of SHM as well as a common approach to managing monitoring data as a systematic basis for integrating monitoring data in the bridge management. This contribution discusses the motivation, objectives, and scope of the guideline, describes its use case centric structure and outlines the proposed data management. T2 - IABMAS 2024 CY - Kopenhagen, Danmark DA - 24.06.2024 KW - Guideline KW - Structural health monitoring KW - Road bridges KW - Infrastructure PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613947 SN - 978-1-032-77040-6 DO - https://doi.org/10.1201/9781003483755-236 SP - 2009 EP - 2017 PB - CRC Press AN - OPUS4-61394 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, J. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Feuerwiderstand gezwängter Stahlbetonstützen N2 - Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Brandprüfungen KW - Substrukturtechnik KW - Zwangsbeanspruchungen KW - Brandbeanspruchung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613249 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 270 EP - 277 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61324 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc A1 - Herrmann, Ralf A1 - Degener, Sebastian A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Loewe, Anna ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Monitoring an Türmen von Onshore Windenergieanlagen in Betonbauweise im Hinblick auf Ermüdung N2 - Der Beitrag stellt das Messkonzept sowie dessen Umsetzung für ein umfassendes Monitoringsystem an einer onshore Windenergieanlage mit einem Hybridturm vor. Dieses ist Bestandteil des Forschungsvorhabens Win-ConFat – Structure, welches neben der Validierung geeigneter Sensorik auch die Bewertung des Zustands und der möglichen Restlebensdauer der ermüdungsbeanspruchten Betonstruktur zum Ziel hat. Neben dem Monitoringsystem werden erste Messergebnisse aus den Betriebsdaten sowie vom Verhalten der Turmstruktur vorgestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Monitoring KW - Windenergieanlage und Hybridturm KW - Ermüdung KW - WinConFat – Structure PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613276 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 286 EP - 293 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61327 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg A1 - Schubert, T. A1 - Hille, Falk A1 - Hüsken, Götz A1 - Beckmann, B. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Großmaßstäbliche Impaktversuche mit Stahlbetonplatten – Konzeptionierung und Vorbereitung N2 - Seit 1977 ist der Flugzeugabsturz ein wesentliches Belastungsszenario bei der Auslegung von Kernkraftwerken. Zur Untersuchung dieses Szenarios wurden umfassende Studien durchgeführt, welche die Reaktion von Stahlbetonkonstruktionen unter Stoßbelastung analysieren. Da großmaßstäbliche Experimente teuer und aufwendig sind, gewinnen skalierte Versuche zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen eines Forschungsprojekts der TU Dresden und der BAM wurden Grundlagen für skalierte Impaktversuche im großen Maßstab geschaffen, um die Übertragbarkeit vom Labor- auf Realmaßstab zu ermöglichen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Fallturm KW - Impakt KW - Stahlbetonbauteile PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613257 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 278 EP - 285 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61325 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Deresse, N. E. A1 - Thiele, Marc A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Sarem, M. A1 - Francois, St. A1 - Verstrynge, E. T1 - Evaluation of Concrete Fatigue Damage with Elastic Wave-based Measurement Techniques N2 - The fatigue damage evolution and the fatigue life of quasi-brittle materials such as concrete are not yet completely understood. Accordingly to get better insights, researchers have recently been incorporating advanced measuring techniques in their fatigue experiments. In this research, acoustic emission techniques (AET), active ultrasonic, and deformation measurements are used to track the damage evolution of concrete samples subjected to fatigue loading. The samples are subjected to constant amplitude and stepwise fatigue loading in Brazilian splitting test set-ups. Initially, a good agreement is observed between the deformation and the ultrasonic measurements in capturing the crack propagation during Brazilian splitting tests. The three fatigue damage phases could be identified with all of the three techniques. The Phase II damage rates quantified by deformation measurements and AET in stepwise fatigue tests were used to predict the number of cycles to failure at various stress levels. The predictions were validated using the number of cycles to failure of the constant amplitude fatigue tests. T2 - 36th Conference of the European Working Group on Acoustic Emission CY - Potsdam, Germany DA - 18.09.2024 KW - Concrete KW - Acoustic emission KW - Ultrasonic testing KW - Fatigue PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615677 DO - https://doi.org/10.58286/30228 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 10 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net AN - OPUS4-61567 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Zum Feuerwiderstand von filigranen Deckenelementen aus vorgespanntem Carbonbeton N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatzverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Feuerwiderstand KW - Carbonbeton KW - Abplatzverhalten KW - CaPreFloor PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613221 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 263 EP - 269 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61322 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - Fire resistance of existing steel structures with aged intumescent coating based on an in situ test method N2 - Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to increase the fire resistance of steel structures. Exposed to fire, the intumescent coating reacts and forms a thermal protective char around the steel member. Thus, the heating of the steel is significantly slowed down and the fire resistance can be improved. Information regarding the scope of application and the durability of intumescent coatings are given in national approvals or European Technical Assessment documents. Due to the environmental conditions, intumescent coatings are subjected to ageing effects, which can reduce the durability and their thermal protection performance. To predict the durability for several years, during the approval procedure the behaviour of intumescent coatings is predominantly extrapolated based on accelerated artificial ageing. The established German and European assessment procedures to test and assess durability assume a working life of at least 10 years. Additional evidence may be required for longer periods. However, at present there is no method of verifying the thermal performance of existing structural members on site. For this reason, BAM is conducting the research project "INSIST" [1] to develop a minimally invasive in situ test method to determine the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. The investigation includes the development of a mobile prototype furnace. The paper describes the test setup, the developed prototype furnace, and the results of the performed test programme on uncoated and coated steel specimens. Based on this, recommendations for the test procedure are given. KW - In situ testing KW - Fire resistance KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Thermal protection KW - Durability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-629533 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2025.104380 VL - 153 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62953 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ferrier, Emmanuel A1 - Michel, Laurent A1 - Thiele, Marc A1 - Mercier, Julien T1 - Strain-rate effect on the bond strength of external bonded reinforced carbon fiber-reinforced polymer for concrete structure N2 - The aim of the presented study is to investigate the dynamic loading strength of an external bonded fiber-reinforced polymers (FRP) system under seismic loading. 16 bonded FRP samples under different loading speeds ranging as 0.0000167–0.8 m /s were examined to determine the characteristics of the FRP bond strength on the concrete. The mechanical tests involved measuring the concrete/FRP shear properties using a double-lap shear test. Sixteen concrete specimens were cast, strengthened and surface preparation, instrumented, and driven to failure in the LMC laboratory and the BAM laboratory (Germany). Dynamic loading increased the bonded strength mainly because of an increase in the concrete tensile strength. Experimental data are then analysed and competed with the equation given by the new European standard that develop the design of external bonded FRP. The characteristic properties and bonded strength obtained by design equation were compared. Based on the results design equation are modified. KW - EBR strengthening system KW - Desing bond strength KW - Durability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-625354 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.140216 SN - 1879-0526 VL - 466 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62535 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weise, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Bias Identification Approaches for Model Updating of Simulation-based Digital Twins of Bridges N2 - Simulation-based digital twins of bridges have the potential not only to serve as monitoring devices of the current state of the structure but also to generate new knowledge through physical predictions that allow for better-informed decision-making. For an accurate representation of the bridge, the underlying models must be tuned to reproduce the real system. Nevertheless, the necessary assumptions and simplifications in these models irremediably introduce discrepancies between measurements and model response. We will show that quantifying the extent of the uncertainties introduced through the models that lead to such discrepancies provides a better understanding of the real system, enhances the model updating process, and creates more robust and trustworthy digital twins. The inclusion of an explicit bias term will be applied to a representative demonstrator case based on the thermal response of the Nibelungenbrücke of Worms. The findings from this work are englobed in the initiative SPP 100+, whose main aim is the extension of the service life of structures, especially through the implementation of digital twins. T2 - EWSHM 2024 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Digital Twins KW - Model Bias KW - SPP100+ KW - Bridge Monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-622522 DO - https://doi.org/10.58286/30524 SN - 2941-4989 IS - 12 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net GmbH & Co. KG CY - Mayen, Germany AN - OPUS4-62252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Zaripova, Gulshat A1 - Brinkmann, Nienke A1 - Gebraad, Lars A1 - Boehm, Christian A1 - Trattnig, Horst T1 - Simulation der Schallemissionen von Spanndrahtbrüchen N2 - In den 1950er Jahren setzte sich die Spannbetonbauweise für Brücken mit größeren Spannweiten durch. Heute existieren im deutschen Bundesfernstraßennetz ca. 21.000 Spannbetonbrücken. Die mangelnde Erfahrung in der Anfangszeit dieser Bauweise stellt uns heute vor Probleme hinsichtlich einer Kombination aus Korrosion und Ermüdung der Spannglieder. Hauptursachen sind Spannungsrisskorrosion, deutlich gewachsene Verkehrslasten sowie ungenügende Annahmen zu Temperaturlasten. Insbesondere Spanndrahtbrüche infolge Spannungsrisskorrosion können zu einem Strukturversagen ohne Ankündigung führen. Spannstähle mit einer starken Gefährdung für Spannungsrisskorrosion wurden in der Bundesrepublik bis 1965, in der ehemaligen DDR bis Ende der 1980er Jahre verbaut. Um katastrophale Schadensfälle zu verhindern, müssen Bauwerke unter Verdacht auf Spannungsrisskorrosion in Kombination mit unzureichendem Ankündigungsverhalten überwacht werden. Derzeit ist die Schallemissionsanalyse die einzige zuverlässige und ökonomisch vertretbare Überwachungsmethode. Damit kann der sichere Betrieb der Bauwerke über die verbleibende Nutzungsdauer gewährleistet werden. Die DGZfP-Richtlinie SE05 “Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse” beschreibt detailliert Planung, Installation und Betrieb solcher Monitoringsysteme. Im Projekt SimAS “Digitaler Zwilling zur Simulation der Ausbreitung akustischer Wellen in Spannbetonelementen” werden die Grundlagen für eine Optimierung der Monitoringsysteme auf Basis der Schallemissionsanalyse gelegt. Eine akustische Simulation der Struktur und deren Fusion mit Messdaten unterstützt sowohl die vorbereitenden akustischen Analysen der Brücken als auch die Planung der Monitoringsysteme und die Drahtbrucherkennung T2 - SCHALL 25 – Schallemissionsanalyse und Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Dresden, Germany DA - 27.03.2025 KW - Acoustic Emission KW - Simulation KW - Schallemission KW - Spannbetonbrücke KW - Spanndrahtbruch KW - Digitaler akustischer Zwilling KW - Spannungsrisskorrosion KW - Schallemissionsanalyse KW - Schallausbreitung PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628347 DO - https://doi.org/10.58286/30964 VL - 4 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung AN - OPUS4-62834 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - From advanced simulation models to industrial applications N2 - The integration of advanced simulation models into industrial applications, especially in civil engineering, is a challenge that requires to develop new concepts. In particular, this is related to the validation of models using open access and FAIR data as well as objective methods for identifying model parameters and model comparison with the integration of both the models and their calibration into reproducible workflow systems. The challenges are illustratively discussed for a variety of applications ranging from bridge monitoring over the structural behavior under blast loading up to the additive manufacturing of concrete. An important basis for model validation is the existence of machine-readable data structures for experimental data, e.g. based on semantic representations. In addition, platforms to share this structured data in a searchable format in addition with reproducible scientific workflows must be established. Based on these tools, objective methods for model parameter estimation and validation of the models are a critical step in ensuring their accuracy and usefulness in industrial applications. Bayesian inference is one approach that can be used to optimize simulation parameters, improving the accuracy of the model while being able to estimate the uncertainty. Integrating these procedures in a real-time application with a bidirectional information exchange between the physical systems and the virtual simulation model leads to the concept of digital twins. For complex simulation models, the computational efficiency is a significant barrier both for real-time applications and in the context of model calibration with potentially millions of required forward-model evaluations. As a consequence, reduced order modeling approaches such as the proper generalized decomposition method can be used to build an efficient to evaluate model - speeding up the online computation but requiring a precomputation in an offline phase. Finally, a perspective for integrating material and structural design into a joint design optimization is given. The integration of advanced simulation models into industrial applications is a rapidly evolving field with significant potential for innovation and progress. From additive manufacturing of concrete to digital twins and reduced order modeling, there are many tools and approaches that can be used to improve industrial processes and drive progress in a variety of industries. T2 - Kolloquium des MUSEN-Zentrums Braunschweig CY - Braunschweig, Germany DA - 04.05.2023 KW - Digital twins KW - Reduced order models PY - 2023 AN - OPUS4-60842 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Frei, Vivian A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Thiele, Marc A1 - Rogge, Andreas T1 - Ermüdungsverhalten von Beton für unterschiedliche Probekörpergeometrien N2 - Die heute in der Anwendung befindlichen Bemessungskonzepte für Ermüdung von Beton stammen zum Teil noch aus den 1990er Jahren und sind speziell hinsichtlich hochfester Betone konservativ ausgelegt. Um die Vorteile von Türmen für Windkraftanlagen, vor allem auch aus hochfesten Betonen, im Zuge des geplanten Ausbaus der Windenergieversorgung in Deutschland wirtschaftlich nutzbar zu machen, müssen diese Bemessungskonzepte weiterentwickelt werden. Dafür sind umfangreiche Untersuchungen zur Ermittlung von Bruchlastwechselzahlen und zur Charakterisierung der Schädigungsentwicklung unter Ermüdungsbeanspruchung erforderlich. Allgemein anerkannte bzw. verbindliche Regelwerke oder Verfahren zur experimentellen Bestimmung der Ermüdungsfestigkeit (Bruchlastwechselzahlen) an Betonproben gibt es zurzeit aber nicht und die bisher durchgeführten Untersuchungen variieren in Parametern wie Probengeometrie, Probengröße und Prüffrequenz. Eine vergleichende Analyse der Ergebnisse der Studien und insbesondere die Übertragbarkeit auf bauteilrelevante Abmessungen ist auf dieser Grundlage nur sehr eingeschränkt möglich. KW - Ermüdungsverhalten KW - Probekörpergeometrien KW - Druckschwellenversuch KW - Bruchlastwechselzahlen KW - Beton PY - 2023 UR - https://www.betonverein.de/dbv-heft-52-materialermuedung-von-stahl-und-spannbeton-unter-hochzyklischer-beanspruchung-ergebnisse-des-verbundforschungsvorhabens-win-con-fat IS - 52 SP - 19 EP - 22 PB - Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. CY - Berlin AN - OPUS4-58746 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. T1 - Efficient structural reliability analysis by using a PGD model in an adaptive importance sampling schema N2 - One of the most important goals in civil engineering is to guarantee the safety of the construction. Standards prescribe a required failure probability in the order of 10−4 to 10−6. Generally, it is not possible to compute the failure probability analytically. Therefore, many approximation methods have been developed to estimate the failure probability. Nevertheless, these methods still require a large number of evaluations of the investigated structure, usually finite element (FE) simulations, making full probabilistic design studies not feasible for relevant applications. The aim of this paper is to increase the efficiency of structural reliability analysis by means of reduced order models. The developed method paves the way for using full probabilistic approaches in industrial applications. In the proposed PGD reliability analysis, the solution of the structural computation is directly obtained from evaluating the PGD solution for a specific parameter set without computing a full FE simulation. Additionally, an adaptive importance sampling scheme is used to minimize the total number of required samples. The accuracy of the failure probability depends on the accuracy of the PGD model (mainly influenced on mesh discretization and mode truncation) as well as the number of samples in the sampling algorithm. Therefore, a general iterative PGD reliability procedure is developed to automatically verify the accuracy of the computed failure probability. It is based on a goal-oriented refinement of the PGD model around the adaptively approximated design point. The methodology is applied and evaluated for 1D and 2D examples. The computational savings compared to the method based on a FE model is shown and the influence of the accuracy of the PGD model on the failure probability is studied. KW - Reliability KW - Probability of failure KW - Adaptive importance sampling KW - Reduced order models KW - Proper Generalized Decomposition PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-510345 DO - https://doi.org/10.1186/s40323-020-00168-z VL - 7 SP - Article number: 29 PB - SpringerOpen AN - OPUS4-51034 LA - eng 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 - Strangfeld, Christoph A1 - Grotelüschen, Bjarne A1 - Bühling, Benjamin T1 - Air-Coupled Broadband Impact-Echo Actuation Using Supersonic Jet Flow N2 - The impact-echo method (IE) is a non-destructive testing method commonly used in civil engineering. We propose a completely new approach for air-coupled actuation based on supersonic jet flow. The impinging jet sound generates continuously high sound pressures with a broad frequency bandwidth. This novel concept of utilising aeroacoustic sound for air-coupled IE was evaluated on two concrete specimens and validated using a classical IE device with physical contact. The results show a high agreement with the expected frequencies. Delaminations are correctly detected in depth and size. This proves the high reliability of air-coupled IE based on supersonic jet flow. KW - Air-coupled impact-echo KW - Impact-echo actuation KW - Building materials KW - Delamination KW - Aeroacoustic actuation · KW - Impinging jet PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-600093 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-023-01043-8 SN - 0195-9298 VL - 43 IS - 2 SP - 1 EP - 20 PB - Springer Science and Business Media LLC CY - Berlin AN - OPUS4-60009 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Villani, P. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Adaptive Gaussian process regression for Bayesian inverse problems N2 - We introduce a novel adaptive Gaussian Process Regression (GPR) methodology for efficient construction of surrogate models for Bayesian inverse problems with expensive forward model evaluations. An adaptive design strategy focuses on optimizing both the positioning and simulation accuracy of training data in order to reduce the computational cost of simulating training data without compromising the fidelity of the posterior distributions of parameters. The method interleaves a goal-oriented active learning algorithm selecting evaluation points and tolerances based on the expected impact on the Kullback-Leibler divergence of surrogated and true posterior with a Markov Chain Monte Carlo sampling of the posterior. The performance benefit of the adaptive approach is demonstrated for two simple test problems. T2 - Algoritmy 2024 - Central-European Conference on Scientific Computing CY - Vysoké Tatry, Slovakia DA - 15.03.2024 KW - Active learning KW - Bayesian inverse problems KW - Gaussian Process Regression (GPR) KW - Parameter identification KW - Surrogate models PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-600408 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.19459 SN - 2331-8422 SP - 1 EP - 12 PB - Cornell University CY - Ithaca, NY AN - OPUS4-60040 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönsee, Eric A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Hüsken, Götz T1 - Investigations on multi-sensor data for monitoring volume flow during the printing process N2 - Extrusion based 3D concrete printing (3DCP) is a growing technology because of its high potential for automating construction and the new possibilities of design. In conventional construction methods, a sample is taken to be representative for one material batch. However, in 3DCP continuous mixing is used which results in variations during the mixing process. Therefore, one sample is not representative for the entire structure. This leads to the necessity of continuous and real-time process monitoring. This study focuses on the variations of pressure and temperature which are caused by changes in the material due to the ongoing mixing process. Changes in material, which is transported downstream, are influencing sensor signals in different positions with a time delay. In the following, the data is analysed to investigate if the changing material and the so caused change in pressure can be used to calculate volume flow. T2 - Digital Concrete 2024 CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - Additive manufacturing KW - In-line Monitoring KW - Volume Flow KW - Process Control PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:084-2024081513042 DO - https://doi.org/10.24355/dbbs.084-202408151304-0 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-61001 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Fault detection for linear parameter varying systems under changes in the process noise covariance N2 - Detecting changes in the eigenstructure of linear systems is a comprehensively investigated subject. In particular, change detection methods based on hypothesis testing using Gaussian residuals have been developed previously. In such residuals, a reference model is confronted to data from the current system. In this paper, linear output-only systems depending on a varying external physical parameter are considered. These systems are driven by process noise, whose covariance may also vary between measurements. To deal with the varying parameter, an interpolation approach is pursued, where a limited number of reference models – each estimated from data measured in a reference state – are interpolated to approximate an adequate reference model for the current parameter. The problem becomes more complex when the different points of interpolation correspond to different noise conditions. Then conflicts may arise between the detection of changes in the eigenstructure due to a fault and the detection of changes due to different noise conditions. For this case, a new change detection approach is developed based on the interpolation of the eigenstructure at the reference points. The resulting approach is capable of change detection when both the external physical parameter and the process noise conditions are varying. This approach is validated on a numerical simulation of a mechanical system. T2 - 21st IFAC World Congress CY - Online meeting DA - 13.07.2020 KW - Linear parameter varying systems KW - Fault detectionchanging KW - Process noise KW - Subspace-based residual KW - Model interpolation PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-524652 DO - https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.868 SN - 2405-8963 VL - 53 IS - 2 SP - 13668 EP - 13673 PB - Elsevier AN - OPUS4-52465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallau, Wilma A1 - Recknagel, Christoph T1 - Durability Assessment of Structural Sealant Glazing Systems applying a Performance Test Method N2 - During the service life of a Structural Sealant Glazing (SSG) facade, its silicone bond is exposed to climatic, chemical, and mechanical loads. While current durability assessment methods schedule separate test programmes for accelerated weathering and fatigue, the presented test applies mechanical loading and weather cycling simultaneously to simulate 50 years of use. Specifically designed medium-scale system specimens resemble a common SSG-bond. Displacement-controlled sinusoidal load cycles in two load directions subject these specimens to tensile, compression and shear loads. Weathering comprises temperature and humidity cycles, UV-radiation, and application of water and detergent. During testing, the forces transmitted by the system specimens are continuously measured for performance assessment. The resulting system response reveals mechanical performance characteristics like elastic moduli and dissipated energies which decrease during exposure, indicating stress relaxation and degradation. Two common structural sealants were tested. After testing, sections of the system specimens were subjected to tensile and shear tests for mechanical characterisation. Strengths and moduli are notably reduced by combined loading compared to those of reference and weathered specimens. Hardness and visual inspections of the bond correlate with the performance and bond characteristics. The approach introduced in this article provides a basis for life cycle assessment of SSG-systems. KW - Structural sealant glazing KW - Cyclic weathering KW - Mechanical loading KW - Artificial ageing KW - Durability assessment PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519172 DO - https://doi.org/10.1080/00218464.2020.1840985 VL - 98 IS - 5 SP - 464 EP - 487 PB - Taylor & Francis Group AN - OPUS4-51917 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Uncertainty Quantification and Model Extension for Digital Twins of Bridges through Model Bias Identification N2 - The creation and use of Digital Twins of existing structures, such as bridges, implies precise digital replicas that accurately mirror their physical counterparts. Ensuring the trustworthiness of Digital Twins and facilitating informed decision-making necessitates a robust approach to Uncertainty Quantification (UQ). A suitable model-updating scheme is key in preserving the quality and robustness of simulation-based Digital Twins. Model bias, stemming from discrepancies between computational models and real-world systems, poses a significant challenge in achieving this goal. This study delves into the challenges posed by model bias within Bayesian updating of Digital Twins of bridges. Two alternative model bias identification methods —a modularized version of Kennedy and O’Hagan’s approach and another one based on Orthogonal Gaussian Processes — are evaluated in comparison with the classical Bayesian inference framework. A key innovation lies in the modification of the aforementioned approaches to incorporate additional information into the Digital Twin framework via the bias term. This enables the extension of the model non-intrusively, leveraging large pools of data inherent in Digital Twins. The study showcases the potential of this approach to correct predictions, quantify uncertainties, and enhance the system with previously untapped information. This underscores the importance of everaging available data within Digital Twins to identify deficiencies and guide potential future model improvements. T2 - ECCOMAS CONGRESS 2024 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering CY - Lisbon, Portugal DA - 03.06.2024 KW - Digital Twin KW - Simulation Models KW - Uncertainty Quantification KW - Model Bias PY - 2024 AN - OPUS4-61023 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, F. A1 - Unger, Jörg F. T1 - A Bayesian Framework for Simulation-based Digital Twins of Bridges N2 - Simulation-based digital twins have emerged as a powerful tool for evaluating the mechanical response of bridges. As virtual representations of physical systems, digital twins can provide a wealth of information that complements traditional inspection and monitoring data. By incorporating virtual sensors and predictive maintenance strategies, they have the potential to improve our understanding of the behavior and performance of bridges over time. However, as bridges age and undergo regular loading and extreme events, their tructural characteristics change, often differing from the predictions of their initial design. Digital twins must be continuously adapted to reflect these changes. In this article, we present a Bayesian framework for updating simulation-based digital twins in the context of bridges. Our approach integrates information from measurements to account for inaccuracies in the simulation model and quantify uncertainties. Through its implementation and assessment, this work demonstrates the potential for digital twins to provide a reliable and up-to-date representation of bridge behavior, helping to inform decision-making for maintenance and management. T2 - Eurostruct 2023 CY - Vienna, Austria DA - 25.09.2023 KW - Digital Twins KW - Bayesian Inference KW - Bridge Monitoring KW - Uncertainty Quantification PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-586803 UR - https://eurostruct.org/eurostruct-2023/ DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2177 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 5 SP - 734 EP - 740 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-58680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallau, Wilma A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Voland, K. A1 - Meng, Birgit T1 - Continuous expansion measurement in accelerated concrete prism testing for verifying ASR-expansion models N2 - The susceptibility of concrete structures due to alkali–silica reaction (ASR) can be assessed by means of ASR concrete prism testing at 60 °C, according to RILEM AAR 4.1. There, expansion of concrete prisms indicates alkali-reactivity of the examined concrete mix. This work applies in situ expansion measurement to accelerated concrete prism testing. Automated measuring facilitates both storage without the usually necessary interruptions for manual measurement and acquisition of quasi-continuousexpansion data. A comparative experimental programme showed that conventional testing resulted in stronger expansion and leaching of alkalis than automated testing. Experimental simulation of interruptions, typically associated with manual measurements in conventional testing, could prove the influence of these cooling–heating cycles. Two phenomenological approaches, frequently used for describing reaction kinetics of ASR by linking it to expansion results from ASR-testing, were validated with continuous expansion data of three types of aggregate. Experimental expansion depicted s-shaped curves similar to them of the modelling approaches. However, strong swelling recorded in the beginning of the test was not covered by the model curves. Auxiliary measurement of acoustic emissions and ultrasonic velocity helped characterising mechanisms such as hydration and cracking, which also influence prism expansion. The proposed modification of the measurement procedure provides an extended basis to analyse expansion mechanisms. Regarding data for validation of ASR-expansion models, continuous expansion results are preferable to conventional test results. KW - Alkali–silica reaction KW - Accelerated concrete prism test KW - Automated expansion measurement KW - ASR modelling PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-455959 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-018-1205-0 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 51 IS - 3 SP - 51 EP - 79 PB - Springer AN - OPUS4-45595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Makris, Ruben A1 - Hille, Falk A1 - Thiele, Marc A1 - Kirschberger, D. A1 - Sowietzki, D. T1 - Crack luminescence as an innovative method for detection of fatigue damage N2 - In structural parts under vibrational loading fatigue cracks can initiate and grow, which can lead to structural failure. Conventional non-destructive testing methods for crack detection provide just a snapshot of fatigue crack evolution, whereas crack luminescence coating realizes clear visibility of the entire crack formation. Fatigue causing cyclic tensile tests and examinations on special test bodies allowing control of the crack opening width demonstrate a high sensitivity of the coating. KW - Fatigue damage KW - Crack KW - Luminescence KW - Detection PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-446693 DO - https://doi.org/10.5194/jsss-7-259-2018 SN - 2194-8771 SN - 2194-878X VL - 7 SP - 259 EP - 266 PB - Copernicus Publications CY - Göttingen, Germany AN - OPUS4-44669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Analyse des Tausalzeintrages in Fahrbahndeckenbetone im Kontext der Alkali-Kieselsäure-Reaktion N2 - In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz (BAB-Netz) vermehrt AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken aufgetreten, die zum Teil zu einer Halbierung ihrer geplanten Nutzungsdauer von 30 Jahren führte. Ursächlich hierfür ist die Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung, die bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser infolge der Exposition der Fahrbahndecke und dem alkalischen Milieu durch den Einsatz alkalireicher Portlandzemente bei der Betonherstellung zu einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) führt. Zusätzlich wird der AKR-Schädigungsprozess in Betonfahrbahndecken durch den externen Tausalzeintrag (primär NaCl) im Winter begünstigt. Vor diesem Hintergrund kommt der Ermittlung des Tausalzeintrags in den Fahrbahndeckenbeton eine große Bedeutung zu. Die Analyse des Tausalzeintrags erfolgte bisher ausschließlich nasschemisch an gemahlenen Bohrkernsegmenten. Nachteilig ist hierbei die fehlende differenzierte Betrachtung des Natriumgehaltes im Zementstein und in der Gesteinskörnung. Der alternative Einsatz von LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) eröffnet in diesem Kontext neue Möglichkeiten. So wird in diesem Beitrag an Hand von Bohrkernen aus einem AKR-geschädigten BAB-Abschnitt exemplarisch die Vorgehensweise bei der LIBS-Analyse zur Ermittlung der Na- und interagierenden Cl-Verteilung an vertikalen Schnittflächen des Bohrkerns aufgezeigt. Da der Tausalzeintrag primär über den Zementstein erfolgt, wurde der verfälschende Na-Grundgehalt der Gesteinskörnung mittels Zementsteinkriteriums (Nutzung unterschiedlichen Ca-Gehalts in Zementstein und Gesteinskörnung) eliminiert. Vergleichend durchgeführte Cl-Mappings mit Mikroröntgenfluoreszenzanalyse (MRFA) belegen die Güte der durchgeführten LIBS-Messungen. Aber auch bei der Verifizierung der Übertragbarkeit der Ergebnisse der zum Ausschluss reaktiver Gesteinskörnung bei Neubau und Erneuerung im BAB-Netz eingesetzten Performanceprüfungen mit externem Alkalieintrag auf Praxisverhältnisse hat sich das LIBSVerfahren bewährt. So wurde festgestellt, dass die mit NaCl-Lösung beaufschlagten Laborprüfkörper aus einem repräsentativen Fahrbahndeckenbeton bei der Klimawechsellagerung (KWL) über ihre gesamte Höhe von 10 cm einen Eintrag von Na und Cl erfahren. Weiterhin konnte im Gegensatz zu bisherigen Annahmen erstmals mit LIBS und Nasschemie gezeigt werden, dass die Frost-Tauwechsel-Phase bei der KWL zu keinem erhöhten Tausalzeintrag führt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2018 KW - Baustoffe KW - Betonfahrbahndecken KW - AKR KW - Tausalzeintrag KW - LIBS KW - MRFA KW - Nasschemie KW - Klimawechsellagerung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-446499 AN - OPUS4-44649 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Hille, Falk T1 - Unterraumbasierte Detektion von Strukturschäden an Jacket-Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen N2 - Die vorliegende Arbeit beschreibt die Adaption eines globalen, schwingungsbasierten Verfahrens zur frühzeitigen Erkennung von Strukturschäden an Gründungsstrukturen offshore installierter Windenergieanlagen (OWEA). Damit soll es, Betreibern von Offshore-Windparks ermöglicht werden, im Rahmen periodisch durchgeführter messtechnischer Überwachungsmaßnahmen mit einem gegenüber wiederkehrender Inspektionen wesentlich geringen Aufwand auftretende Schäden an der Struktur zuverlässig zu delektieren. Das untersuchte und implementierte Verfahren basiert auf der Methode der stochastischen unterraumbasierten Schadensdetektion. Dabei erfolgt eine statistische Analyse des wiederkehrend messtechnisch aufgenommenen dynamischen Antwortverhaltens des mechanischen Systems. Mittels statistischem Test werden signifikante Änderungen in dessen Eigenstruktur und damit Schäden delektiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden umfangreiche experimentelle als auch numerische Untersuchungen zur Sensitivität und Robustheit des beschriebenen Schadensindikators durchgeführt. Dazu sind zunächst an einem Labormodell mittels künstlich und reversibel eingebrachter Schäden grundlegende Analysen zu den Einflüssen signal- und verfahrensinhärenter Kenngrößen durchgeführt worden. Auf der Basis dieser Ergebnisse wurde im Anschluss mittels numerischer Analysen das Antwortverhalten von OWEA simuliert und der entwickelte Algorithmus zur Schadensdetektion an den so realisierten Datensätzen angewendet. Anhand der Ergebnisse der Arbeit wird aufgezeigt, dass, vorausgesetzt die Windenergieanlage befindet sich in Parkposition, eine Detektion von schon geringen Schäden an Gründungs-strukturen mit dem beschriebenen Verfahren, auch unter Einsatz weniger Messaufnehmer, zuverlässig möglich ist. N2 - The present work describes the adaptation of a global, vibration-based procedure for an early detection of structural damage to foundation-structures of offshore wind turbines (OWT). It is intended to enable operators of offshore wind farms to reliably detect structural damage by periodic measurement with a once installed monitoring System. The analyzed and implemented procedure is based on the method of stochastic subspace- based damage detection. This involves a Statistical analysis of the of the periodically measured dynamic response behavior of the mechanical System. By means of a Statistical test, significant change in its eigenstructure and thus damage is detected. Within the present work extensive experimental as well as numerical investigations on the sensitivity and robustness of the described damage indicator were conducted. For this purpose, fundamental analyzes of the effects of signal- and process-inherent Parameters on the detection results has been performed at a laboratory model structure by means of artificially and reversibly applied damage. Based on these results, the response behavior of OWT structures was then simulated numerically and the developed algorithm for damage detection was finally applied to the thus achieved data sets. Based on the results of the work it is shown that, assuming the wind turbine Stands in parking position, a detection of already small damage at foundation structures is reliably possible with the described method, even using only a limited number of sensors. KW - Offshore-Windenergieanlagen KW - Structural Health Monitoring KW - Schwingungsbasierte Verfahren KW - Schadensdetektion KW - Unterraummethoden PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-470040 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-7567 SP - 1 EP - 219 PB - Technische Universität CY - Berlin AN - OPUS4-47004 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartels, Jan-Hauke A1 - Xu, Ronghua A1 - Kang, Chongjie A1 - Herrmann, Ralf A1 - Marx, Steffen T1 - Experimental Investigation on the Transfer Behavior and Environmental Influences of Low-Noise Integrated Electronic Piezoelectric Acceleration Sensors N2 - Acceleration sensors are vital for assessing engineering structures by measuring properties like natural frequencies. In practice, engineering structures often have low natural frequencies and face harsh environmental conditions. Understanding sensor behavior on such structures is crucial for reliable masurements. The research focus is on understanding the behavior of acceleration sensors in harsh environmental conditions within the low-frequency acceleration range. The main question is how to distinguish sensor behavior from structural influences to minimize errors in assessing engineering structure conditions. To investigate this, the sensors are tested using a long-stroke calibration unit under varying temperature and humidity conditions. Additionally, a mini-monitoring system configured with four IEPE sensors is applied to a small-scale support structure within a climate chamber. For the evaluation, a signal-energy approach is employed to distinguish sensor behavior from structural behavior. The findings show that IEPE sensors display temperature-dependent nonlinear transmission behavior within the low-frequency acceleration range, with humidity having negligible impact. To ensure accurate engineering structure assessment, it is crucial to separate sensor behavior from structural influences using signal energy in the time domain. This study underscores the need to compensate for systematic effects, preventing the underestimation of vibration energy at low temperatures and overestimation at higher temperatures when using IEPE sensors for engineering structure monitoring. KW - Acceleration sensors KW - Environmental influence KW - IEPE KW - Structural Health Monitoring KW - Low-frequency shaker PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-594623 UR - https://www.mdpi.com/2673-8244/4/1/4/ DO - https://doi.org/10.3390/metrology4010004 SN - 2673-8244 VL - 4 IS - 1 SP - 46 EP - 65 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-59462 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klimek, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, Jochen T1 - Influence of thermal strain on concrete spalling N2 - Understanding the susceptibility to spalling of concrete members in case of fire is important to evaluate the residual load-bearing capacity. The investigations of the spalling phenomenon of a concrete mixture using real scale members are necessary but expensive to carry out. Reducing the specimen size leads to an increase of boundary effects that can result in a reduced spalling or absence of spalling. In this study, fire tests were carried out on unrestrained, single-sided exposed, cuboid shaped specimens (0.6 m x 0.6 m x 0.29 m) as well as unrestrained and steel ring restrained cylindrical specimens (Ø = 0.47 m, h = 0.29 m), which induce different boundary conditions. These fire tests were carried out on two ordinary concrete mixtures. The two mixtures differ only in the type of aggregates (quartz gravel and basalt grit) and were used to investigate the influence of the thermal expansion of the aggregate on the spalling behaviour of the concrete. The results show a significant increase of the spalling depth due to the restrained thermal expansion achieved by the applied steel rings. Additionally, the type of aggregate has a direct influence on the spalling behaviour of a concrete mixture. The reduction of the boundary effects by the steel rings recreate the test conditions in the centre of a large concrete member. Thus, this type of specimen is suitable to determine the susceptibility to spalling of a material (screening-tests) as preliminary investigations to full scale fire tests. KW - Spalling KW - Concrete KW - Fire test KW - Restraint KW - Screening test PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593350 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-023-02274-x VL - 57 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-59335 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wedel, F. A1 - Pitters, S. A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Hille, Falk A1 - Hindersmann, I. T1 - Guideline for the strategic application of monitoring of road bridges in Germany N2 - Engineering structures are an important part of our transport infrastructure. Their failure is associated with high safety risks and economic damage. Ensuring the availability of these constructions and guaranteeing their operational safety are thus important tasks. Currently, maintenance of engineering structures is a reactive process and therefore not yet a predictive process. Every 3 to 6 years, the structures are visually inspected, all damages are documented and a condition grade is assigned to the structure based on the detected damages. Continuous data-providing methods such as monitoring are used only very occasionally. With the help of monitoring, condition data about the structures are continuously collected, which can be used for a better assessment of the structures. On the one hand, this would increase safety of engineering structures, and on the other hand, it makes the shift towards predictive maintenance management based on real-time data and predictions, where the onset of damage is detected before it occurs, possible in the first place. Monitoring plays therefore an important role in the management of the infrastructure. It is a crucial a step towards the digitalisation of our infrastructure and existing processes. Although there are many use cases for monitoring that have already been successfully implemented, monitoring is not yet widely used by German road authorities due to several challenges that were also identified within the scope of the project. Therefore, a guide has been developed in which the current obstacles related to monitoring are identified and possibilities for integrating monitoring into existing processes are offered. To ensure optimal alignment with the needs of road authorities, both an online survey and a workshop have been conducted. The results are summarised in a brochure that is made available to authorities to improve the use of monitoring in Germany. This paper presents the guideline and the brochure. T2 - 10th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Verkehrsinfrastrukturen KW - Engineering Structures KW - Bridges KW - Structural Health Monitoring KW - Guideline PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612821 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29582 DO - https://doi.org/10.58286/29582 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 7 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net GmbH & Co. KG CY - Mayen AN - OPUS4-61282 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 - CONF A1 - Unger, Jörg F. A1 - Tamsen, Erik A1 - Agrawal, A. A1 - Koutsourelakis, P.-S. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Von Messdaten zum optimierten Bauteil durch Kombination von Material- und Strukturdesign N2 - Die Entwicklung eines optimierten Designs für Bauwerke erfordert die Berücksichtigung sowohl des Materials als auch des Strukturdesigns. Ziel des Beitrages ist die Vorstellung eines Designprinzips basierend auf automatisierten Workflows, das am Beispiel eines Biegebalkendesign zur Reduzierung des Treibhauspotenzials vorgestellt wird. Eine ganzheitliche Optimierung berücksichtigt Material- und Strukturdesign. Es werden physikalische Modelle mit Ansätzen aus dem maschinellen Lernen kombiniert, die mit experimentellen Daten kalibriert bzw. trainiert werden. Eine besondere Bedeutung hat dabei die Berücksichtigung von Unsicherheiten. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Materialdesign KW - Strukturdesign PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613003 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 209 EP - 217 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61300 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Telong, Melissa A1 - Zoriyatkha, Aida A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meng, Birgit ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Beton-Datenmanagement anhand von wissensbasierten Datenstrukturen unter Nutzung von Ontologien und Wissensgraphen N2 - Im Rahmen der Entwicklung von Betonrezepturen, bei der Betonherstellung und während der Nutzungsphase im Bauwerk, wird eine Vielzahl von Materialdaten generiert. LeBeDigital (Lebenszyklus von Beton - Ontologie- Entwicklung für die Prozesskette der Betonherstellung) ist ein Verbundprojekt innerhalb der Initiative Plattform Material Digital. Das Projekt zielt darauf ab, eine Struktur für Betonmaterialdatenbanken zu entwickeln, die dem FAIR-Prinzip folgt und sowohl praxisnah als auch flexibel genug ist, um zukünftige Entwicklungen in der Betonforschung und -produktion zu unterstützen. Ontologien stellen ein geeignetes Werkzeug zur Generierung von Wissensgraphen dar, um Workflows zur automatisierten Datenerfassung und zur semantischen Datenabfrage zu gestalten. Daher ist die Erarbeitung betonspezifischer Ontologien zentraler Bestandteil des Verbundprojektes, das dazu beitragen will, die Vorrausetzungen für eine Teilhabe der Betonbranche am digitalen Wandel im Bereich der Materialforschung zu sichern. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Beton-Datenmanagement PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612984 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 201 EP - 208 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61298 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Pitters, S. A1 - Ramasetti, Eshwar Kumar A1 - Schneider, Ronald A1 - Wedel, F. A1 - Hindersmann, I. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Föderiertes Datenmanagement von Monitoringdaten aus Structural Health Monitoring Anwendungen und daraus gewonnenen Trainingsdaten bei Spannbetonbrücken N2 - Beim Structural Health Monitoring entstehen eine Vielzahl von Daten, Metadaten und Modellen mit hohem Wert für die Beurteilung des Bauwerkszustands und der Prognose von Veränderungen. Kontinuierlich anwachsende Datenbestände müssen nachhaltig geteilt, genutzt und über die Bauwerkslebensdauer archiviert werden. Dabei stellen die Vielfalt der Messaufgaben, die Heterogenität der Daten, die dezentrale Erfassung und z. T. der Umfang eine Herausforderung für die beteiligten Akteure dar. Für den Datentransfer der Monitoringdaten zwischen der Straßenbauverwaltung und den Monitoringausführenden wird ein flexibles Abstimmungsverfahren vorgeschlagen und ein Lösungskonzept für ein föderiertes Datenmanagement skizziert. Eine weitere Herausforderung stellt die bauwerksübergreifende Zusammenstellung von Trainingsdaten für konkrete KI-Anwendungen dar. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Structural Health Monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612902 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 178 EP - 185 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61290 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Herrmann, Ralf A1 - Pitters, S. A1 - Hindersmann, I. A1 - Schneider, Ronald A1 - Wedel, F. ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Leitfaden für den strategischen Einsatz von Monitoring an Straßenbrücken N2 - Für die Anwendung von Structural Health Monitoring (SHM) im Rahmen des Managements von Straßenbrü-cken wurde zur Unterstützung von Straßenbauverwaltungen, Ingenieurbüros, Bauunternehmen und weiteren Akteuren die Erstellung eines Leitfadens initiiert. Dieser Leitfaden stellt typische Anwendungsfälle für Monito-ring vor und schlägt für diese bewährte Herangehensweisen vor. Darüber hinaus bietet der Leitfaden Empfeh-lungen für Ausschreibung und Vergabe von Monitoringleistungen, eine Anleitung zur Bewertung des wirt-schaftlichen Nutzens von SHM, Hinweise zur optimal einsetzbaren Messtechnik sowie einen Ansatz für das Datenmanagement zur Integration der Monitoringdaten in das Brückenmanagement. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Leitfaden KW - Monitoring KW - Straßenbrücke PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612931 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 186 EP - 191 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61293 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis A1 - Balzani, D. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Regularization of softening plasticity models for explicit dynamics using a gradient-enhanced modified Johnson–Holmquist model N2 - The behavior of concrete under high strain rates is often described by plasticity models with softening, which is modeled by a reduction of the yield surface as a function of the local equivalent plastic strain. Many of these models are local and therefore produce mesh-dependent results. In this contribution, the gradient-enhancement of such models is investigated to mitigate the mesh-dependency. First, the mesh-dependency of these local formulations based on the analysis with a modified JH2 model as a representative for these constitutive formulations is demonstrated using a one-dimensional benchmark example. In the benchmark, the width of the damaged zone decreases upon mesh-refinement and the dissipated plastic energy tends to zero. It is further shown that a significantly small safety factor for the critical time step is needed in order to achieve accurate results for the benchmark example. The first investigated gradient-enhancement approach replaces the equivalent local plastic strain with its nonlocal counterpart. The enhancement is based on the inclusion of inertia and damping to the additional Helmholtz equation which enables the use of the central difference method as an explicit solver. This method successfully distributes the damage over several elements, however, the local equivalent plastic strain still localizes into one cell. The inclusion of hardening with respect to the local equivalent plastic strain inhibits the localization and the dissipated plastic energy converges with mesh-refinement. This is further confirmed in a two-dimensional wedge-splitting experiment and a four-point bending test where the damage pattern produced by the local model is mesh-dependent as well and the dissipated plastic energy tends to zero with mesh-refinement. The proposed nonlocal model with hardening results in a consistent damage pattern and the dissipated plastic energy converges. Furthermore, the nonlocal model with hardening is less sensitive to time step refinement, such that computational efficiency can be improved compared to the local model. The numerical experiments are implemented using the free open source tool FEniCSx and have been made available on Zenodo. KW - Gradient plasticity KW - Explicit dynamics KW - JH2 model KW - Concrete modeling KW - FEniCS KW - Mesh convergence KW - Time step convergence PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630453 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2024.105209 SN - 1879-3509 VL - 198 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. CY - Schweiz AN - OPUS4-63045 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis A1 - Diercks, Philipp A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Unger, Jörg F. T1 - Integrating custom constitutive models into FEniCSx: A versatile approach and case studies N2 - The development and integration of user-defined constitutive relationships into finite element (FE) tools using standardized interfaces play a pivotal role in advancing the capabilities of FE solvers for structural mechanics applications. While commercial FE solvers like Abaqus and Ansys have designed their interfaces to provide custom stresses, tangents, and updated history variables, the open-source solver FEniCSx remains efficient only when the constitutive update has an analytical representation. This restricts the application of FEniCSx for non-linear structural mechanics. Since FEniCSx has become a powerful and popular open-source tool for solving partial differential equations, particularly due to its automatic computation of Hessians, we aim to develop a generalized interface to enhance its capability for constitutive modeling. This approach will address complex constitutive equations that require iterative solutions at the quadrature point level. Specific implementation challenges, such as using return-mapping procedures, can then be managed commonly. The provided interface for custom constitutive models offers a versatile way to implement them in various languages, including C++, Python, Rust, and Fortran. Finally, with UMATs for viscoplastic models as an example, we demonstrate how existing user subroutines can be incorporated into the interface and utilized within the FEniCSx framework. KW - Finite element method KW - Constitutive models KW - FEniCSx KW - UMAT KW - Rust KW - Python KW - C++ PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630439 DO - https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2025.103922 SN - 0965-9978 VL - 206 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-63043 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schwettmann-Lui, Kim A1 - Nytus, Nina A1 - Weigel, Sandra A1 - Radenberg, Martin A1 - Stephan, Dietmar T1 - Effect of multiple-repeated aging and rejuvenation processes on bitumen properties evaluated with physical and chemical tests and multivariate analysis methods N2 - This paper presents laboratory experiments on repeated bitumen aging and rejuvenation processes to assess multiple reuse feasibility. Three 50/70 penetration-graded bitumen samples were reused with four different rejuvenators without adding virgin binder. The experiments continued until significant material changes, such as inhomogeneities and increased stickiness, prevented reliable characterization. After each rejuvenation and aging process, physical and chemical properties were analyzed, resulting in a comprehensive dataset. Results indicate that the reuse of pure rejuvenators, without incorporating virgin binder, is limited. Cyclic reuse depends heavily on the rejuvenator and its interaction with the binder. Of the four rejuvenators tested, two bio-based products enabled the maximum reuse of four cycles. Therefore, the rejuvenators used in this project are more suitable as additives to improve the physical properties of the bitumen for reuse rather than as substitutes for the binder. The datasets were further evaluated using multivariate analysis methods to construct statistical models for two use cases: In the first use case, the samples are classified by their aging condition. In the second use case, the samples are differentiated according to the rejuvenators. The models were successfully validated, providing a promising framework for the classification of unknown bitumen samples for reuse. KW - Bitumen KW - Aging KW - Rejuvenation KW - Multiple recycling KW - DSR measurements KW - Reuse KW - FTIR spectroscopy KW - Multivariate analysis methods PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627563 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.140734 SN - 1879-0526 VL - 472 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiehle, Philipp A1 - Härder, M. A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Moisture behaviour of earth block masonry under natural climate conditions – experimental and numerical studies N2 - The compressive stength of unstabilised earth masonry depends on the moisture content. Knowledge of the moisture content is necessary in order to be able to account for the impact of moisture on the structural design of earth block masonry. For conventional building materials it is possible to precisely forecast the component moisture according to the layered structure on the basis of hygrothermal simulations. However , it is still not clear to what degree these numerical calculations can offer valid results for earth building materials. Earth building materials have a number of special properties related to moisture storage and moisture transport that differ significantly from the physical simplifications that are a component of existing material models. The swelling and shrinking of earth materials and their organic components results in changes to the pore space, the sorption behaviour exhibits a clear hysteresis, and the experimental determination of hygrothermal parameters in continuous contact with liquid water is almost impossible. To adequately forecast the moisture content of earth block masonry under natural climate conditions, extensive investigations of the moisture behaviour of load-bearing earth block masonry have been carried out within the framework of this project. These efforts began with the performance of magnetic resonance spectroscopic tests on two load-bearing earth blocks, in order to quantify the adsorption and desorption processes at relative humidities of between 50 % and 90 % under controlled, isothermal laboratory conditions. Once this had been done, a modified test setup was used to determine the water absorption coefficient , from which the liquid transport coefficients were derived. Based on the hygrothermal parameters values that were thus determined, the model was calibrated using the WUFI software program [7]. Finally, long-term moisture measurements were conducted on an earth block masonry wall that was ex-Increasing shortages of raw materials and rising energy prices are resulting in continuous growth in the demand for earth construction. In comparison to conventional building materials, earth building materials offer three significant advantages that have become even more important in light of the energy crisis in 2021 and the associated increase in the price of building supplies by approx. 40 percent [1]. Firstly, water solubility makes it possible to fully separate and recover all of the material components, and in particular the sand component. Secondly, energy-intensive firing processes, such as those required for cement production or brick manufacture, are eliminated. And thirdly, earth is a local raw material that is available in large quantities [1]. However, the load-bearing capacity of earth building materials is very much dependent on the moisture content. An increase in the relative humidity results in a reduction in the clay mineral cohesion , and this in turn results in a decline in both the compressive strength and the modulus of elasticity. In this regard, the mechanical properties of earth block masonry change in inverse proportion to the relative humidity. In other words, with every percentage point increase in relative humidity, both the compressive strength and the modulus of elasticity decline by one percent [2] [4]. The internal walls of heated living areas are generally only subject to relatively small fluctuations in relative humidity (between 40 % and 60 %) [5], and short periods in excess of these levels (such as in bathrooms or kitchens) only lead to a significant increase in the moisture content of the uppermost layers [6]. Exterior walls, on the other hand, are subject to large seasonal fluctuations in temperate climates, with a relative humidity in excess of 90 % in winter months. However, the exterior walls of heated living areas must be insulated in accordance with the German Buildings Energy Act (GEG), and with masonry this is generally done us T2 - LEHM 2024 – 9. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Earth stone KW - Masonry KW - Material moisture KW - Moisture monitoring KW - Hygrothermal simulations PY - 2024 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-61220 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Signorini, C. A1 - Bracklow, F. A1 - Hering, Marcus A1 - Butler, M. A1 - Leicht, L. A1 - Schubert, T. A1 - Beigh, M. A. B. A1 - Beckmann, B. A1 - Curbach, M. A1 - Mechtcherine, V. T1 - Ballistic limit and damage assessment of hybrid fibre-reinforced cementitious thin composite plates under impact loading N2 - Impact resistance of reinforced concrete (RC) structures can be significantly improved by strengthening RC members with thin composite layers featuring high damage tolerance. Indeed, to limit the well-known vulnerability of cement-based materials against impact loading, the synergistic effects of short fibres and continuous textile meshes as hybrid reinforcement has been proved to be highly beneficial. This paper addresses the characterisation of novel cement-based hybrid composites through accelerated drop-weight impact tests conducted on rectangular plates at different impact energies. Two distinct matrices are assessed, with particular interest in a newly developed limestone calcined clay cement (LC3)-based formulation. Important parameters quantifying energy dissipation capability, load bearing capacity and damage are cross-checked to compute the ballistic limit and estimate the safety-relevant characteristics of the different composites at hand. Although textiles alone can improve the damage tolerance of fine concrete to some extent, the crack-bridging attitude of short, well-dispersed fibres in hybrid composites imparts a certain ductility to the cement-based matrices, allowing a greater portion of the textile to be activated and significantly reducing the amount of matrix spalling under impact. KW - Impact loading KW - Cement-based composites KW - SHCC KW - TRC KW - Sustainable binders PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.108037 VL - 80 SP - 1 EP - 21 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58793 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sigrüner, M. A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Herz, J. A1 - Muscat, D. A1 - Strübbe, N. T1 - Pull-out behavior of polymer fibers in concrete N2 - The bond between polymer fibers and the surrounding cementitious matrix is essential for the development of concrete reinforcement. The single fiber pull-out test (SFPT) is the standard characterization technique for testing the bond strength. However, the different phases of debonding cannot be distinguished by the SFPT. This study investigates the debonding of different polymer fibers from the surrounding cementitious matrix with a modified SFPT and proposes methods to change the SFPT setup to generate more valuable information on the debonding mechanism. The SFPT was equipped with linear variable differential transformers (LVDT), digital image correlation (DIC) and acoustic emission (AE) analysis. The results demonstrate that the modified SFPT allows a better understanding of the different phases of debonding during fiber pull-out. Furthermore, bond strength values calculated by different methods reveal that the chemical bond of the investigated polymers is not different as reported by previous studies. Deformation measurements performed using LVDTs and DIC are suitable measuring techniques to characterize the debonding mechanism in SFPT. A correlation between recorded AE and debonding phases was not found. KW - Polymer Fibres KW - Concrete KW - Pull-Out Behaviour KW - Debonding Mechanism PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582918 DO - https://doi.org/10.1002/pol.20230264 SN - 2642-4169 SP - 1 EP - 13 PB - Wiley Periodicals, LLC. AN - OPUS4-58291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ N2 - Ein großer Teil unserer Brücken wurden in den 1950er bis 1970er Jahren als Spannbetonbrücken gebaut. Mit der damals noch relativ jungen Technologie entstanden elegante, teilweise gewagte Bauwerke mit großen Spannweiten, welche die Vorteile der Materialien Stahl und Beton geschickt kombinieren. Die Standsicherheit einiger dieser Brücken ist heute gefährdet. Die Ursachen liegen in der enorm gewachsenen Belastung durch Schwerverkehr, teilweise ungenügender Wartung und in konstruktiven und Materialschwächen, die der mangelnden Erfahrung mit der Technologie in der Bauzeit geschuldet sind. Ein neuralgischer Punkt der Bauwerke sind die in den Beton integrierten Spannglieder. Infolge von Korrosion und Ermüdung können Elemente der Spannglieder reißen, wodurch die für das Tragwerk notwendige Spannung und somit die Tragfähigkeit reduziert werden. Nicht bei allen Brücken kündigen sichtbare Risse im Beton oder auffällige Verformungen den Tragfähigkeitsverlust bzw. das finale Versagen rechtzeitig an. Die Schallemissionsanalyse ist die derzeit einzige Methode, das Reißen einzelner Spannstähle zuverlässig und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu detektieren. Trotzdem es schon einige Spannbetonbauwerke gibt, die mit Schallemissionsanalyse überwacht werden, ist das Verfahren noch wenig bekannt. Außerdem fehlen technische Richtlinien, was die Ausschreibung und Vergabe von entsprechenden Aufträgen und die Bewertung der Angebote sehr erschwert. Um sowohl Baulastträger als auch Dienstleistungsanbieter in den Vergabeverfahren und im Betrieb der Monitoringsysteme zu unterstützen, hat sich eine Gruppe von Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen und Schallemission zum Entwurf einer Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ zusammengefunden. Mit diesem Beitrag wird die Richtlinie vorgestellt, deren Bearbeitung bis zur SCHALL 23 abgeschlossen sein soll. T2 - SCHALL 23 Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse und Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Wetzlar, Germany DA - 21.03.2023 KW - Schallemission KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Spannstahlbruch PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-573904 SP - 1 EP - 4 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-57390 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit A1 - Hering, Marcus T1 - Eine Machbarkeitsstudie zur Skalierung von Sprengversuchen an Stahlbetonbauteilen N2 - Sprengversuche sind erforderlich, um Explosionsereignisse auf Grund von Unfällen oder Anschlägen zu untersuchen und um das Schutzniveau für Menschen und Anlagen in kritischen Infrastrukturen zu bewerten. Die Durchführung von Feldversuchen in großem Maßstab für komplexe Szenarien ist sehr ressourcenintensiv. Verlässliche Experimente im kleinen Maßstab sind eine vielversprechende Alternative. Die Skalierungsgesetze für die Bemessung von Stahlbetonkonstruktionen unter Explosionsbelastung sind jedoch nicht hinreichend etabliert. Die Forschungsarbeit fokussiert sich auf Stahlbetonstrukturen, die für die Standardisierung von skalierten Sprengversuchen in Frage kommen. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurden auf dem TTS-Gelände Sprengversuche an Probekörpern unterschiedlicher Größe durchgeführt. Dabei wurden verschiedene horizontal gelagerte Stahlbetonplatten getestet und unterschiedlichen Explosionsbelastungen ausgesetzt. Die Sprengversuche umfassten verschiedene Messtechniken zur Quantifizierung der Explosionslast sowie des Verhaltens der Stahlbetonplatten. Die Explosionslast wurde mit bündig eingebauten piezoelektrischen Druckmessern gemessen, während Beschleunigungssensoren und flächig applizierte verteilte faseroptische Sensorik verwendet wurden, um das dynamische Verhalten der Platte unter Explosionsbelastung zu charakterisieren. Darüber hinaus wurden Schädigungsmerkmale ebenfalls mit verteilter faseroptischer Sensorik ermittelt. Die Anwendung solcher Messtechniken sowie die Nutzung verschiedener numerischer Softwaretools bieten die Möglichkeit die Skalierungsgesetze zu verifizieren bzw. anzupassen. T2 - BBK - Fachkongress Forschung für den Bevölkerungsschutz 2025 CY - Bonn, Germany DA - 05.02.2025 KW - Sprengversuch KW - Skalierung KW - Faseroptik PY - 2025 AN - OPUS4-62509 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, F. A1 - Hille, Falk T1 - Dauerüberwachung von Ingenieurbauwerken - Das neue Merkblatt B 09 der DGZfP T1 - Permanent monitoring of engineering structures The new leaflet B 09 of the DGZFP N2 - Messtechnische Systeme zur Dauerüberwachung von Bauwerken ermöglichen Einblicke in deren reale Trag- und Verformungsverhalten. Die Planung und technische Umsetzung solcher Maßnahmen erfordern für die erfolgreiche Erfüllung der Aufgabenstellungen eine hohe Fachkompetenz, sowohl auf der planerischen Seite, als auch für die fachliche Bewertung von angebotenen Monitoringlösungen. Als Hilfestellung dafür wurde von der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) das Merkblatt „Dauerüberwachung von Ingenieurbauwerken“ erarbeitet, welches nun verfügbar ist. In diesem Beitrag werden die Inhalte des neuen Merkblatts vorgestellt und dieses in die vorhandene Literatur eingeordnet. KW - Structural Health Monitoring KW - Brücken KW - Windenergieanlagen KW - Merkblatt KW - Bauwerksüberwachung KW - Richtlinie PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/best.202200122 VL - 118 IS - 4 SP - 275 EP - 280 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-57302 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schubert, T. A1 - Bracklow, F. A1 - Unger, N. A1 - Hering, Marcus A1 - Beckmann, B. T1 - Impact Tests on Reinforced Concrete Slabs – Variation in Results and Residual Load Bearing Capacity due to Hard Impact N2 - Structures such as concrete slabs and concrete barriers of critical infrastructure facilities must be able to withstand impact events or severe accidents. In particular, the structural safety of the confinements of nuclear power plants against a possible aircraft impact is essential to ensure the safety of inhabitants and environment. This article presents research results of hard impact on reinforced concrete slabs, which have been carried out at the Institute of Concrete Structures (IMB) at TUD Dresden University of Technology Technische Universität (TU Dresden). A specially designed drop tower is available for this purpose on the premises of the Otto Mohr Laboratory of TU Dresden. In the framework of a research project many reinforced concrete slabs of dimension 1.5 x 1.5 x 0.2 m³ were tested by hard impact. The investigation on some already carried out impact tests on reinforced concrete slabs intend to show the range of deviation of impact tests. In particular, the possible standard deviations that should be regarded in impact tests are estimated for the applied test setup. Furthermore, the residual structural capacity of an undamaged and damaged reinforced concrete slab has been investigated. T2 - Conference: 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT) CY - Yokohama, Japan DA - 04.03.2024 KW - Reinforced Concrete KW - Drop Tower KW - Hard Impact PY - 2024 SP - 1 EP - 10 PB - IASMiRT CY - Yokohama, Japan AN - OPUS4-61915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reyher, Boris A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Hückler, Alex A1 - Pistol, Klaus A1 - Madlener, Simon A1 - Schlaich, Mike T1 - Ein Supermarkt aus Infraleichtbeton: Nachweisführung bei einer Außenwand mit Brandwandanforderungen T1 - A supermarket made of infra-lightweight concrete- Proof of stability for a fire wall N2 - Infraleichtbeton (ILC) ist eine spezielle Form von Leichtbeton, der durch seine niedrige Rohdichte im Vergleich zu herkömmlichem Beton eine verbesserte Wärmedämmeigenschaft aufweist. Infraleichtbeton ermöglicht die monolithische einschichtige Konstruktion von Bauteilen der Gebäudehülle ohne additive Wärmedämmung und Fassadenbekleidung. Dadurch wird die Baukonstruktion gegenüber herkömmlich gedämmten Betonbauteilen erheblich vereinfacht und die Recyclingfähigkeit deutlich verbessert. Zudem weisen Bauteile aus Infraleichtbeton eine günstigere CO2‐Bilanz auf als Außenwandkonstruktionen in konventioneller Bauweise wie z. B. Wärmedämmverbundsysteme. Nach etwa 15 Jahren Forschung und diversen Bauvorhaben im Wohn‐ und Bildungssektor konnte nun ein erster Einzelhandelsmarkt mit Außenwänden aus Infraleichtbeton realisiert werden. Im Rahmen dieses Bauvorhabens wurde erfolgreich eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG) auf der Grundlage eines Brandversuchs und eines auf Berechnungen basierenden Übertragungskonzepts für eine Brandwand aus ILC erwirkt. Der Beitrag stellt das Übertragungskonzept sowie ein für die vorliegende besondere Bauweise der Brandwand entwickeltes vereinfachtes Berechnungsverfahren zum Nachweis der Standsicherheit im Brandfall vor. N2 - htweight concrete (ILC) is a special form of light-weight concrete which, due to its low density, possesses improved thermal insulation properties in comparison to normal concrete. ILC facilitates the construction of monolithic, single-layer building skins without any added thermal insulation or facade cladding. This way, the building components are effectively simplified in comparison to conventionally insulated concrete members and the recyclability is significantly improved. In addition to that, structural elements made of ILC have a reduced CO2 footprint in comparison to conventional composite elements of the building envelope. After 15 years of research and several completed construction projects in the housing and education sector, a commercial retail building has been realized. For this project, an individual approval for a firewall built out of ILC was obtained based on a fire test in combination with a transfer concept based on calculations. This article demonstrates the transfer concept as well as a simplified structural analysis concept for the proof of stability developed for the special application of a firewall. KW - Infraleichtbeton KW - Brandschutz KW - Brandwand KW - Hallenkonstruktion KW - Bauen im Bestand PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400016 SN - 0005-9900 VL - 119 IS - 9 SP - 658 EP - 666 PB - Wiley AN - OPUS4-61409 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunewald, Thomas A1 - Grätz, Rainer A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Werkzeuge zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen - Erkenntnisse zur Zündwahrscheinlichkeit von Edelstahl und NE-Metallen gegen Baustahl und Estrichbeton in Wasserstoff und Acetylen N2 - Üblicherweise werden Werkzeuge für den industriellen Einsatz aus hochlegierten Chromstählen hergestellt. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen werden oft Werkzeuge aus speziellen Nichteisen-Metalllegierungen (NE-Metall) verwendet. Für diese sogenannten funkenarmen Werkstoffe und deren mögliche Schlagpartner gibt es bisher keine umfassenden Untersuchungen mit Aussagen zur Zündwahrscheinlichkeit. Die TRGS 723, Abschn. 5.15, fordert den Nachweis der Funkenfreiheit der verwendeten Werkstoffpaarung. Jedoch sind Werkzeuge keine Geräte oder Schutzsysteme im Sinne der Richtlinie 2014/34/EU. Deshalb ist es nicht möglich, Werkzeuge in Übereinstimmung mit dieser Richtlinie zu zertifizieren. Der Nachweis der Erfüllung dieser Anforderungen ist durch Zertifizierungen im sogenannten "gesetzlich nicht geregelten" Bereich möglich. Die BAM bietet diese Zertifizierung für "Funkenarme Werkzeuge" im Rahmen ihres Zertifizierungsprogrammes an. Die bisherigen Ergebnisse der hier vorgestellten Untersuchung haben gezeigt, dass es keine funkenfreien, metallischen Werkzeuge (non-sparking Tools) gibt. Entscheidend ist im Hinblick auf die TRGS 723, ob zündfähige Funken entstehen oder nicht. Es ist immer die Frage, worauf die Werkzeuge im praktischen Anwendungsfall schlagen oder fallen gelassen werden können, d.h. aus welchem Material der mögliche Schlagpartner besteht. Dies können metallische Schlagpartner, aber auch Betonoberflächen sein. Unterschiedliche Kombinationen von Werkstoffen ergeben bei Schlagbeanspruchung im explosionsgefährdeten Bereich jeweils unterschiedliche Zündwahrscheinlichkeiten. Aber auch die Höhe der beim Einsatz der Werkzeuge möglichen kinetischen Schlagenergie und der Brenngas/Luft-Atmosphäre im betreffenden explosionsgefährdeten Bereich sind wichtige Einflussgrößen. KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Funkenarmes Werkzeug KW - Funkenfreies Werkzeug KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Non sparking tools PY - 2021 DO - https://doi.org/10.37544/2191-0073-2021-11-12-33 SN - 2191-0073 VL - 11 IS - 11-12 SP - 33 EP - 37 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-53936 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 - CONF A1 - Hirthammer, Volker A1 - Unger, Jörg F. A1 - Ozbolt, J. ED - von Scheven, M. ED - Keip, M.-A. ED - Karajan, N. T1 - Mesoscale influence on the macroscopic material behavior of concrete N2 - The heterogeneous mesostructure of concreted causes local stress concentrations. Stress dependent phenomena like damage and creep as well as their interactions are effected by those stress concentrations. Therefore a material model’s macroscopic behavior will differ whether the mesoscale structure is considered or not. The differences between the mesoscale approach and an homogeneous approach will be presented. The results are discussed with focus on the true materials behavior. T2 - 7th GACM Colloquium on Computational Mechanics for Young Scientists from Academia and Industry CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - Mesoscale KW - Material behavior KW - Macroscopic PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-436611 DO - https://doi.org/10.18419/opus-9334 VL - 7 SP - MS13, 414 EP - 417 PB - Institute for Structural Mechanics, University of Stuttgart CY - Stuttgart AN - OPUS4-43661 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pohl, Christoph A1 - Unger, Jörg F. ED - von Scheven, M. ED - Keip, M.-A. ED - Karajan, N. T1 - Obtaining macroscopic properties from a mesoscale thermomechanical model of concrete N2 - A coupled thermomechanical mesoscale model for concrete under heating is presented. When considering the heterogeneous structure under coupled loads, complex macroscopic material properties can be modelled using simple constitutive relations. For instance, damage evolution is directly driven by the incompatibility of thermal strains between matrix and aggregates. Without prescribing fc = f(T), a decline in compressive strength with rising temperatures will be shown. T2 - 7th GACM Colloquium on Computational Mechanics for Young Scientists from Academia and Industry CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - Multiscale KW - Concrete mesoscale KW - Thermomechanical PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-436540 DO - https://doi.org/10.18419/opus-9334 VL - 7 SP - MS13, 418 EP - 422 PB - Institute for Structural Mechanics, University of Stuttgart CY - Stuttgart AN - OPUS4-43654 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip A1 - Unger, Jörg F. ED - von Scheven, M. ED - Keip, M.-A. ED - Karajan, N. T1 - Domain decomposition methods for fracture mechanics problems and its application to fiber reinforced concrete N2 - A finite element tearing and interconnecting (FETI) approach for phase-field models and Gradient enhanced damage models is presented. These diffusive crack models can solve fracture mechanics problems by integrating a set of partial differential equations and thus avoid the explicit treatment of discontinuities. However, they require a fine discretization in the vicinity of the crack. FETI methods distribute the computational cost among multiple processors and thus speed up the computation. T2 - 7th GACM Colloquium on Computational Mechanics for Young Scientists from Academia and Industry CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - FETI KW - Domain decomposition methods KW - Fracture mechanics problems PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-436764 DO - https://doi.org/10.18419/opus-9334 VL - 7 SP - 444 EP - 448 PB - Institute for Structural Mechanics, University of Stuttgart CY - Stuttgart AN - OPUS4-43676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas A1 - Unger, Jörg F. A1 - Oliver, J. ED - von Scheven, M. ED - Keip, M.-A. ED - Karajan, N. T1 - Cycle-by-cycle fatigue damage model for concrete N2 - Damage caused by stress concentrations in the complex mesoscopic geometry of concrete leads to continuous stress redistribution over the material’s life time. The presented fatigue damage model captures this by resolving each load cycle in a cycle-by-cycle time integration. The model extends a static damage model to failure caused by the (time dependent) strain amplitudes and, thus, allows calibrating the majority of the material’s parameters in static experiments. T2 - 7th GACM Colloquium on Computational Mechanics for Young Scientists from Academia and Industry CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - Cycle-by-cycle KW - Fatigue damage KW - Mesoscopic PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-436681 DO - https://doi.org/10.18419/opus-9334 VL - 7 SP - MS13, 440 EP - 443 PB - Institute for Structural Mechanics, University of Stuttgart CY - Stuttgart AN - OPUS4-43668 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Coelho Lima, Isabela A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Titscher, Thomas A1 - Kadoke, Daniel A1 - Koutsourelakis, P.-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Bayesian inference for random field parameters with a goal-oriented quality control of the PGD forwardmodel's accuracy N2 - Numerical models built as virtual-twins of a real structure (digital-twins) are considered the future ofmonitoring systems. Their setup requires the estimation of unknown parameters, which are not directly measurable. Stochastic model identification is then essential, which can be computationally costly and even unfeasible when it comes to real applications. Efficient surrogate models, such as reduced-order method, can be used to overcome this limitation and provide real time model identification. Since their numerical accuracy influences the identification process, the optimal surrogate not only has to be computationally efficient, but also accurate with respect to the identified parameters. This work aims at automatically controlling the Proper Generalized Decomposition (PGD) surrogate’s numerical accuracy for parameter identification. For this purpose, a sequence of Bayesian model identification problems, in which the surrogate’s accuracy is iteratively increased, is solved with a variational Bayesian inference procedure. The effect of the numerical accuracy on the resulting posteriors probability density functions is analyzed through two metrics, the Bayes Factor (BF) and a criterion based on the Kullback-Leibler (KL) divergence. The approach is demonstrated by a simple test example and by two structural problems. The latter aims to identify spatially distributed damage, modeled with a PGD surrogate extended for log-normal random fields, in two different structures: a truss with synthetic data and a small, reinforced bridge with real measurement data. For all examples, the evolution of the KL-based and BF criteria for increased accuracy is shown and their convergence indicates when model refinement no longer affects the identification results. KW - Variational inference KW - Proper generalized decomposition KW - Goal-oriented KW - Digital twin KW - Random field PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555755 DO - https://doi.org/10.1007/s00466-022-02214-6 SN - 1432-0924 SP - 1 EP - 22 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-55575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pohl, Christoph A1 - Smilauer, V. A1 - Unger, Jörg F. T1 - A three-phase transport model for high-temperature concrete simulations validated with X-ray CT data N2 - Concrete exposure to high temperatures induces thermo-hygral phenomena, causing water phase changes, buildup of pore pressure and vulnerability to spalling. In order to predict these phenomena under various conditions, a three-phase transport model is proposed. The model is validated on X-ray CT data up to 320 ◦C, showing good agreement of the temperature profiles and moisture changes. A dehydration description, traditionally derived from thermogravimetric analysis, was replaced by a formulation based on data from neutron radiography. In addition, treating porosity and dehydration evolution as independent processes, previous approaches do not fulfil the solid mass balance. As a consequence, a new formulation is proposed that introduces the porosity as an independent variable, ensuring the latter condition. KW - Concrete KW - Porous media KW - Spalling KW - Dehydration KW - Moisture transport KW - Heat transfer KW - Pore pressure KW - Porosity KW - Finite elements PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-532840 UR - https://doi.org/10.5281/zenodo.4890635 DO - https://doi.org/10.3390/ma14175047 SN - 1996-1944 VL - 14 IS - 17 SP - 1 EP - 21 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-53284 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sittner, Jonathan A1 - Götze, Jens A1 - Müller, Axel A1 - Renno, Axel D. A1 - Ziegenrücker, René A1 - Pan, Yuanming T1 - Trace element analysis and luminescence behavior of quartz in pegmatites of the Tørdal Region, Norway N2 - This publication presents a study on the mineral chemistry and luminescence properties of quartz samples from pegmatites of the Tørdal region in Norway. A total of 12 samples were analyzed using Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS), Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (EPR), and Cathodoluminescence (CL) to gain insights into their trace element concentration and distribution as well as their luminescence behavior. The samples are characterized by different Cl emissions at 450 nm, 500 nm 650 nm and an additional shoulder at 390 nm, which is only partially visible due to the absorption of the glass optics. Of these luminescence bands, the 500 nm band is the most dominant in most samples and it is characterized by an initial blue-green luminescence, which is not stable under electron irradiation. Moreover, it is characterized by a heterogeneous distribution within the samples. This luminescence can be mostly assigned to [AlO4/M+]0 defects, with charge compensation mostly achieved by Li+. Analyses by EPR spectroscopy prove the dominance of structurally bound Al, Li, and Ti ions in the investigated samples. Further analyses using SIMS mapping demonstrate that Na and K are mainly bound to micro fractures or inclusions, suggesting a limited role in the compensation of the luminescence centers. Additionally, the SIMS mappings show that some samples contain Al-rich clusters of 10 to 20 µm in diameter, whereas other trace elements are characterized by a homogeneous distribution. These clusters correspond to bright luminescence areas in size and shape and could potentially indicate H+ compensated [AlO4/M+]0 defects. KW - Quartz KW - Trace elements KW - SIMS KW - Cathodoluminescence KW - EPR KW - Tørdal KW - Pegmatite PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612529 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122427 VL - 670 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier BV AN - OPUS4-61252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Schönsee, Eric A1 - Strangfeld, Christoph T1 - An assessment of the repeatability of 3D printed concrete structures N2 - Additive manufacturing of concrete structures, also known as 3D concrete printing, is a technology that received a lot of attention over the past decade due to its financial an ecological advantage as sustainable construction technology. Although several techniques and approaches demonstrate these advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied and harmonized standards are not existing. Due to the continuous mixing process used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a single test sample is insufficient to be representative for the whole structure. A defect in one layer during the printing can affect the entire integrity of the whole structure. This study shows the results of an arch designed as framework structure that was printed multiple times under the same boundary conditions using an extrusion-based 3D concrete printer. Each arch was tested for its mechanical strength and load bearing behavior. The results of the mechanical testing of the printed arches are compared with material data obtained by classical tests and discussed regarding their statistical significance. T2 - Digital Concrete 2024 CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - 3D concrete printing KW - Repeatability KW - Monitoring KW - Process control KW - Quality control PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-611012 DO - https://doi.org/10.24355/dbbs.084-202408150641-0 SP - 1 EP - 9 PB - TU Braunschweig AN - OPUS4-61101 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pohl, Christoph T1 - Spurious Oscillations in Porous Media Flow Simulations N2 - Porous media flow is an important aspect of geomechanics and material behaviour of concrete under heating and drying. We will present a model for multiphase nonisothermal flow and its solution using the finite element method. In contrast to single phase models (e.g.), which have to consider vaporization or condensation as a temperate dependency on the thermal capacity, the phase changes will be explicitly considered. More complex models have been proposed (e.g.), which also capture the multiphase nature of the flow field. These models, however, also include the coupling to a mechanics field, with many of the constitutive relations of the flow field dependent on the specific damage formulation employed. The resulting complexity of the constitutive models leads to a high number of experiments and difficult calibration procedures to determine their parameters. The simulation of the moisture distribution under fast and slow heating is presented. The constitutive relations employed here do not assume any particular damage-mechanical model and will therefore allow free choice when mechanical coupling is desired. The resulting pore pressure field is an important prerequisite for the modeling of concrete spalling. Suitable numerical methods to achieve optimal convergence will be discussed. By using direct coupling between the parts of a multiphysics problem, the models for each part can be simplified, making calibration and sensitivity calculations easier. This is also important for more complicated problems, where the need for simpler material laws that handle coupled phenomena becomes more evident. In particular, this contribution is an essential step towards the modeling of concrete spalling. T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Porous media KW - Two-phase flow KW - Thermo-hygro coupling KW - Finite element method PY - 2018 AN - OPUS4-45695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - He, Yuxiang T1 - Automated workflows for concrete additive manufacturing for design, optimization and fabrication of parametrized elements N2 - 3D concrete printing is an innovative new construction technology offering the potential to enable an efficient production of individual structures with less consumption of resources. The technology will mainly shape the future construction philosophy, automate the build process and help reaching the climate goals in civil engineering. From the design of a structure to the printed component, many individual steps based on different software are required which must be repeated for each new or changed structure. First, the geometry of the structure is created in a CAD program. Second, the print path is defined in a slicer software creating the machine code for the printer (G-Code). Finally, the structure can be printed. Furthermore, a numerical model of the printed structure is necessary for process optimization and control. In that way the number of test prints can be reduced, costs can be saved, and the component behavior can be predicted. For those purposes, an automated workflow allowing to run all steps or individual steps without interacting with each individual software program is required. Furthermore, changes in parameters or the exchange of parts (using a different design or different printer) must be possible in a simple manner. In the presented work, such an automated workflow based on the example of a parametrized wall element for extrusion-based concrete printing is developed. The investigated wall structure is parametrized using the global geometry parameters: height, width, thickness, radius, kind of infill structure (honey-comb, zig-zag) and number of repeated infills. All above mentioned steps are implemented via python interfaces using pydoit as workflow tool. General interfaces with prescribed input and output files are defined allowing adaptations for different software and tools. The described workflow is tested by performing a test series investigating the influence of the in-fill structure on the mechanical properties of the test walls. T2 - RILEM spring convention & conference on advanced construction materials and processes for a carbon neutral society 2024 CY - Milan, Italy DA - 07.04.2024 KW - 3D concrete printing KW - Design KW - G-Code KW - Simulation KW - Automatization PY - 2024 UR - https://www.rilem.net/agenda/rilem-spring-convention-conference-on-advanced-construction-materials-and-processes-for-a-carbon-neutral-society-1530 AN - OPUS4-59909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Concrete under cyclic loading a continuum damage model and a temporal multiscale approach N2 - The durability of concrete structures and its performance over the lifetime is strongly influenced by many interacting phenomena such as e.g. mechanical degradation due to fatigue loading, loss of prestress, degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage. Failure due to cyclic loading is generally not instantaneous, but characterized by a steady damage accumulation. Many constitutive models for concrete are currently available, which are applicable for specific loading regimes, different time scales and different resolution scales. A key limitation is that the models often do not address issues related to fatigue on a structural level. Very few models can be found in the literature that reproduce deterioration of concrete under repeated loading-unloading cycles. The objective of this paper is the presentation of numerical methods for the simulation of concrete under fatigue loading using a temporal multiscale method. First, a continuum damage model for concrete is developed with a focus on fatigue under compressive stresses. This includes the possibility to model stress redistributions and capture size effects. In contrast to cycle based approaches, where damage is accumulated based on the number of full stress cycles, a strain based approach is developed that can capture cyclic degradation under variable loading cycles including different amplitudes and loading frequencies. Second, a multiscale approach in time is presented to enable structural computations of fatigue failure with a reduced computational effort. The damage rate within the short time scale corresponding to a single cycle is computed based on a Fourier based approach. This evolution equation is then solved on the long time scale using different time integration schemes. T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Glasgow, UK DA - 11.06.2018 KW - Cycle jump KW - Fatigue damage KW - Concrete PY - 2018 AN - OPUS4-45696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter T1 - Coupling of an isogeometric surface and bulk finite element discretization for contact problems N2 - The finite element (FE) framework is a standard tool for the simulation of mechanical problems providing advantages like automated meshing algorithms and effcient quadrature rules. However, for contact problems, the FE discretization is - due to the C0 continuity at element intersections - characterized by a non-smooth normal feld. Conversely, isogeometric discretizations provide a smooth normal feld also at interelement borders and were recently applied to contact mechanical problems using the mortar method. The application of isogeometric analysis for complex volumetric problems has not reached the same level of automation as the FE-framework, i.e. due to the intricate mesh generation. This work aims at combining the advantages of both discretization procedures by coupling an isogeometric contact surface with a bulk FE-discretization. The isogeometric contact interface is represented by a NURBS surface, which is tied to the FE mesh. For the discretization of the bulk parts, higher order spectral elements are used. The contact problem is discretized with the mortar method and a penalty approach is used to enforce the contact constraints. Two different types of coupling of the NURBS surface and the bulk part are considered: mortar and pointwise mesh tying. The mortar mesh tying approach shows accurate results, whereas the pointwise tying leads to large oscillations in the contact stresses. Element-based quadrature is applied for mortar tying, as well as for mortar contact discretizations. Using an isogeometric layer, the related quadrature error can be effciently reduced by a higher degree interpolation or increased integration order. T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Glasgow, UK DA - 11.06.2018 KW - Contact mechanics KW - Mortar methods KW - Isogeometric analysis KW - Spectral elements PY - 2018 AN - OPUS4-45694 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Coelho Lima, Isabela A1 - Unger, Jörg F. T1 - Variational Bayesian Inference for structural model update N2 - Appropriate monitoring of transportation infrastructures (e.g. bridges) is of utmost importance to ensure safe operation conditions. Accurate and reliable assessment of such structures can be achieved through the integration of data from non-destructive testing, advanced modeling and model updating techniques. The Bayesian framework has been widely used for updating engineering and mechanical models, due to its probabilistic description of information, in which the posterior probability distribution reflects the knowledge, over the model parameters of interest, inferred from the data. For most real-life applications, the computation of the true posterior involves integrals that are analytically intractable, therefore the implementation of Bayesian inference requires in practice some approximation methods. This paper investigates the application of Variational Bayesian Inference for structural model parameter identification and update, based on measurements from a real experimental setup. The Variational Bayesian method circumvents the issue of evaluating intractable integrals by using a factorized approximation of the true posterior (mean field approximation) and by choosing a family of conjugate distributions that facilitates the calculations. Inference in the Variational Bayesian framework is seen as solving an optimization problem with the aim of finding the parameters of the factorized posterior which would minimize its Kullback-Leibler divergence in relation to the exact posterior. The Variational Approach is an efficient alternative to sampling methods, such as Markov Chain Monte Carlo, since the latter’s accuracy depends on sampling from the posterior distribution a sufficient amount of times (and therefore requiring an equivalent number of computations of the forward problem, which can be quite expensive). T2 - Data Science Summer School CY - École polytechnique Université Paris Saclay, France DA - 25.06.2018 KW - Variational Bayesian KW - Structural monitoring KW - Bayesian inference PY - 2018 AN - OPUS4-45604 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Focussed sound field of thermoacoustic transmitters N2 - The thermoacoustic effect offers a method for selectively exciting broadband and focused ultrasonic waves, which can be utilized in air-coupled ultrasonic testing of lightweight components that might otherwise sustain damage from liquid couplants. Thermoacoustic transmitters are composed of an electrically conductive layer deposited on an insulating substrate. When electrical pulses are applied, the conductive layer heats, briefly warming the adjacent air and inducing thermal expansion, which generates an acoustic wave. In testing applications, the thermoacoustic transmitter is positioned at the focal distance to the structure under examination, where the resolution of the resulting ultrasonic image is influenced by the focus diameter. To optimize imaging resolution, understanding the focusing characteristics of thermoacoustic transmitters is essential. In this study, thermoacoustic transmitters with an indium tin oxide (ITO) layer on a quartz glass substrate were developed. Geometrical parameters, including substrate curvature and conductive layer thickness, along with electrical excitation parameters, were systematically varied to investigate their impact on the sound field up to approximately 1 MHz. The results indicate that, among the parameters studied, substrate curvature exerts the most significant influence on the sound field. T2 - DAS-DAGA Tagung CY - Copenhagen, Denmark DA - 17.03.2025 KW - Air-coupled ultrasound KW - Thermoacoustic transmitter KW - Focussed transducer PY - 2025 AN - OPUS4-63093 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rogge, Andreas A1 - Meng, Birgit A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Green Intelligent Building N2 - Das jährlich im Herbst an wechselnden Forschungsstandorten stattfindende DAfStb-Forschungskolloquium wurde im Jahr 2024 von der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin ausgerichtet. Unter der Überschrift „Green Intelligent Building“ referierten rd. 35 Vortragende in fünf Sitzungen unterschiedlicher Thematik über verschiedene betonbezogene Forschungsschwerpunkte in der BAM. Anhand der überwiegend von Doktoranden und Post-Docs dargebotenen Vorträge konnten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer ein aktuelles Bild von der Qualität der wissenschaftlichen Arbeit und der hervorragenden Forschungsmöglichkeiten in der BAM machen. Durch die Vernetzung unterschiedlich ausgerichteter Fachbereiche innerhalb der BAM werden Synergie-Effekte genutzt. Analytische, baustoffliche, konstruktive, umweltorientierte und auf die Verfahrensentwicklung ausgerichtete Bereiche der BAM forschen gemeinsam zum Thema Stahlbetonbau. Es folgen ausführliche Zusammenfassungen der Tagungsinhalte. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bauteile KW - Bauwerke KW - Beton KW - Chemie der Bindemittel KW - Digitalisierung im Bauwesen KW - Green Intelligent Building KW - Innovative Technologien KW - Klimafreundliche Bindemittel KW - Ressourcenschonung PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 128 EP - 129 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otto, Peter A1 - De Lorenzis, L. A1 - Unger, Jörg F. T1 - A regularized model for impact in explicit dynamics applied to the split Hopkinson pressure bar N2 - In the numerical simulation of Impact phenomena, artificial oscillations can occur due to an instantaneous change of velocity in the contact area. In this paper, a nonlinear penalty regularization is used to avoid these oscillations. Aparticular focus is the investigation of higher order methods in space and time to increase the computational efficiency. The spatial discretization is realized by higher order spectral element methods that are characterized by a diagonal mass matrix. The time integration scheme is based on half-explicit Runge–Kutta scheme of fourth order. For the conditionally stable scheme, the critical time step is influenced by the penalty regularization. A framework is presented to adjust the penalty stiffness and the time step for a specific mesh to avoid oscillations. The methods presented in this paper are applied to 1D-simulations of a split Hopkinson pressure bar, which is commonly used for the investigation of materials under dynamic loading. KW - Penalty regularization KW - Spectral element method KW - Differential–algebraic equations KW - Split Hopkinson pressure bar KW - Dynamic contact PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1007/s00466-016-1311-1 SP - 1 EP - 15 PB - Springer-Verlag CY - Berlin Heidelberg AN - OPUS4-36967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zorn, Sebastian T1 - A probabilistic method for identification of vehicle loads and system parameters for reinforced concrete bridges N2 - In this work, a method for vehicle load identification is proposed. It involves Bayesian Analysis and (quasi-)static importance functions in order to estimate vehicle positions, velocities and weights. The structure is modeled with finite elements in order to generate model predictions for different load configurations. The model predictions are compared to the actual measured data to identify the most probable loading configuration for that measurement. This involves the use of enhanced Monte Carlo simulations such as MCMC to reduce the computational effort. T2 - IRF2016 - Integrity Reliability Failure CY - Porto, Portugal DA - 24.07.2016 KW - Model update KW - Load identification KW - Bayesian inference PY - 2016 AN - OPUS4-37062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pohl, Christoph T1 - Modeling thermomechanical damage mechanisms of concrete N2 - Compressive strength of concrete is highly temperature dependent. Using experimentally obtained relations as input for numerical simulations is problematic. A more accurate and reliable material model results from taking the coupling between thermal and mechanical behaviour into account. In this contribution, a coupled finite element solution on mesoscale geomtries is shown to exhibit a loss in compressive strength at higher temperatures. This is purely a result of the incompatible expansion of mortar matrix and aggregates, with no explicit temperature dependency of the employed constitutive models. T2 - VII International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering CY - Rhodos, Greece DA - 12.06.2017 KW - Compressive strength of concrete KW - High temperature KW - Finite elements KW - Mesoscale KW - Thermomechanics PY - 2017 AN - OPUS4-40672 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Elektrochemische Messungen N2 - Darstellung von elektrochemischen Messverfahren zur Durchführung von Potentaialfeldmessungen und ergäzenden Messverfahren. T2 - Lehrgang zum Erwerb der Sachkunde zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - TU München, Germany DA - 28.09.2017 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2017 AN - OPUS4-40795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - Domain decomposition methods for fracture mechanics problems N2 - Strain hardening ultra high performance fiber reinforced cementitious composites (UHPFRCC) exhibit increased strength, ductility, and energy absorption capacity when compared to their quasibrittle, unreinforced counterparts. A mesoscale finite element model can depict the underlying causes for the structural response of UHPFRCC and thus help to optimize the fiber content, the fiber dimensions, and the fiber orientation. The mesoscale model can either be used directly or as a representative volume element for a macroscopic model. We present a two-dimensional and a threedimensional mesoscale finite element model to simulate the structural response of strain hardening UHPFRCC. The mesoscale model employs an implicit gradient enhanced damage model for the cement matrix and a local bond stress-slip model for the bond between the cement matrix and the steel fibers. The steel fibers are modeled discretely as one-dimensional truss elements that are coupled to the cement matrix via bond elements. The tensile stress-strain response of UHPFRCC is a consequence of local matrix cracking and bond failure. Both phenomena can be depicted when modeling the cement matrix, the steel fibers, and the fiber-to-matrix bond explicitly. The second part of the talk deals with the efficient modeling of fracture and the prediction of crack initiation, propagation, merging, and branching through the computational domain. Phase-field models and gradient enhanced damage models can solve fracture mechanics problems by integrating a set of partial differential equations for the system and thus avoid the explicit treatment of discontinuities. The main attributes of these approaches are their simplicity and generality. However, they require a fine discretization in the region where the crack evolves. A finite element tearing and interconnecting (FETI) approach for the diffusive crack models is presented to distribute the computational cost among multiple processors and thus speed up the overall computation. T2 - ICAM 2017 CY - Garching, Germany DA - 20.05.2017 KW - FEM KW - FETI KW - DDM PY - 2017 AN - OPUS4-42605 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - Domain decomposition methods for fracture mechanics problems N2 - A finite element tearing and interconnecting (FETI) approach for phase-field models and gradient enhanced damage models is presented. These diffusive crack models can solve fracture mechanics problems by integrating a set of partial differential equations and thus avoid the explicit treatment of discontinuities. However, they require a fine discretization in the vicinity of the crack. FETI methods distribute the computational cost among multiple processors and thus speed up the computation. T2 - COMPLAS 2017 CY - Barcelona, Spain DA - 05.09.2017 KW - FEM KW - FETI KW - DDM PY - 2017 AN - OPUS4-42603 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - Domain decomposition methods for fracture mechanics problems N2 - A finite element tearing and interconnecting (FETI) approach for phase-field models and gradient enhanced damage models is presented. These diffusive crack models can solve fracture mechanics problems by integrating a set of partial differential equations and thus avoid the explicit treatment of discontinuities. However, they require a fine discretization in the vicinity of the crack. FETI methods distribute the computational cost among multiple processors and thus speed up the computation. T2 - GACM 2017 CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - FEM KW - DDM KW - FETI PY - 2017 AN - OPUS4-42604 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huschke, Philip T1 - FETI methods - Application to phase-field models N2 - The objective is to apply FETI methods to the phase-field model for brittle fracture in order to speed up the computation time. Due to the fact that the phase-field model yields nonsymmetric, ill-conditioned matrices, special solvers and preconditioners need to be applied to improve robustness and convergence. T2 - ECAM 2017 CY - Kochel am See, Germany DA - 09.10.2017 KW - FETI KW - Phase-field PY - 2017 AN - OPUS4-42606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Bayesian identification of constitutive laws using full-field displacements N2 - Mechanical structures are widely analysed by means of numerical simulators developed based on physical laws. In the context of structural mechanics, while the formulations of both kinetics and kinematics are transparently established in accordance with Newton’s laws and the compatibility condition of deformation, the constitutive relation often suffers from a considerable amount of uncertainties. Such uncertainties are mainly rooted in insufficient physics and imprecise assumptions and simplifications. In recent decades, Bayesian techniques have been utilized for coping with these uncertainties and for quantifying the level of confidence that may be attributed to the inferred model. Among various approaches, some of which are reviewed in [1], this work focuses on the parameter identification of a candidate parameterized physics-based constitutive model, on the basis of full-field measurements of displacements. These measurements are assumed to be obtained in the form of Digital Image Correlation (DIC) measurements, complemented with external force measurements at the structural level aggregated over certain sub-boundaries. The principal idea is to minimize a suitable objective function that measures the discrepancy between the parameterized model’s response and the measured quantities. This objective function is formulated in terms of the internal forces and the measured aggregated forces, and the associated Bayesian inverse problem is introduced. A variational Bayesian scheme, originally proposed in [2], is employed to compute the unknown posteriors considered as multivariate normal distributions. We verify our framework on two synthetic examples described by a gradient damage model [3] and an elastic law, with the former reflecting a path-dependent nonlinear constitutive law. The first example illustrates an application of the proposed procedure to cracked structures. In the second example, a regularizer, in terms of admissible stresses, is further incorporated to the identification procedure, offering robustness against contamination of measurements with noise. T2 - The 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering CY - Lisbon, Portugal DA - 03.06.2024 KW - Bayesian inference KW - Constitutive law KW - Full-field measurements PY - 2024 AN - OPUS4-62243 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. ED - Idelsohn, S. ED - Sonzogni, V. ED - Coutinho, A. ED - Cruchaga, M. ED - Lew, A. ED - Cerrolaza, M. T1 - Numerical simulation of ultrasonic wave propagation using higher order methods in space and time N2 - The paper discusses the efficient simulation of ultrasonic wave propagation. It is demonstrated that a combination of higher methods in space and time leads to a significant performance boost. Higher order spectral elements are used for the spatial discretization. A comparison with standard finite elements shows the advantages when using explicit time integration schemes. For the temporal discretization, an efficient explicit fourth order Nyström method is presented. Its computational efficiency for wave propagation problems is compared to a second order Velocity Verlet integration. T2 - 1st Pan-American Congress on Computational Mechanics - PANACM 2015 CY - Buenos Aires, Argentina DA - 27.04.2015 KW - Elastic wave propagation KW - Spectral element method KW - Nyström methods PY - 2015 SN - 978-84-943928-2-5 SP - 1041 EP - 1052 PB - International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) CY - Barcelona, Spain AN - OPUS4-38645 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Numerical simulation of ultrasonic wave propagation using higher order methods in space and time N2 - The paper discusses the efficient simulation of ultrasonic wave propagation. It is demonstrated that a combination of higher methods in space and time leads to a significant performance boost. Higher order spectral elements are used for the spatial discretization. A comparison with standard finite elements shows the advantages when using explicit time integration schemes. For the temporal discretization, an efficient explicit fourth order Nyström method is presented. Its computational efficiency for wave propagation problems is compared to a second order Velocity Verlet integration. T2 - 1st Pan-American Congress on Computational Mechanics - PANACM 2015 CY - Buenos Aires, Argentina DA - 27.04.2015 KW - Elastic wave propagation KW - Spectral element method KW - Nyström methods PY - 2015 AN - OPUS4-38646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Potentialfeldmessung - Korrosionsprüfung von Stahlbetonbauwerken N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter un-günstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deck-schicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbe-dingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanie-rungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeld-messung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszu-standes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Fachtagung Prüfen von Beton CY - Berlin, Germany DA - 06.10.2016 KW - Stahlbeton KW - Spannbeton KW - Korrosion KW - Zertörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-37711 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Unger, Jörg F. A1 - Kindrachuk, Vitaliy T1 - A Fourier transformation-based temporal integration scheme for viscoplastic solids subjected to fatigue deterioration N2 - Using continuum damage mechanics (CDM) for lifetime prediction requires numerical integration of evolving damage until the onset of failure. The primary challenge for the simulation of structural fatigue failure is caused by the enormous computational costs due to cycle-by-cycle temporal integration throughout the whole loading history, which is in the order of 103–107 cycles. As a consequence, most approaches circumvent this problem and use empirical methods such as Wöhler curves. They are well suited for approximating the lifetime, but they are not capable to capture a realistic degradation of the material including redistribution of stresses. The main objective of the paper is to provide a technique for finite element (FE) simulations of structures under fatigue loading while reducing computational costs. A Fourier transformation-based temporal integration (FTTI) scheme is proposed, which adapts the conventional FE method for modeling the viscoplastic deterioration in a structure subjected to cyclic loading. The response fields are represented by a Fourier series which assumes a temporal scale separation: a microchronological (short time) scale arises from the oscillatory loading and a macrochronological (long time) scale is due to the slow material relaxation resulting from yielding and damage evolution. The original dynamic boundary value problem (BVP) is approximated by the stationary BVP on the microchronological scale. Alternation of the displacement field on the macrochronological scale is correlated with evolution of the history variables by means of a high order adaptive cycle jump method. Performance and significant acceleration of the FE simulations is demonstrated at different loading scenarios for a constitutive damage model where the progressive damage accumulation is driven by viscoplastic yielding. KW - Fatigue KW - Accelerated time integration KW - Continuum damage mechanics KW - Fourier series PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.03.015 SN - 0142-1123 SN - 1879-3452 VL - 100 IS - 1 SP - 215 EP - 228 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-39616 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Hirthammer, Volker A1 - Titscher, Thomas A1 - Pohl, Christoph T1 - The importance of multiphysics and multiscale modelling of concrete to understand its complex macroscopic properties N2 - Concrete is a complex material. Its properties evolve over time, especially at early age, and are dependent on environmental conditions, i.e. temperature and moisture conditions, as well as the composition of the material. This leads to a variety of macroscopic phenomena such as hydration/solidification/hardening, creep and shrinkage, thermal strains, damage and inelastic deformations. Most of these phenomena are characterized by specific set of model assumptions and often an additive decomposition of strains into elastic, plastic, shrinkage and creep components is performed. Each of these phenomena are investigated separately and a number of respective independent models have been designed. The interactions are then accounted for by adding appropriate correction factors or additional models for the particular interaction. This paper discusses the importance of reconsider even in the experimental phase the model assumptions required to generalize the experimental data into models used in design codes. It is especially underlined that the complex macroscopic behaviour of concrete is strongly influenced by its multiscale and multiphyscis nature and two examples (shrinkage and fatigue) of interacting phenomena are discussed. T2 - International RILEM Conference on Materials, Systems and Structures in Civil Engineering CY - Lyngby, Denmark DA - 22.08.2016 KW - Concrete KW - Multiscale KW - Multiphysics PY - 2016 VL - 1 SP - 115 EP - 124 PB - International RILEM Conference on Materials, Systems and Structures in Civil Engineering, Conference segment on COST TU1404 AN - OPUS4-38651 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - Implicit/explicit (IMPL-EX) integration of the gradient enhanced damage model N2 - Isotropic damage models are widely used for the finite element simulation of softening materials, e.g. in mesoscale simulations of concrete. Regularization techniques must be employed to obtain a physically meaningful fracture energy upon mesh refinement. In regularized local damage models the strains localize in single elements allowing them to represent weak or strong discontinuities. In implicit integration schemes, these models can exhibit convergence Problems caused by an ill-conditioned tangent stiffness. This corresponds to the loss of ellipticity of the local rate equilibrium equations. Oliver et al. developed the implicit/explicit (IMPL-EX) integration scheme which overcomes These problems in local damage models. The internal damage driving variable is extrapolated based on previous implicitly determined values. This provides two main benefits: First, it always results in a symmetric positive semi-definite algorithmic stiffness matrix which precludes ill-posedness. Second, the system becomes incrementally linear and converges in one Newton-Raphson iteration. Even though the IMPL-EX algorithm, like explicit algorithms in general, requires smaller time steps than implicit schemes to obtain the same accuracy, it leads to a computational speedup. The gradient enhanced damage model by Peerlings is a nonlocal damage model that provides the regularization by limiting the curvature of the damage-driving strains. These models do not lose their ellipticity. However, structural instabilities often require tiny time steps and many iterations to obtain convergence. Here, the second aspect of the IMPL-EX scheme reduces the computational costs. This is shown in simulations of the complex geometry of concrete mesostructures, where only the gradient enhanced matrix material and linear elastic aggregates are considered. With regard to future mesoscale simulations, the remaining component of the mesoscopic structure, the interfacial transition zone and its degradation, has to be included. This adds a local damage model to the nonlocal problem. Thus, an IMPL-EX implementation has to be provided for both models to benefit from the increase of robustness and performance. T2 - ECCOMAS Congress 2016 CY - Crete, Greece DA - 05.06.2016 KW - Concrete KW - Mesoscale KW - IMPL-EX PY - 2016 AN - OPUS4-38671 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - The importance of multiphysics and multiscale modeling of concrete to understand its complex macroscopic properties N2 - Concrete is a complex material. Its properties evolve over time, especially at early age, and are dependent on environmental conditions, i.e. temperature and moisture conditions, as well as the composition of the material. This leads to a variety of macroscopic phenomena such as hydration/solidification/hardening, creep and shrinkage, thermal strains, damage and inelastic deformations. Most of these phenomena are characterized by specific set of model assumptions and often an additive decomposition of strains into elastic, plastic, shrinkage and creep components is performed. Each of these phenomena are investigated separately and a number of respective independent models have been designed. The interactions are then accounted for by adding appropriate correction factors or additional models for the particular interaction. This paper discusses the importance of reconsider even in the experimental phase the model assumptions required to generalize the experimental data into models used in design codes. It is especially underlined that the complex macroscopic behaviour of concrete is strongly influenced by its multiscale and multiphyscis nature and two examples (shrinkage and fatigue) of interacting phenomena are discussed. T2 - International RILEM Conference on Materials, Systems and Structures in Civil Engineering CY - Lyngby, Denmark DA - 22.08.2016 KW - Multiscale KW - Concrete KW - Multiphysics PY - 2016 AN - OPUS4-38652 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Multiscale modeling of concrete - from mesoscale to macroscale N2 - Concrete is one of the most attractive building materials consumed by humans more than any other material, except water. The particular importance of concrete for a sustainable, energy-efficient economy is highlighted by the fact that about 5% of worldwide CO2 emissions are created from the cement industry. Concrete is a very complex material. Its properties are time dependent, which includes the solidification after casting or creep and shrinkage. In addition, concrete is a quasi-brittle material which requires to model the softening behavior including the challenge of appropriate regularization strategies. Many characteristic features are strongly related to its complex heterogeneous structure, including particles and mortar on the mesoscale or the CSH-phases on the micro scale. At first, a short introduction to the generation of mesoscale geometries as a three phase composite including particles, mortar matrix and the interfacial transition zone is given. Afterwards, the numerical model including meshing (XFEM and aligned meshes) as well as regularized material models for the mortar phase are presented. The focus of the presentation is the discussion of multiscale approaches to combine mesoscale models with realistic macroscale models. This includes a concurrent approach using an adaptive transition between mesoscale and macroscale models which are coupled using the mortar method. A second hierarchical approach is based on the concept of FE², which is extended to incorporate softening by solving a fine scale boundary value problem for each macroscopic integration point. T2 - COST Action TU 1404 – 2nd WORKSHOP CY - Wien, Austria DA - 19.09.2015 KW - Multiscale KW - Localization KW - Damage KW - FE² KW - Mesoscale PY - 2015 AN - OPUS4-38650 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Mechanics group at Federal Institute for Materials Research and Testing N2 - The poster presents the work of the mechanics group in BAM, department 7. The current projects deal with the simulation of concrete on different spatial and temporal scales - ranging from the creation of mesoscale geometries up to fatigue and high strain rate impact phenomena. T2 - COST Meeting 1404 CY - Ljubljana, Slovenia DA - 16.05.2015 KW - Mechanics KW - Contact KW - Multiscale KW - Concrete KW - Constitutive modelling PY - 2015 AN - OPUS4-38647 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - Cycle-by-cycle fatigue damage model for concrete N2 - Damage caused by stress concentrations in the complex mesoscopic geometry of concrete leads to continuous stress redistribution over the material's life time. The presented fatigue damage model captures this by resolving each load cycle in a cycle-by-cycle time integration. The model extends a static damage model to failure caused by the (time dependent) strain amplitudes and, thus, allows calibrating the majority of the material's parameters in static experiments. T2 - 7th GACM Colloquium on Computational Mechanics CY - Stuttgart, Germany DA - 11.10.2017 KW - Fatigue KW - Damage model KW - Cycle-by-cycle integration PY - 2017 AN - OPUS4-43612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential mapping in theory and practice N2 - Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Non-Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. T2 - NDE 2017 Pre Conference CY - Chennai, TN, India DA - 12.12.2017 KW - Corrosion KW - Potential mapping PY - 2017 AN - OPUS4-43471 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Future Challenges in Construction engineering N2 - Productivity and sustainability are key factors for the technical development of the construction sector during the next decades. Only a corresponding, goal-oriented and efficient combination of specifically developed construction materials and techniques based on innovative digital technologies and ideas will contribute to the huge societal challenges of the future. On a material level, sustainability in concrete production stands for the use of alternative binders, aggregates and reinforcing fibres in combination with bio-based additives to produce robust mixtures with a minimized CO2-footprint. On a constructional level, the focus will be on reducing manpower on site by automated techniques like additive manufacturing and by an increased use of prefabricated elements up to modular room cells, accompanied by innovative methods for the re-use of constructional elements, reduction of supplementary constructions and digitally optimized site logistics. This presentation will discuss recent developments in these fields, as well as upcoming ideas. T2 - CoMS 2021 Construction Materials for a Sustainable Future CY - Online meeting DA - 20.04.2021 KW - Sustainability KW - Productivity KW - Prefabrication PY - 2021 AN - OPUS4-52482 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno T1 - Online monitoring of the expansion of ASR-affected concrete prisms implemented to the accelerated concrete prism test at 60 °C N2 - The susceptibility of concrete structures due to alkali–silica reaction (ASR) can be assessed by means of ASR concrete prism testing at 60 °C, according to RILEM AAR 4.1. There, expansion of concrete prisms indicates alkali-reactivity of the examined concrete mix. This work applies in situ expansion measurement to accelerated concrete prism testing. Automated measuring facilitates both storage without the usually necessary interruptions for manual measurement and acquisition of quasi-continuous expansion data. A comparative experimental programme showed that conventional testing resulted in stronger expansion and leaching of alkalis than automated testing. Experimental simulation of interruptions, typically associated with manual measurements in conventional testing, could prove the influence of these cooling–heating cycles. Auxiliary measurement of acoustic emissions and ultrasonic velocity helped characterising mechanisms such as hydration and cracking, which also influence prism expansion. The proposed modification of the measurement procedure provides an extended basis to analyse expansion mechanisms. T2 - 10th Meeting of RILEM TC 258-AAA CY - Zurich, Switzerland DA - 01.11.2018 KW - ASR KW - Expansion Measurement PY - 2018 AN - OPUS4-46480 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Pistol, Klaus T1 - Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchtem Hochleistungsbeton N2 - Das Hauptanliegen der Arbeit besteht in der experimentellen Erforschung der faserbedingten mikrostrukturellen Schädigungsprozesse in brandbeanspruchtem HPC. Dazu werden das thermische Degradationsverhalten von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) mithilfe thermoanalytischer Verfahren aus der Polymerforschung untersucht und die Wechselwirkung der schmelzenden PP-Fasern mit dem umgebenden Betongefüge unter Verwendung hochtemperaturmikroskopischer Methoden analysiert. Des Weiteren werden erstmalig akustische und röntgentomographische Methoden zur zerstörungsfreien Untersuchung der Rissgenese in thermisch beanspruchten Betonproben kombiniert. Zur Validierung der Ergebnisse und zur Visualisierung von mikroskopischen Morphologieänderungen im Faserbereich werden ergänzend Bruchflächen von thermisch geschädigten Proben rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die thermische Degradation der PP-Fasern zwischen 160 und 350 °C Kapillarröhren entstehen, die durch eine bei ca. 160 °C einsetzende Mikrorissbildung netzartig verbunden werden. Durch die Mikrorissbildung werden Spannungen im Mikrogefüge des Betons abgebaut (thermomechanischer Effekt) und die Ausbildung eines netzartig verbundenen Transportwegesystems für den ausströmenden Wasserdampf (thermohydraulischer Effekt) ermöglicht. Als Synthese und Abschluss der Arbeit werden zwei Modelle entwickelt, in denen die theoretisch und experimentell gewonnenen Erkenntnisse für die Beschreibung der Wirkungsmechanismen von PP-Fasern zusammenfließen. In einem mikroporomechanischen Modell werden alle an dem Wirkmechanismus der PP-Fasern beteiligten Prozesse den Strukturelementen des Betons (Feststoff, Fluide und Porenraum) zugeordnet. Für eine weitere modellhafte Beschreibung der Wirkungsweise von PP-Fasern wird in einem einfachen thermodynamischen Modell der wassergefüllte Porenraum von HPC als thermodynamisch geschlossenes System idealisiert, bei dem das den Porenraum umgebende Feststoffgerüst die thermodynamische Systemgrenze bildet. Bei dieser Modellvorstellung wird anhand eines Temperatur-Entropie-Diagramms für Wasser gezeigt, dass durch die rissbedingte Öffnung der thermodynamischen Systemgrenze ab ca. 160 °C der thermodynamische Zustand des Porenwasser beeinflusst wird, so dass das Porenwasser bereits bei vergleichsweise niedrigem Druck und niedriger Temperatur vollständig verdampft, ohne den kritischen Grenzdruck von ca. 5 MPa (Zugfestigkeit des Betons) zu erreichen. N2 - The majority of this thesis deals with experimental investigations of Polypropylene fibre (PPfibre) induced microstructural damage processes in fire exposed HPC. For this purpose, the thermal degradation of PP-fibres is investigated by means of thermoanalytical techniques used for polymers. The interaction of the melting PP-fibres with the surrounding cement Matrix is analysed using high-temperature microscopy techniques. Furthermore, acoustic methods as well as x-ray computed tomography are combined for the first time for the nondestructive analysis of the crack formation in heated concrete samples. Additionally, fracture surfaces of thermally damaged samples are investigated by scanning electron microscopy in order to validate the results and to visualize morphological changes in the fibre region. The obtained results show that the thermal decomposition of the PP-fibres between 160 and 350 °C causes the formation of capillary tubes, which are connected by the simultaneous formation of micro-cracks at 160 °C. This enables the relief of micromechanical stresses in heated concrete (thermo-mechanical effect) and the formation of a permeable net-like transport system for the evaporating water (thermo-hydraulic effect). Combining the theoretical and experimental acquired results two models are developed as a synthesis and conclusion of the presented thesis. In a microporomechanical model all processes which are involved in the mode of action of the PP-fibers are related to the basic elements of the microstructure of concrete (solid, fluids and pore space). A further thermodynamic model idealizes the water filled pore spaces of HPC as a closed thermodynamic system. The pore space enclosing the cement matrix represents the boundary of the thermodynamic system. As a result of the micro crack formation at approximately 160 °C the boundary of the system is opening. On the basis of a Temperature-Entropy-Diagram it can be shown that due to the microcracking the thermodynamic state of the pore water is influenced. Thus, the pore water fully evaporates at a comparatively low pressure and temperature without exceeding the critical pressure of 5 MPa (tensile strength of concrete). T3 - BAM Dissertationsreihe - 146 KW - Mikrostruktur KW - Hochleistungsbeton KW - Polypropylen-Fasern KW - Brandschutz KW - Abplatzungen PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-357349 SN - 978-3-9817502-8-7 SN - 1613-4249 VL - 146 SP - 1 EP - 111 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35734 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony T1 - Correlation of continuously measured in-line process parameters and extruded geometry in 3D concrete printing experiments N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging tech-nology. Free contouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Although several techniques and ap-proaches demonstrate these advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to the continuous mixing process used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a single test sample is insufficient to represent the whole structure. A defect in one layer during printing can affect the in-tegrity of the entire structure. Therefore, continuous and real-time process monitoring is required to record and document the printing process. At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), a test rig for 3D concrete printing was developed to monitor the properties during the printing process. This study investigates the relationship between geometric accuracy and process parameters (pressure, pump torque, print speed, layer height, water content) in extrusion-based 3D concrete printing. Using a high-precision laser scanner, the geometric measurements of printed concrete ele-ments are evaluated in real-time. The concrete elements are printed under controlled conditions with varied process parameters. Preliminary findings indicate a significant correlation between process variables and geometric ac-curacy. T2 - Fourth RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - 3D concrete printing KW - Geometric accuracy KW - Process monitoring KW - Quality control PY - 2024 DO - https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-3-031-70031-6_15 AN - OPUS4-61532 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Unger, Jörg F. T1 - An FE²-X¹ approach for multiscale localization phenomena N2 - In this paper, a new methodology based on the Hill–Mandel lemma in an FE² sense is proposed that is able to deal with localized deformations. This is achieved by decomposing the displacement field of the fine scale model into a homogeneous part, fluctuations, and a cracking part based on additional degrees of freedom (X¹)—the crack opening in normal and tangential directions. Based on this decomposition, the Hill–Mandel lemma is extended to relate coarse and fine scale energies using the assumption of separation of scales such that the fine scale model is not required to have the same size as the corresponding macroscopic integration point. In addition, a procedure is introduced to mimic periodic boundary conditions in the linear elastic range by adding additional shape functions for the boundary nodes that represent the difference between periodic boundary conditions and pure displacement boundary conditions due to the same macroscopic strain. In order to decrease the computational effort, an adaptive strategy is proposed allowing different macroscopic integration points to be resolved in different levels on the fine scale. KW - Fracture KW - Multiscale KW - Finite elements KW - Constitutive behavior KW - Inhomogeneous material PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1016/j.jmps.2012.12.010 SN - 0022-5096 VL - 61 IS - 4 SP - 928 EP - 948 PB - Elsevier AN - OPUS4-35902 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - The benefit of mesoscale models for concrete to understand its complex macroscopic behavior N2 - Concrete is one of the most important building materials world wide. The safety of constructions build from concrete is of utmost importance in daily life. As a consequence, accurate predictions of the structural behavior over the entire lifetime of concrete structures are required to ensure a prescribed safety level. A lack of exact models and/or stochastically varying constitutive parameters are compensated by large safety factors. The nonlinear structural performance is strongly related to the constitutive behavior of concrete. Arbitrary complex models can be used to describe the macroscopic constitutive behavior of concrete. The parameters in these models often lack any physical meaning. Consequently, the fitting can only be performed by an inverse analysis. In contrast, models on finer scales are able to simulate the physical phenomena more accurately and are thus better suited to understand the failure mechanisms. In addition, the macroscopically observed strong nonlinearities can at least partially be explained by the direct modeling of the material heterogeneities on finer scales. The presentation discusses several phenomena that are strongly related to the internal microstructure of concrete. This includes the discrepancy between the unique results of a numerical model and the stochastic scatter observed in real experiments. A short discussion on the generation of random mesoscale geometries to model aggregates and mortar matrix explicitly and random fields are given. The strong nonlinearities especially for stresses close to the peak strength are usually the result of failure in the mortar matrix or the interfacial transition zone, whereas the aggregates are inert and often can accurately be modeled by a linear elastic model. The different constitutive properties lead to eigenstresses that strongly in uence the macroscopic behavior. In addition, this effect is even more pronounced when dealing with multiphysics phenomena such as drying, creep and shrinkage, fatigue or thermal problems. It will be demonstrated for several examples that simple models on the fine scale can be superimposed and coupled to obtain a macroscopically nonlinear behavior, where the superposition principle does not hold any longer. Finally, a short discussion on upscaling techniques to couple mesoscale models with large scale structural problems is given. T2 - ECCOMAS 2016 CY - Kreta, Greece DA - 05.06.2016 KW - FEM, concrete, mesoscale PY - 2016 AN - OPUS4-36459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zorn, Sebastian A1 - Unger, Jörg F. A1 - Schneider, Ronald ED - Silva Gomes, J. F. ED - Meguid, S. A. T1 - A probabilistic method for identification of vehicle loads and system parameters for reinforced concrete bridges N2 - Growth of vehicle traffic density can be observed in many countries all over the world. This accretion is caused by world-wide population growth on the one hand, but also by increasing freight volumes and, thus, freight transports on the streets on the other hand. This increased exposure becomes more and more of a problem for the civil infrastructure such as bridges. Many of these bridges are nowadays stressed to their limits by higher loads than they were originally designed for and/or operating times beyond the initially predicted life span. This raises questions about structural safety and lifetime prediction, of course, and therefore illustrates the need for accurate structural monitoring. Since the lifetime of bridge structures is primarily influenced by their traffic loading, an accurate identification of load configurations over the whole length of a structure is most desirable. In this paper, a method for vehicle load identification is proposed. It involves Bayesian Analysis and (quasi-)static importance functions in order to estimate vehicle positions, velocities and weights. The structure is modeled with finite elements in order to generate model predictions for different load configurations. The model predictions are compared to the actual measured data to identify the most probable loading configuration for that measurement. This involves the use of enhanced Monte Carlo simulations such as MCMC to reduce the computational effort. The measured data from different kinds of sensors can (and should) be combined for accuracy gain – in this case a combination of measured displacements and inclinations. Since the measurements take place over some time during the passage of the vehicle, these estimations are carried out for several time instants for which the estimation is carried out. The advantage of using Bayesian Updating Method is the embodied learning effect leading to an improvement of the estimation when adding new information in a new calculation step. Using the estimates for the loading conditions of a bridge structure as well as measurements of the structural responses, Bayesian analysis is again used in order to estimate localized structural parameters such as Young's modulus or Moments of Inertia in form of probability density functions yielding most probable values for the parameters. Considering the difficulties for load identification close to the support poles of the bridge and therefore for the proposed structural parameter identification procedure, it is clear that this problem is ill posed. Bayesian regularization methods also have proven to be very effective when handling ill posed problems. T2 - IRF2016 - Integrity Reliability Failure CY - Porto, Portugal DA - 24.07.2016 KW - Vehicle load identification KW - Structural health monitoring KW - Bayesian updating method PY - 2016 SN - 978-989-98832-4-6 VL - 2016 SP - PAPER REF: 6294-575 EP - 576 PB - INEGI-Instituto de Ciencia e Inovacao em Engenharia Mecanica e Gestao Industrial CY - Porto - Portugal AN - OPUS4-39833 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirthammer, Volker T1 - Modeling the interactions of creep, shrinkage and damage in a multiphysics simulation of concrete N2 - The time dependent, mechanical behavior of concrete is affected by multiple phenomena like creep, shrinkage and damage propagation. The interactions of these processes are supposed to have significant influence on the materials response to external loading. For example it can be observed that the compressive strength of concrete rises with lowering the moisture content [Dahms, 1968]. Most of the constitutive models for finite element methods are designed with just a single phenomena in mind. In multiphysics simulations it is quiet common to use a linear superposition, i.e. additive decomposition of the total strain into elastic shrinkage, creep or thermal strains. In this paper, the interactions of creep, shrinkage and damage models are investigated, in particular for cases where the assumption of linear superposition is questionable. A gradient enhanced damage model proposed by [Peerlings et al., 1996] is employed. Creep is modeled as a Kelvin chain as described in [Jirásek and Bažant, 2001]. Shrinkage is simulated by using two different approaches. The first model simulates shrinkage as an additional moisture dependent strain component. In the second model, shrinkage is simulated as a moisture dependent pore pressure applied to the solid bulk. The impact of model interactions will be discussed with a focus on simulating the influence of the moisture content on the macroscopic strength. The model is validated by comparison to experimental data. T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Glasgow, UK DA - 11.06.2018 KW - Concrete KW - Damage KW - FEM KW - Multiphysics Problems KW - Shrinkage PY - 2018 AN - OPUS4-45692 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Coelho Lima, Isabela T1 - Variational bayesian inference for structural model updating N2 - Appropriate monitoring of transportation infrastructures (e.g. bridges) is of utmost importance to ensure safe operation conditions. Accurate and reliable assessment of such structures can be achieved through the integration of data from non-destructive testing, advanced modeling and model updating techniques. The Bayesian framework has been widely used for updating engineering and mechanical models, due to its probabilistic description of information, in which the posterior probability distribution reflects the knowledge, over the model parameters of interest, inferred from the data. For most real-life applications, the computation of the true posterior involves integrals that are analytically intractable, therefore the implementation of Bayesian inference requires in practice some approximation methods. This paper investigates the application of Variational Bayesian Inference for structural model parameter identification and update, based on measurements from a real experimental setup. The Variational Bayesian method circumvents the issue of evaluating intractable integrals by using a factorized approximation of the true posterior (mean field approximation) and by choosing a family of conjugate distributions that facilitates the calculations. Inference in the Variational Bayesian framework is seen as solving an optimization problem with the aim of finding the parameters of the factorized posterior which would minimize its Kullback-Leibler divergence in relation to the exact posterior. The Variational Approach is an efficient alternative to sampling methods, such as Markov Chain Monte Carlo, since the latter’s accuracy depends on sampling from the posterior distribution a sufficient amount of times (and therefore requiring an equivalent number of computations of the forward problem, which can be quite expensve). T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Glasgow, UK DA - 11.06.2018 KW - Structural monitoring KW - Bayesian inference KW - Variational Bayesian PY - 2018 AN - OPUS4-45693 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Coelho Lima, Isabela A1 - Unger, Jörg F. T1 - Variational Bayesian Inference for structural model update N2 - Appropriate monitoring of transportation infrastructures (e.g. bridges) is of utmost importance to ensure safe operation conditions. Accurate and reliable assessment of such structures can be achieved through the integration of data from non-destructive testing, advanced modeling and model updating techniques. The Bayesian framework has been widely used for updating engineering and mechanical models, due to its probabilistic description of information, in which the posterior probability distribution reflects the knowledge, over the model parameters of interest, inferred from the data. For most real-life applications, the computation of the true posterior involves integrals that are analytically intractable, therefore the implementation of Bayesian inference requires in practice some approximation methods. This paper investigates the application of Variational Bayesian Inference for structural model parameter identification and update, based on measurements from a real experimental setup. The Variational Bayesian method circumvents the issue of evaluating intractable integrals by using a factorized approximation of the true posterior (mean field approximation) and by choosing a family of conjugate distributions that facilitates the calculations. Inference in the Variational Bayesian framework is seen as solving an optimization problem with the aim of finding the parameters of the factorized posterior which would minimize its Kullback-Leibler divergence in relation to the exact posterior. The Variational Approach is an efficient alternative to sampling methods, such as Markov Chain Monte Carlo, since the latter’s accuracy depends on sampling from the posterior distribution a sufficient amount of times (and therefore requiring an equivalent number of computations of the forward problem, which can be quite expensive). T2 - ECCM - ECFD 2018 CY - Glasgow, Scotland, UK DA - 11.06.2018 KW - Variational Bayesian KW - Structural monitoring KW - Bayesian inference PY - 2018 AN - OPUS4-45603 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter T1 - Coupling of an isogeometric surface and bulk finite element discretization for contact problems N2 - This work aims at combining the advantages of both discretization procedures (IGA and FEM) by coupling an isogeometric contact surface with a bulk FE-discretization. The isogeometric contact interface is represented by a NURBS surface, which is tied to the FE mesh. For the discretization of the bulk parts, higher order spectral elements are used. The contact problem is discretized with the mortar method and a penalty approach is used to enforce the contact constraints. Two different types of coupling of the NURBS surface and the bulk part are considered: mortar and pointwise mesh tying. The mortar mesh tying approach shows accurate results, whereas the pointwise tying leads to large oscillations in the contact stresses. Element-based quadrature is applied for mortar tying, as well as for mortar contact discretizations. Using an isogeometric layer, the related quadrature error can be efficiently reduced by a higher degree interpolation or increased integration order. T2 - ECCM ECFD 2018 CY - Glasgow, Scotland, UK DA - 11.06.2018 KW - Spectral elements KW - Contact mechanics KW - Mortar methods KW - Isogeometric analysis PY - 2018 AN - OPUS4-45351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Weise, Frank ED - Stelzner, Ludwig ED - Dehn, F. T1 - 7th international workshop on concrete spalling due to fire exposure - Proceedings N2 - The fire-induced spalling behaviour of concretes has a huge effect on the fire resistance of concrete components. Therefore, fire performance must be taken into account in the design and dimensioning of concrete structures. The use of new types of concrete and different types of cement or binder must also be considered. Despite decades of research, the mechanisms underlying the spalling phenomenon are not yet fully understood. However, knowledge about these mechanisms is the prerequisite for predicting the spalling behaviour as accurately as possible. Experimental research from material characterisation on the micro scale up to full-sized fire tests as well as the simulation and modelling of fire-induced damage processes offer the opportunity to investigate the spalling behaviour of concrete. Thereby, a variety of influencing parameters must be regarded. Against this background, the effect of avoidance strategies can be evaluated. Since 2009, the International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure (IWCS) offers a platform to get in touch with researchers and practitioners, exchange the latest research results and newly acquired data from real fire scenarios, and discuss current developments in the field of concrete spalling. After the successful workshops in Leipzig (Germany), Delft (Netherlands), Paris (France), Borås (Sweden) and Sheffield (United Kingdom), the 7th International Workshop IWCS took place in Berlin at BAM. It provided insights into the work of two RILEM Technical Committees. Based on this, various results of screening tests and large-scale tests for the assessment of the fire-induced spalling behaviour of concretes were presented, taking into account a large number of influencing parameters. Further topics of the workshop were the analysis of the mechanisms for the spalling phenomenon as well as the modelling and simulation of the spalling processes. A large part of the workshop was devoted to the high-temperature behaviour of various types of concrete. The workshop was dedicated to Prof. Diederichs, who passed away on 20 January 2022. With his death, the spalling community lost an internationally renowned expert in the field of fire behaviour of concrete and reinforced concrete components. He played a decisive role in the design of all previous RILEM TCs on the high temperature and fire behaviour of concretes and reinforced concrete components. T2 - IWCS 2022 CY - Berlin, Germany DA - 12.10.2022 KW - High temperature behaviour of concretes KW - Concrete spalling due to fire exposure KW - Screening-tests KW - Large-scale tests KW - Mechanisms for the spalling phenomenon KW - Modelling and simulation KW - Fire behaviour of concretes PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560798 SP - 1 EP - 257 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Schmidt, S. T1 - Detection of wire breaks in prestressed concrete bridges by Acoustic Emission analysis N2 - problem. One reason is the sensitivity to stress corrosion cracking of the prestressing steel. Failure of prestressing wires can result in collapse of the entire structure without premature indication by transverse bending cracks or considerable deformation. The response of a structure to significant number of prestressing wire breaks was studied on a bridge in Brandenburg, Germany. Two thirds of the prestressing wires in concentrated tendons of two girders were cut before the bridge was demolished. Acoustic Emission Analysis was used to detect the wire breaks. Thus, the number of wire breaks was correlated with results of other measurement techniques, in particular strain measurements on the girders. In preparation of the measurements, the acoustic properties of the bridge were determined and the suitability of Schmidt hammer impacts as an acoustic reference source was validated. KW - Real scale test KW - Acoustic emission monitoring KW - Structural health monitoring (SHM) KW - Prestressed concrete bridge KW - Stress corrosion cracking KW - Wire break KW - Destructive testing KW - Nondestructive testing PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-573927 DO - https://doi.org/10.1016/j.dibe.2023.100151 SN - 2666-1659 VL - 14 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd AN - OPUS4-57392 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klimek, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Rogge, Andreas T1 - Fire induced concrete spalling in combination with size effects N2 - The size effect has its origin in fracture mechanics and describes the formation as well as propagation of cracks in brittle and solid materials in dependence of the specimen size. However, the size effect in concrete spalling describes the damage behaviour on a macroscopic scale for different sized specimens in case of fire. Concrete spalling is a very complex and yet not fully understood phenomenon. To reduce the effort of fire tests to analyse the spalling behaviour of concrete mixtures, this study investigates the susceptibility to spalling for six different concrete mixtures and three specimen sizes. The sizes were divided in full scale slabs (1.8 m x 1.2 m x 0.3 m), intermediate scale cuboids (0.6 m x 0.6 m x 0.3 m) and small scale cylinders (Ø0.15 m x 0.3 m). For this purpose, a novel test set-up was built to test six intermediate scale or twelve small scale specimens simultaneously to ensure a similar heating regime for every specimen. All specimens were fire exposed on one side and remained unrestrained. A size effect occurred for four of the six concrete mixtures. Compared to the full scale specimens the spalling was reduced significantly for all smaller specimen sizes. Additionally, spalling did not occur for the small scale specimens. The results show that the specimen size is an essential parameter to investigate the susceptibility to spalling of a concrete mixture. For future investigations the testing conditions must be adjusted for the intermediate scale specimens to recreate the conditions of the slabs. KW - Concrete KW - Spalling KW - Size effect KW - Fire test PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559231 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-022-02051-2 VL - 55 IS - 8 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-55923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mendler, A. A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk T1 - Detecting changes in boundary conditions based on sensitivity-based statistical tests N2 - Structural health monitoring is a promising technology to automatically detect structural changes based on permanently installed sensors. Vibration-based methods that evaluate the global system response to ambient excitation are suited to diagnose changes in boundary conditions, i.e., changes in member prestress or imposed displacements. In this paper, these changes are evaluated based on sensitivity-based statistical tests, which are capable of detecting and localizing parametric structural changes. The main contribution is the analytical calculation of sensitivity vectors for changes in boundary conditions (i.e., changes in prestress or support conditions) based on stress stiffening, and the combination with a numerically efficient algorithm, i.e., Nelson’s method. One of the main advantages of the employed damage diagnosis algorithm is that, although it uses physical models for damage detection, it considers the uncertainty in the data-driven features, which enables a reliabilitybased approach to determine the probability of detection. Moreover, the algorithm can be trained and the probability of detecting future damages can be predicted based on data and a model from the undamaged structure, in an unsupervised learning mode, making it particularly relevant for unique structures, where no data from the damaged state is available. For proof of concept, a numerical case study is presented. The study assesses the loss of prestress in a two-span reinforced concrete beam and showcases suitable validation approaches for the sensitivity calculation. T2 - International Symposium on Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE 2022) CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Nelson’s method KW - Global ambient vibrations KW - Asymptotic local approach KW - Sensitivity vectors KW - Probability of detection KW - Stress stiffening PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-566632 DO - https://doi.org/10.58286/27311 SN - 1435-4934 VL - 27 IS - 9 SP - 1 EP - 13 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-56663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - CASPAR - FKZ: 19F2178A "Plattform für die beweissichere und rückführbare Datennutzung im Bauwesen" N2 - Bestandsunterlagen von älteren Bauwerken sind oft nicht in ausreichendem Umfang verfügbar. Soll jedoch der Zustand von z.B. Gebäude oder Brücken bewertet werden, stellen Bestandsunterlagen die Grundlage dafür dar. Ansonsten muss die Bauweise des Bauwerkes kostenintensiv nachvollzogen und mit nachträglichen Untersuchungsverfahren bewertet werden. Heute spielt die digitale Planung im Bauwesen eine immer größere Rolle und Bauvorhaben werden in sogenannten BIM Modellen (Building Information Modelling) geplant. Diese Daten müssen langfristig und manipulationssicher gespeichert werden. In diesem Projekt erarbeiten wir die technologischen Grundlagen, um Daten effizient und sicher zu speichern. Wir erarbeiten eine digitale Schnittstelle, um Daten aus unterschiedlichsten Quellen sicher zusammenzuführen und Informationen semantisch zu verknüpfen. Um den Nachweis für die Nutzbarkeit unserer Technologie zu erbringen, entwickeln wir im Rahmen des beantragten Projekts eine prototypische objektbezogene Datenablage in Form eines Demonstrators, in die digitale Informationen einer realen Brücke überführt werden. T2 - Kick-Off-Meeting Förderprogramm mFUND CY - Online meeting DA - 05.08.2021 KW - Digitalisierung KW - Messdaten KW - Brücken KW - Qualitätssicherung KW - Bauwesen PY - 2021 AN - OPUS4-53220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Digital Twins for materials and structures N2 - A safe and robust performance is a key criterion when building and maintaining structures and components. Ensuring this criterion at different stages of the lifetime can be supported by applying continuous monitoring concepts. The latter usually can serve multiple purposes, including the determination of material parameters for the design phase, the evaluation of the actual loading/environmental conditions (instead of using conservative estimates that are usually larger) and evaluating or predicting the true performance of the structure (thus decreasing the model bias). In this context, a digital twin of the structure has many benefits. In addition, it allows to introduce virtual sensors to “measure” sensor information that is e.g. inaccessible or unmeasureable. In the limit, the remaining useful life of a structure can be interpreted as a property that can be “measured” indirectly via the numerical model in combination with real sensor data. In order to efficiently use monitoring techniques in the context of a digital twin, it is important to consider the complete chain of information including the choice of sensors, the data processing and structuring, the modelling assumptions, the numerical simulation and finally the stochastic nature of the model prediction. In this presentation, challenges in this context are discussed with a specific focus on Bayesian model updating of the digital twin, accounting for both parameter updates as well as model bias that results from the limitations of modelling assumption. A bottleneck in this approach is the computational effort related to sampling methods such as Markov chain Monte Carlo methods that require many evaluations of the forward model. An alternative to the expensive computation of the forward model for updating the digital twin is the combination with model reduction techniques such as the Proper General Decomposition. The results are illustrated for several examples and scales, ranging from digitals twin for material tests in the lab over lab scale structural digital twins up to damage identification in field experiments. T2 - 1st International Workshop on Metrology for virtual measuring instruments CY - Berlin, Germany DA - 21.09.2021 KW - Digital twin for monitoring KW - Digital Twins for materials and structures PY - 2021 AN - OPUS4-53879 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Photothermal investigation of original and degraded asphalt N2 - Asphalt is one of the most common materials used in road construction. It is subject to both chemical and structural aging processes during use. At least to our knowledge, it is not currently known whether these aging processes also lead to a measurable change in the thermal properties of asphalt. If so, these changes could be exploited for non-destructive testing of the aging condition in situ. Photothermal analysis of a component surface involves looking at the time course of the surface temperature during and after pulse-like heating with an expanded laser beam. In the case of concrete surfaces, this method works well under laboratory conditions. It allowed the determination of the thermal effusivity. Now it should be investigated whether the photothermal signal allows conclusions to be made regarding the aging state of the asphalt. Within the scope of this paper, 2 asphalt specimens were investigated: a closed asphalt with 3% void content (SMA 11S) and an open-pore asphalt with 25% void content (PA 8). Both samples were artificially degraded according to a standardized procedure, leaving a portion of the surface unaffected. Subsections from both areas were then separated for photothermal testing. It was found, that the photothermal method is apparently not sensitive enough to detect aging on asphalt in general. However, it is noteworthy that both asphalt types heat up significantly faster than would be expected from the theory of heat conduction, which might be explained by the specific microstructure. T2 - 22nd Conference ECTP "European Confence on thermophysical properties" CY - Venice, Italy DA - 10.09.2023 KW - Asphalt KW - Ageing KW - Photothermal PY - 2023 AN - OPUS4-58857 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Zum Feuerwiderstand vorgespannter Carbonbetondecken N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatz- und Hochtemperaturverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. Für die Untersuchung der Tragfähigkeit bei hohen Temperaturen wurden 4-Punktbiegeversuche mit instationärer Temperaturbeanspruchung an vorgespannten Carbonbetonplatten bei Variation des Carbongeleges und des Vorspanngrades durchgeführt. Ferner erfolgte die Analyse der Abplatzneigung an bewehrten und unbewehrten Bauteilen mittels Brandversuchen unter Einheits-Temperaturzeitkurve. T2 - 16. Carbonbetontage 2024 CY - Dresden, Germany DA - 24.09.2024 KW - Carbonbeton KW - Feuerwiderstand KW - Abplatzverhalten PY - 2024 SP - 56 EP - 57 AN - OPUS4-62430 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - Physically meaningful samples in randomized local model order reduction N2 - In this contribution, a methodology for fine scale modeling of large scale structures is proposed, which combines the variational multiscale method[1], domain decomposition and model order reduction. The influence of the fine scale on the coarse scale is modelled by the use of an additive split of the displacement field, addressing applications without a clear scale separation. Based on the work of Buhr and Smetana[2], local reduced spaces are constructed by solving an oversampling problem with random boundary conditions. Herein, we inform the boundary conditions by a global reduced problem and compare our approach using physically meaningful correlated samples with existing approaches using uncorrelated samples. The local spaces are designed such that the local contribution of each subdomain can be coupled in a conforming way, which also preserves the sparsity pattern of standard finite element assembly procedures. Several numerical experiments show the accuracy and efficiency of the method, as well as its potential to reduce the size of the local spaces and the number of training samples compared to the uncorrelated sampling. T2 - XVII International Conference on Computational Plasticity, COMPLAS 2023 CY - Barcelona, Spain DA - 05.07.2023 KW - Domain Decomposition KW - Localized model order reduction KW - Multiscale method KW - Variational Multiscale Method PY - 2023 AN - OPUS4-58658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xie, Yongliang A1 - Lv, Na A1 - Huang, Yan A1 - Wu, Dejian A1 - Gong, Liang A1 - Yang, Xufeng A1 - Zeng, Yikai T1 - Comparative analysis on temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional fossil-fueled vehicle fires in the tunnel under longitudinal ventilations N2 - Vehicle fires in the tunnel are a great threat to the safe operation of the tunnel. Due to the rapid development of the hydrogen economy, the fire due to the hydrogen leakage could not be avoided and may bring great damage to the passengers and infrastructure. Due to the large difference between pool fires of traditional fossil-fueled and jet fires of hydrogen-powered vehicles, it is in doubt whether the existing longitudinal ventilation design could still be effective for the safety issue of hydrogen powered vehicles. To solve this problem, it is necessary to compare temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional vehicle fires with and without longitudinal ventilations. In present work, we conducted a numerical investigation to discuss the different temperature distributions of traditional and hydrogen-fueled vehicle fires. Results indicate that the high temperature zone of the pool fire only exists above the ceiling of the vehicle. For hydrogen-powered vehicle fire, the high-speed hydrogen jet with the strong inertial force could push the hot smoke flows back to the ground. The ceiling temperature of hydrogen-powered vehicle fire is larger since hydrogen-powered vehicle has a larger heat release rate and the fire hazard of jet fires bring more danger compared with the pool fire. Although the temperature stratification is also obvious for the hydrogen-powered vehicle fire, the air temperature in the lower region could be heated and still high enough to bring a great damage to the passengers’ lives. This is quite different with the traditional pool fire. In addition, the critical ventilation velocity is also discussed. The theoretical equation could well predict the critical ventilation velocity of traditional vehicle fires. For hydrogen-powered vehicle fires, the critical ventilation velocity could reach up to 6 m/s. The theoretical equation could not well predict the critical ventilation velocity of hydrogen-powered vehicle fires due to exist of hydrogen jet fires. KW - Hydrogen fire KW - Tunnel KW - Longitudinal ventilation KW - Comparative study PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.05.203 SN - 0360-3199 VL - 47 IS - 57 SP - 24107 EP - 24118 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-62839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Auftakttreffen FOSsure „ Faseroptische Sensoren zur sicheren Zustandsbewertung von Massivbrücken“ N2 - Vorstellung der Vorarbeiten und Kernkompetenzen des Fachbereiches 8.6 hinsichtlich der Zustandsüberwachung von Brückenbauwerken im Rahmen eines Auftakttreffens im Forschungsprojekt FOSsure. T2 - Kick-off-Treffen FOSsure CY - Dresden, Germany DA - 16.04.2025 KW - DFOS KW - faseroptische Sensoren KW - Brückenmonitoring KW - Ortverteilte akustische Sensorik KW - COTDR PY - 2025 AN - OPUS4-62975 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN ED - Czichos, Horst T1 - Handbook of technical diagnostics - Fundamentals and application to structures and systems N2 - This book presents concepts, methods and techniques to examine symptoms of faults and failures of structures, systems and components and to monitor functional performance and structural integrity. The book is organized in five parts. Part A introduces the scope and application of technical diagnostics and gives a comprehensive overview of the physics of failure. Part B presents all relevant methods and techniques for diagnostics and monitoring: from stress, strain, vibration analysis, nondestructive evaluation, thermography and industrial radiology to computed tomography and subsurface microstructural analysis. Part C cores the principles and concepts of technical failure analysis, illustrates case studies, and outlines machinery diagnostics with an emphasis on tribological systems. Part D describes the application of structural health monitoring and performance control to plants and the technical infrastructure, including buildings, bridges, pipelines, electric power stations, offshore wind structures, and railway systems. And finally, Part E is an excursion on diagnostics in arts and culture. The book integrates knowledge of basic sciences and engineering disciplines with contributions from research institutions, academe, and industry, written by internationally known experts from various parts of the world, including Europe, Canada, India, Japan, and USA. KW - Acoustic emission KW - Machinery diagnostics KW - Nondestructive testing KW - Offshore structures KW - Strain determination KW - Structural health monitoring KW - Surface analysis KW - Quality control KW - Reliability KW - Safety KW - Risk PY - 2013 SN - 978-3-642-25849-7 SN - 978-3-642-25850-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-642-25850-3 SP - v EP - 568 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-62438 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano, Daniel A1 - Bulling, Jannis T1 - The SBFEM to simulate the scattering of ultrasonic guided waves interacting with defects in 3D plate structures N2 - In the field of guided waves for non-destructive testing, the interaction of these waves with damages or other discontinuities in a structure is critical. When a guided wave mode travels and hits a defect, it scatters in all directions, converting to other modes and reflecting the existing one. These interactions are captured in scattered far field complex amplitudes and characterise the elastodynamic behaviour of a defect completely. Simulating these interactions is challenging, and analytical solutions only exist for simple geometries. Still, using general tools like the finite element method results in large, usually costly models. We employ a method based on a numerical implementation of the Kirchhoff–Helmholtz integral that allows the computation of the scattering matrices using a model containing only the damaged region. However, classical techniques to resolve the far field and low-order elements are commonly used, leading to large models yet more efficient than using other strategies.We propose using the SBFEM as an alternative to enhance the computation of the far field scattering. The damaged region is discretised using high-order polyhedral elements, while the far field is constructed using a modified version of the SBFEM. Examples compared to the literature demonstrate the validity of the approach. T2 - DAGA 2024 - 50. Jahrestagung für Akustik CY - Hannover, Germany DA - 18.03.2024 KW - Simulations KW - Guided waves KW - SBFEM PY - 2024 SP - 636 EP - 639 CY - Hannover AN - OPUS4-62713 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano, Daniel T1 - Simulation of guided ultrasonic wave interactions with discontinuities using an SBFEM approach N2 - Guided ultrasonic waves are crucial in non-destructive testing and structural health monitoring applications. However, predicting their interaction with discontinuities in an elastic medium is complex, often necessitating extensive numerical simulations. These simulations typically require large models and significant computation times. In this contribution, we propose a novel Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) approach that accurately computes the interactions between guided wave modes and geometrical discontinuities and significantly reduces the computational burden. The model uses a near field discretised with octree meshes, leveraging cell similarity and high order transition shape functions to connect different cell types within the decomposition, allowing for a high-order ansatz. Additionally, we decouple the far field/near field interface using a mortar method. This approach ensures that the octree mesh is independent of the far field discretisation, which employs a modified version of SBFEM for plate structures. To generate the necessary planar wavefield for interaction, we approximate the Helmholtz-Kirchhoff integral directly within the octree mesh. Computing this boundary integral on the octree mesh has the advantage of optimising the calculation of the dipoles of the Green's function due to the mesh's squared or rectangular cell structure. This numerical framework produces reliable results with low errors for the scattered field arising from guided ultrasonic wave interactions with defects. T2 - The Sixth Workshop on Recent Progress of the Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM 2024) CY - Nanchang, China DA - 22.11.2024 KW - Guided waves KW - SBFEM KW - Simulations PY - 2024 AN - OPUS4-62716 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittrich, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank T1 - Fire-induced spalling of normal strength concrete with different types of blended Portland cement N2 - The cement industry is looking to reduce its overall CO2 footprint. Greener manufacturing can be achieved by the introduction of more clinker-reduced cements. Concrete exposed to fire tends to show explosive spalling caused by thermomechanical and thermohydraulic processes. It is therefore essential to determine how concretes with clinker-reduced cements behave under fire exposure, especially for concretes containing calcined clays, as these are expected to be the supplementary cementitious material of the future. In this paper, normal strength concretes with four different cements (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) were examined for their fire-induced spalling behaviour. In addition, a mix with PP fibres was investigated for each concrete. The experiments were conducted on ring-restrained cylindrical specimens exposed to the hydrocarbon fire curve. The results showed that the cement type influences spalling behaviour. Samples with CEM I spalled the least, followed by CEM II/A-LL and CEM III/A. Finally, samples with CEM II/B-Q showed the most severe damage. It was found that the spalling behaviour of different concretes correlates with the moisture content before exposure to fire, meaning that higher moisture content leads to higher spalling susceptibility. The use of 2 kg/m³ PP fibres completely inhibited spalling regardless of the cement type used and therefore remains a successful avoidance strategy. T2 - Structures in Fire 2024 CY - Coimbra, Portugal DA - 19.06.2024 KW - Fire-induced concrete spalling KW - Concrete KW - Blended Portland cement KW - SCM KW - PP-fibres PY - 2024 SN - 978-989-35292-2-5 DO - https://doi.org/10.30779/cmm_SIF24 VL - 1st Edition SP - 461 EP - 471 AN - OPUS4-60809 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Feistkorn, S. A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Maack, Stefan ED - Rizzo, P. ED - Milazzo, A. T1 - Methods to Quantify the Utility of NDT in Bridge Reassessment N2 - The purpose of this contribution is to introduce and to apply the developed approach of incorporating non-destructively gathered measurement results (instead of deterministic information and assumptions) into a reassessment model of a typical prestressed concrete road bridge and to outline the advantages. An essential part is the quality evaluation of the non-destructively measured information, that deals primarily with two questions. Could the object or parameter to be obtained reliably detected and if, how accurate are the inspection results achieved? Therefore, the importance of the combination of a probability of detection (POD)-approach and measurement uncertainty calculations is emphasized. With regard to the introduced case-study it is shown, for which structure parameters an assumption deviating from the actual (and measurable) situation has a particularly strong (and possibly arithmetically unfavorable) influence on the structural reliability. Measurements on such parameters are particularly beneficial for a reliable and robust reassessment. In conclusion, the individual reassessment results without consideration and with consideration of evaluated non-destructive inspection results are compared. KW - Non-destructive testing (NDT) KW - Structural safety KW - Concrete bridges KW - Measurement uncertainty KW - Probability of detection (POD) PY - 2021 SN - 978-3-030-64593-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-64594-6_40 SN - 2366-2557 VL - 127 SP - 403 EP - 413 PB - Springer Nature Switzerland CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-52009 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Implementation and validation of robot-enabled embedded sensors for structural health monitoring N2 - In the past decades, structural health monitoring (SHM) has matured into a viable supplement to regular inspections, facilitating the execution of repair and maintenance work in the early stages of structural damage. With the advent of wireless technologies and advancements in information and communication technologies, civil infrastructure has been increasingly instrumented with wireless sensor nodes to record, analyze, and communicate data relevant to SHM. A promising method for SHM is to embed sensors directly into concrete for recording SHM data from inside structural elements. In this paper, a sensor system for embedment into concrete is proposed, able to assess SHM data recorded from concrete. Power is supplied to the sensors on-demand by quadruped robots, which also collect the SHM data via radio-frequency identification (RFID), providing an automated and efficient SHM process. In laboratory experiments, the capability of the sensor system of automatically collecting the SHM data using quadruped robots is validated. In summary, the integration of RFID technology and robot-based inspection presented in this study demonstrates a vital approach to evolve current SHM practices towards more digitalized and automated SHM. T2 - VDI/VDE-GMA FA 4.52 - Strukturanalyse und- überwachung in der Bautechnik CY - Clausthal-Zellerfeld, Germany DA - 04.09.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors KW - Legged robots KW - Quadruped robots PY - 2024 AN - OPUS4-60978 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ringeloth, David T1 - DZSF - Rissdetektion Spannbetonschwellen - Statuspräsentation LOS C (BAM) N2 - Im Rahmen des DZFS-Forschungsvorhaben "Technische Machbarkeitsstudie zur Rissdetektion an Eisenbahn-Spannbetonschwellen mit Methoden der zerstörungsfreien Prüfung" ist die BAM mit einer Machbarkeitsstudie mit akustischen Verfahren an Eisenbahn-Spannbetonschwellen beteiligt. Die vorliegende Statuspräsentation für das DZSF zeigt Ergebnisse aus durchgeführten Untersuchungen mit dem Ultraschall-Reflexions-Verfahren. Darin Enthalten sind eine Darstellung untersuchter Schwellen sowie eine Einführung in grundlegende Begriffs-, Koordinaten- und Flächendefinitionen im Bezug zu den Untersuchungen an den Betonschwellen. Ebenfalls erfolgt eine Vorstellung des Messgerätes sowie der Messanordnung. Nachfolgend werden Ergebnisse aus den vergleichenden Untersuchungen an intakten und geschädigten Betonschwellen mit dem Ultraschall-Reflexions-Verfahren erläutert. Dabei werden bildgebende Darstellungen der Messergebnisse, ausgehend von verschiedenen Messflächen der Schwellen, für eine intakte und eine geschädigte Schwelle analysiert. Im Weiteren werden auch Ergebnisse aus der Betrachtung unterschiedlicher Frequenzbereiche für die Ultraschalluntersuchung an Betonschwellen dargestellt. T2 - 248. DGZfP-Arbeitskreis Dresden: Vortrag "Das DZSF als Ressortforschungseinrichtung für den Schienenverkehr und Vorstellung ausgewählter Projekte aus der ZfP" CY - Dresden, Germany DA - 13.11.2024 KW - Ultraschall KW - Betonschwellen KW - Rissdetektion KW - A1040 Mira 3D KW - Eisenbahn-Spannbetonschwellen PY - 2024 AN - OPUS4-62277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Innovative Versuchsmethodik - INFUKON Performance-orientierte Dauerhaftigkeitsuntersuchung gefügter Bauteile/Konstruktionen N2 - Permanent erfolgen konstruktive Verbesserungen der Bauwerke, stoffliche Weiterentwicklungen der Baustoffsysteme sowie technologische Optimierungen der Bauprozesse. Insbesondere für Fugenkonstruktionen und Fugenfüllstoffsysteme fehlt ein realitätsnahes, stoffneutrales und vergleichbares versuchstechnisches Untersuchungs- und Bewertungskonzept. Der Posterbeitrag „Innovative Versuchsmethodik - INFUKON" möchte auf eine neu entwickelte Versuchsmethodik zur Funktions- und Dauerhaftigkeitsuntersuchung von Fugenlösungen im Bauwesen hinweisen. Methodische Grundlage der erforderlichen Neuentwicklung ist eine funktionsanalytische Herangehensweise entsprechend dem „performance concept". Aus der Analyse der maßgebenden Einwirkungen und daraus erforderlichen Funktions- und Dauerhaftigkeitsprinzipien wurde ein multimodal aufgebauter Versuchsstand mit größtmöglicher Einsatzvielfalt entwickelt. Verschiedenartige mechanische Einwirkungen in mehraxialer Wirkrichtung können einzeln oder in unterschiedlichster Kombination mit verschiedenartigen klimatischen und zusätzlichen Sonderbeanspruchungen überlagert auf realitätsnah aufgebaute Systemprobekörper aufgebracht werden. Die derart frei konfigurierbaren Beanspruchungsfunktionen können die maßgebenden Beanspruchungszustände bauteilgerecht widerspiegeln. Erstes Anwendungsgebiet sind Untersuchungen zur Optimierung des Fugenbereiches von hochbeanspruchten Betonfahrbahndecken. Eine Übertragung der Versuchsmethodik auf weitere Dehnfugenkonstruktionen oder aber auch Funktions- und Dauerhaftigkeitsuntersuchungen sonstiger gefügte Bauteile wurde weitestgehend im gefundenen versuchstechnischen Lösungsansatz implementiert. T2 - Jubiläumskongress 100 Jahre Deutscher Straßen- und Verkehrskongress CY - Bonn, Germany DA - 23.10.2024 KW - Innovative Versuchsmethodik KW - Infrastruktur KW - Performance-concept KW - Innovative Untersuchungsmethodik PY - 2024 AN - OPUS4-61467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Investigation of long-term embedded RFID sensors for structural health monitoring N2 - Ensuring the health of civil engineering structures is crucial for the safety and longevity of the built environment. In this direction, structural health monitoring (SHM) has been increasingly employed, providing insight into the structural behavior, based on sensor data representing structural responses. This paper investigates the plausibility of embedding sensors into concrete structures for SHM, leveraging radio frequency identification (RFID) technology, in an attempt to enable the passive operation of sensors without continuous power supply and to reduce potential sources of interference. In contrast to conventional SHM sensors, the uninterrupted operation of embedded sensors must be ensured because post-installation interventions are either impractical or impossible. RFID technology enables wireless data acquisition and energy transmission without mechanical impact on civil engineering structures, although it may be challenging when RFID sensors are embedded in concrete. This study presents a durable passive embedded RFID sensor system (i.e., a system without batteries), including the selection of components, such as housing and cable materials, suitable for withstanding the aggressive environment of concrete without damaging the sensitive electronics or contaminating the data recorded by the sensors. The proposed sensor system is validated in laboratory tests, the results of which provide insights into the influence of each component and are intended to advance the implementation of embedded sensor systems. T2 - IEEE Sensors 2024 CY - Kobe, Japan DA - 20.10.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors PY - 2024 AN - OPUS4-62163 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna T1 - Structural design of rammed earth considering the impact of moisture N2 - In March 2024, a research project was initiated at BAM with the aim of developing a design concept for rammed earth construction. It is based on experimental and numerical investigations into the mechanical load-bearing behaviour at both material and component level. As the mechanical parameters of earth building materials are strongly dependent on material moisture, the moisture behaviour of rammed earth is also being investigated in more detail. T2 - LEHM 2024 - 9. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Rammed earth KW - Structral design KW - Material moisture PY - 2024 AN - OPUS4-62031 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Diercks, Philipp A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis A1 - Unger, Jörg F. A1 - Saif-Ur-Rehman, Saif-Ur-Rehman T1 - fenics-constitutive N2 - This software enables the use of nonlinear constitutive models with FEniCSx. KW - Constitutive models KW - FEniCSx KW - Fenics-constitutive PY - 2024 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.13364955 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-62114 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Strobl, Dominic T1 - PGDrome N2 - A FEniCS based python module of the Proper Generalized Decomposition (PGD) method. KW - Reduced Order Model KW - Proper Generalized Decomposition KW - Fenics PY - 2023 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.10075334 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-59134 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 - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Chahardehinejad, Omid A1 - Bartholmai, Matthias ED - Pastrama, S. D. ED - Constantinescu, D. M. T1 - Passive RFID Transponder – Low-Power Multi-Sensor Interface for Structural Health Monitoring in Concrete N2 - Structural Health Monitoring (SHM) has become very important in today's rapidly developing time. High buildings, large bridges and complex technical structures need to be monitored continuously and this over long periods. Visual monitoring cannot evaluate the internal condition of building structures. Thus, material embedded sensors are needed. Cable connection of these sensors pose the disadvantage of weak spots and water intrusion. For concrete embedded sensors the use of batteries is not convenient, because of limited lifetime, difficult charging, and generation of electrical waste.. Hence, monitoring should be implemented preferentially with firmly embedded passive RFID sensor modules. However, since the concrete structure forms an electromagnetically reflective and absorbing barrier, only limited energy can be transmitted to the module. This project requires a highly energy-saving system, which can record different sensor parameters at critical points. T2 - 35th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - RFID KW - Structural Health Monitoring KW - Passive sensor interface KW - Concrete PY - 2018 SN - 978-606-23-0874-2 SP - 141 EP - 142 AN - OPUS4-46097 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Modell- und Parameterunsicherheiten am Beispiel eines Digitalen Brückenzwillings N2 - Digitale Zwillinge bieten wertvolle Einblicke in das Verhalten von Bauwerken und ermöglichen eine fundierte Entscheidungsfindung. Durch den Einsatz von Simulationen, die auf physikalischen Gesetzen beruhen, ist es möglich, Vorhersagen über die Struktur auf der Grundlage zukünftiger oder hypothetischer Situationen zu treffen. Die Verwendung solcher Simulationen impliziert jedoch eine Reihe von Annahmen und Vereinfachungen, die unvermeidbare Fehler in die Vorhersagen einbringen. Die Quantifizierung dieser Unsicherheiten ist der Schlüssel für den Einsatz zuverlässiger digitaler Zwillinge von Brücken. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Unsicherheiten Quantifizierung KW - Brückenüberwachung KW - Digitaler Zwilling PY - 2024 AN - OPUS4-61568 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy 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 - Cement & Concrete KW - SLAMD app KW - Nuclear magnetic KW - Resonance KW - Carbonation resistance PY - 2024 AN - OPUS4-61423 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis A1 - Diercks, Philipp A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Unger, Jörg F. T1 - Integrating custom constitutive models into FEniCSx: A versatile approach and case studies N2 - The development and integration of user-defined constitutive relationships into finite element (FE) tools using standardized interfaces play a pivotal role in advancing the capabilities of FE solvers for structural mechanics applications. While commercial FE solvers like Abaqus and Ansys have designed their interfaces to provide custom stresses, tangents, and updated history variables, the open-source solver FEniCSx remains efficient only when the constitutive update has an analytical representation. This restricts the application of FEniCSx for non-linear structural mechanics. Since FEniCSx has become a powerful and popular open-source tool for solving partial differential equations, particularly due to its automatic computation of Hessians, we aim to develop a generalized interface to enhance its capability for constitutive modeling. This approach will address complex constitutive equations that require iterative solutions at the quadrature point level. Specific implementation challenges, such as using return-mapping procedures, can then be managed commonly. The provided interface for custom constitutive models offers a versatile way to implement them in various languages, including C++, Python, Rust, and Fortran. Finally, using the example of UMATs for viscoplastic models, we demonstrate how available user subroutines can be incorporated into the interface while maintaining computational performance of FEniCSx comparable to that of Abaqus. KW - Finite element method KW - Constitutive models KW - FEniCSx KW - UMAT KW - Rust KW - Python KW - C++ PY - 2024 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.13980988 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-62112 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Practical approved life expectancy of SSG - Prognosis of life expectancy by a performanced-based test method N2 - Structural Silicone Glazing (SSG) is a curtain walling method that utilizes silicone sealants to adhere glass, ceramic, metal or composite panels to supporting framing members by means of a peripheral adhesive joint. In SSG curtain walls, silicone sealants serve not only as a weather seal, but also act as a structural bonding element, eliminating the need for exterior retainers and covers. The paper discusses some essential findings of two recent research studies on the durability and service life of structural silicone glazing sealants and structures. The first study demonstrates, that specimens of a first generation 2-part silicone sealant taken from a SSG façade after 23+2 years of real life successfully passed the European ETAG002-1 performance criteria for residual strength. In a second study, a new performance-based durability test method was developed in partnership with the Federal Institute for Materials Research Berlin/Germany (BAM). This method is based on simultaneously exposing system test specimens to artificial weathering and complex, multiaxial mechanical loadings. 2-part structural silicone sealants of the first and of the second generation where subjected to this test, which is considered to correspond to an anticipated service life of 50 years. T2 - European Congress "Glass Processing Days" CY - Tampere, Finland DA - 28.06.2017 KW - Durability of glas facades KW - SSG Technology KW - Silicone sealants PY - 2017 AN - OPUS4-41281 LA - eng 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 - GEN A1 - Bos, Freek A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Muthukrishnan, S. A1 - Versteegen, J. A1 - Wolfs, R. A1 - Santhanam, M. A1 - Menna, C. A1 - Mechtcherine, V. T1 - Database of the RILEM TC 304-ADC interlaboratory study on mechanical properties of 3D printed concrete (ILS-mech) N2 - The RILEM TC 304-ADC has set up a large interlaboratory study on the mechanical properties of 3D printed concrete (ILS-mech). The study was prepared in 2022 by a preparation group leading to a Study Plan which the TC approved on 29 November 2022 (https://doi.org/10.14459/2023mp1705940). The ILS-mech was performed in 2023. The data was collected using a pre-prepared spreadsheet template. For data management, a database was derived and set-up in openBIS. The underlying Postgres database of openBIS was exported to the here-published SQLite database for sharing without maintaining a server. The structure of the database is described in (doi). The results are discussed in three associated papers focusing on the overall outcomes and evaluation of the procedures (doi), the compressive test results (doi), and the tensile test results (doi). KW - Additive manufacturing of concrete KW - 3d concrete printing KW - 3dcp KW - Test protocol KW - Compression KW - Flexure KW - Tension KW - E-modulus KW - Bending KW - Splitting PY - 2023 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-61022 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Kind, Thomas A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Wieland, M. T1 - Dunkelfärbung der Betonfahrbahndecke im AKR-Kontext - Ursachenanalyse mit innovativer Prüftechnik T1 - Dark Dyeing of the Concrete Pavement in the AKR Context: Root Cause Analysis with innovative Testing Technology N2 - Die AKR-Schadensevolution von Betonfahrbahndecken ist in der Anfangsphase durch eine Dunkelfärbung der Oberfläche im Fugenbereich gekennzeichnet. Es wird vermutet, dass eine erhöhte Durchfeuchtung der Betonrandzone ursächlich für diese Erscheinung ist. Vor diesem Hintergrund wurde exemplarisch eine Fahrbahnplatte eines repräsentativen Bundesautobahnabschnitts systematisch mit verschiedenartiger zerstörungsfreier Prüftechnik vor Ort untersucht. Die Ergebnisse der zunächst erfolgten großflächigen Durchmusterung mit Radar zeigen, dass in den Bereichen mit einer Dunkelfärbung der Betonfahrbahndecke erhöhte Laufzeiten der Radarimpulse zwischen der Oberfläche und der Rückseite der Betonfahrbahndecke auftreten, was auf eine erhöhte integrale Durchfeuchtung der Betonfahrbahndecke schließen lässt. Vertiefend durchgeführte NMR-Feuchtemessungen in der Betonrandzone zeigen eine gute Korrelation zwischen erhöhtem Feuchtegehalt und der dunkel gefärbten Fahrbahnoberfläche. Die Ergebnisse beider zerstörungsfreien Prüfmethoden lassen den Schluss zu, dass die Betonfahrbahndecke in der Nähe des Fugenkreuzes eine höhere Durchfeuchtung als im Bereich der Querscheinfuge aufweist. Die geringste Durchfeuchtung besitzt die Betonfahrbahndecke in der Plattenmitte. Die mit den zerstörungsfreien Prüfverfahren ermittelten Befunde stimmen prinzipiell gut mit den punktuell mittels Darr-Wäge-Verfahren an Bohrmehlproben gewonnenen Ergebnissen überein. N2 - Darkening of the surface within alkali-silica reaction context - Root cause analysis with non-destructive measurement methods The damage evolution in concrete pavements due to alkali-silica reaction is characterized in the initial phase by a darkening of the surface along joint regions. It is generally assumed that an increased moisture content of the concrete boundary zone is responsible for this visual appearance. Against this background, a concrete pavement slab of a representative German motorway section was systematically investigated in-situ using different non-destructive measurement methods. The results of the high-resolution, planar radar showed an increased time of flight of the radar pulse between the pavement surface and the base of the concrete slab in the darkened areas. This indicated that the overall moisture content is increased near joints in the slab. Additional NMR moisture measurements in the concrete boundary zone confirmed the correlation between increased moisture content and the dark-colored surface of the concrete pavement. The results of both non-destructive measurement methods indicated that the moisture content near the intersection of two joints was higher than the moisture content near the area around the transverse joint. The lowest moisture content was measured in the center of the concrete pavement slab. The results obtained with the two non-destructive testing methods were in overall good agreement with moisture measurements of boring dust analyzed using the gravimetric method. KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Feuchtemessung KW - Radar KW - Nuclear Magnetic Resonance KW - ZfP PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201800020 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 113 IS - 9 SP - 647 EP - 655 PB - Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-46173 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Buchheim, Janine A1 - Recknagel, Christoph A1 - Wolter, Patrick A1 - Kittler-Packmor, Kai T1 - A new approach towards scientific evaluation and performance-related design of bituminous joint sealing materials and constructions N2 - While there is a permanent improvement of concrete pavement mixtures and pavement construction types over the last decades, the state-of-the-art joint sealing materials and joint constructions seem to stagnate on an antiquated empirical level. This status has been reaffirmed in the latest European standard. The consequences in the motorway network due to unsatisfying capability and durabilty of joint sealing systems are unacceptable. In addition, inadequate traffic performance (noise emissions, roll-over comfort) and traffic safety losses in the joint area of concrete pavements are existing challenges. These deficits and weaknesses reflect a demand for joint sealing materials and constructions whose approval requirements take functional aspects into account. Furthermore a sufficient analysis of decisive loads and a practice-oriented method to evaluate the requirements towards performance and durability is still missed. In this contribution decisive loads to German highways are analyzed. The design of test specimen for representative functional testing of joint sealing systems is discussed. The focus is on the geometry of the test specimens and the used concrete mixture. Finally, a new approach for a function-orientated test concept that considers representative load functions is presented. The potential of this approach to validate the durability and capability of various joint sealing systems is also presented using an example. T2 - RILEM International Symposium on Bituminous Materials CY - Online meeting DA - 08.06.2020 KW - Joint sealing KW - Expansion joint KW - Performance testing KW - Capability KW - Durability PY - 2020 SN - 978-3-030-46454-7 VL - 27 SP - 1 EP - 6 PB - Springer Nature AN - OPUS4-53488 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Richtlinie zur Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse N2 - Ein großer Teil unserer Brücken wurden in den 1950er bis 1970er Jahren als Spannbetonbrücken gebaut. Mit der damals noch relativ jungen Technologie entstanden elegante, teilweise gewagte Bauwerke mit großen Spannweiten, welche die Vorteile der Materialien Stahl und Beton geschickt kombinieren. Die Standsicherheit einiger dieser Brücken ist heute gefährdet. Die Ursachen liegen in der enorm gewachsenen Belastung durch Schwerverkehr, teilweise ungenügender Wartung und in konstruktiven und Materialschwächen, die der mangelnden Erfahrung mit der Technologie in der Bauzeit geschuldet sind. Ein neuralgischer Punkt der Bauwerke sind die in den Beton integrierten Spannglieder. Infolge von Korrosion und Ermüdung können Elemente der Spannglieder reißen, wodurch die für das Tragwerk notwendige Spannung und somit die Tragfähigkeit reduziert werden. Nicht bei allen Brücken kündigen sichtbare Risse im Beton oder auffällige Verformungen den Tragfähigkeitsverlust bzw. das finale Versagen rechtzeitig an. Die Schallemissionsanalyse ist die derzeit einzige Methode, das Reißen einzelner Spannstähle zuverlässig und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu detektieren. Trotzdem es schon einige Spannbetonbauwerke gibt, die mit Schallemissionsanalyse überwacht werden, ist das Verfahren noch wenig bekannt. Außerdem fehlen technische Richtlinien, was die Ausschreibung und Vergabe von entsprechenden Aufträgen und die Bewertung der Angebote sehr erschwert. Um sowohl Baulastträger als auch Dienstleistungsanbieter in den Vergabeverfahren und im Betrieb der Monitoringsysteme zu unterstützen, hat sich eine Gruppe von Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen und Schallemission zum Entwurf einer Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ zusammengefunden. Mit diesem Beitrag wird die Richtlinie vorgestellt, die 2024 erscheinen soll. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose CY - Berlin DA - 29.02.2024 KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission PY - 2024 AN - OPUS4-59688 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter T1 - A nonlinear regularization model for contact conditions and higher order methods for impact simulation N2 - In impact simulations, the instantaneous change of velocity in the contact area can lead to artificial oscillations. These oscillations might significantly influence the results, especially when nonlinear and rate dependent constitutive formulations are used. In this work, a nonlinear penalty formulation similar to a soft contact formulation is presented. T2 - ECCOMAS 2016 Creta CY - Creta, Greece DA - 05.06.2016 KW - Smoothed contact-impact KW - Higher order time discretization for contact-impact KW - Stress wave propagation KW - Split-Hopkinson-Pressure-Bar PY - 2016 AN - OPUS4-46241 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 - Wolf, Christoph T1 - Optimization Framework for Powder Bed 3D Printed Concrete Structures under Various Constraints N2 - The fusion of 3D printing with concrete has transformed large scale construction, accelerating creative design possibilities. In recent years, multiple printing techniques have been developed and are still under investigation. The powder bed technique enables overhang constructions, thereby increasing design flexibility. To maximize the advantages of those printing techniques, a holistic approach is required taking topology optimization through finite element analysis into account. The challenge is to consider a range of constraints, from material to geometrical to manufacturing. The current research focuses on the development of a holistic approach to large-scale 3D powder bed printed concrete structure optimization, navigating the in-tricacies of constraints, leveraging the advantages of powder-based printers, and integrating essential information from material tests. A workflow starting from geometry input and ending with printing instructions is derived, minimizing user interaction, and offering fast and reliable results for different structures. Starting from a geometric model of the global design with the required load cases, the geometry is optimized with respect to reduce the mass and thus CO2 emissions. Thereby, the topology optimization includes various constraints: stress con-straints (mitigating tension and limit compressive stress using Drucker-Prager based models), geometric constraints (preserving specific surfaces from optimi-zation), and manufacturing constraints (controlling member size and avoiding trapped powder). Different objective functions, like minimizing compliance or mass are considered in this study. The process receives input from upstream ma-terial tests, offering insights into strength, stiffness and possible anisotropy. This integration of material testing enhances the accuracy and reliability of the opti-mization, aligning the design with real-world behavior of 3D printed concrete. An important aspect of the workflow is the segmentation of the optimized global structure into substructures, aligning with the size limitations of the 3D powder-bed printer. As final output of the developed workflow, printer specific fabrica-tion instructions are generated for each substructure. The developed optimization framework is demonstrated in the design of a multiperson shading element. T2 - 4th RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - Topology Optimization KW - Powder Bed 3D Printing KW - Segmentation and Substructure KW - Modelling KW - Material Testing PY - 2024 AN - OPUS4-61021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Altkrüger, Sabine A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Dröge, Ch. A1 - Faßbender, G. A1 - Habermann, H. A1 - Magner, J. A1 - Oelerich, M. A1 - Rode, P. A1 - Simmleit, N. A1 - Sikinger, T. A1 - Tölle, A. A1 - Zscherpe, O. A1 - Dudenhöfer, B. A1 - Johannsen, K. A1 - Taube, E. A1 - Zilken, M. ED - Eilers, M. T1 - Hinweise für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus hohlraumreichen Asphalttraggerüsten mit nachträglicher Verfüllung für Ingenieurbauten aus Beton H HANV N2 - Die Anforderungen der modernen Infrastruktur machen schnell ausführbare Abdichtungs- und Brückenbelagssysteme für den Bundesfernstraßenbereich erforderlich. Dazu gibt es innovative Systemansätze, in denen unter Ausnutzung neuer asphalttechnologischer Erkenntnisse und Weiterentwicklungen innovative Belagsaufbauten in Ergänzung zum bestehenden technischen Regelwerk erarbeitet werden. Diese neuartigen Asphaltmaterialien mit verbesserten Asphalt-Gebrauchseigenschaften (Standfestigkeit; Tieftemperaturverhalten) werden durch Kombination mit neuartigen Flüssigkunststoffen zur Aufnahme von schnelle wiederholten Bewegungen (Rissüberbrückungseigenschaften) nochmals verbessert. Durch das optimierte Gebrauchsverhalten und die systembedingten technologischen Verbesserungen ist es bei Einhaltung besonderer materialtechnischer Anforderungen möglich, leistungsfähige Brückenabdichtungs- und Belagssysteme in deutlich schnellerer Bauzeit instandzusetzen bzw. im Neubau auszuführen. Die vorliegende Veröffentlichung verallgemeinert u. a. wissenschaftlich-technische Erkenntnisse der BAM und Erfahrungen im Umgang mit den spezialisierten Baustoffen in eine für die Straßenbaubehörden des Bundes und der Länder praktisch umsetzbare Weise. KW - bautechnisches Regelwerk KW - innovative und schnelle Brückenbeläge PY - 2015 SN - 978-3-86446-135-4 SP - 5 EP - 34 PB - FGSV Verlag CY - Köln AN - OPUS4-37133 LA - deu 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. Thus, it is necessary to take into account the heterogeneous structure on the smaller scale, to capture the underlying physical phenomena. However, this poses a great challenge to the numerical solution since the computational cost is significantly increased by resolving the smaller scale in the model. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the smaller scale on the larger 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 smaller scale on the larger 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 smaller scale, is introduced. Second, local reduced approximation spaces for the smaller scale solution are constructed by exploring possible solutions for each subdomain based on the concept of oversampling [3]. The associated transfer operator is approximated by random sampling [4]. Herein, we propose to incorporate the actual physical behaviour of the structure of interest in the training data by drawing random samples from a multivariate normal distribution with the solution of a reduced global problem as mean. 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. T2 - ECCOMAS YIC CY - Porto, Portugal DA - 19.06.2023 KW - Multiscale Method KW - Variational Multiscale Method KW - Domain Decomposition KW - Model Order Reduction PY - 2023 AN - OPUS4-58251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim T1 - Feuerwiderstand gezwängter Stahlbetonstützen N2 - Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbeton KW - Stützen KW - Zwang KW - Brandschutz PY - 2024 AN - OPUS4-61402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartels, Jan-Hauke A1 - Gündogdu, Berk A1 - Herrmann, Ralf A1 - Marx, Steffen T1 - Beschleunigungssensoren zur Zustandsüberwachung von Ingenieurbauwerken unter Einfluss von Umweltfaktoren bei tiefen Frequenzen T1 - Acceleration sensors for structural health monitoring of engineering structures under the influence of environmental factors at low frequencies N2 - Structural Health Monitoring (SHM) wird zunehmend zur kontinuierlichen Zustandsbewertung von Ingenieurbauwerken eingesetzt. Wichtige Bewertungsparameter sind globale Systemeigenschaften, wie z. B. Eigenfrequenzen, zu deren Bestimmung Beschleunigungssensoren eingesetzt werden. Häufig werden sog. MEMS-Sensoren (Micro Electro Mechanical Systems) verwendet, die jedoch ein hohes Rauschniveau aufweisen. Alternativ können rauschärmere IEPE-Sensoren (Integrated Electronics Piezo Electric) eingesetzt werden, die auch bei geringster Strukturanregung Schwingungen zuverlässig erfassen. Ferner besteht das Problem, dass Änderungen der Eigenfrequenzen infolge Bauwerksschädigung schwer von Änderungen der Eigenfrequenzen infolge Umwelteinflüssen zu unterscheiden sind. Letztere verändern die Eigenschaften der Struktur und die des Messsystems. Um Umwelteinflüsse auf das Messsystem im Anwendungsgebiet Ingenieurbau zu untersuchen, wurden IEPE-Beschleunigungsaufnehmer hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens im niederfrequenten Beschleunigungsbereich analysiert. Es zeigt sich, dass das Verhalten nicht nur frequenz-, sondern auch temperaturabhängig ist, während die Luftfeuchte keinen Einfluss hat. Diese für das Bauwerk unbedenklichen Einflüsse müssen für eine robuste Zustandsüberwachung kompensiert werden. Für die Anwendung im Ingenieurbau werden IEPE-Sensoren empfohlen, da sie ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen und niederfrequente Bauwerksschwingungen zuverlässig erfassen. N2 - Acceleration sensors for structural health monitoring of engineering structures under the influence of environmental factors at low frequencies. Structural health monitoring (SHM) is increasingly used to continuously assess the condition of engineering structures. Important assessment parameters are global system properties, such as eigenfrequency, which are measured by accelerometers. Micro-electro-mechanical systems (MEMS) sensors are often used, but have a high noise level. Alternatively, low-noise IEPE (integrated electronics piezo electric) sensors can be used, which reliably detect vibrations even with the slightest structural excitation. Another problem is that changes in eigenfrequency due to structural damage are difficult to distinguish from changes in eigenfrequency due to environmental effects. The latter change the properties of both the structure and the measurement system. In order to investigate environmental effects on the measurement system in the field of civil engineering, IEPE accelerometers have been analyzed for their transmission behavior in the low-frequency acceleration range. It was found that the behavior is not only frequency dependent, but also temperature dependent, while humidity has no influence. These nonstructural effects must be compensated for to ensure robust condition monitoring. IEPE sensors are recommended for civil engineering applications because of their high signal-to-noise ratio and ability to reliably detect low-frequency structural vibrations. KW - Beschleunigungssensoren KW - Kalibrierung KW - Structural Health Monitoring KW - Umwelteinflüsse KW - Übertragungsverhalten KW - acceleration sensors KW - calibration KW - environmental influences KW - transmission behavior PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202300056 SN - 1437-0999 SN - 0932-8351 VL - 101 IS - 10 SP - 1 EP - 11 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-60772 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, J. T1 - Feuerwiderstand gezwängter Stahlbetonstützen N2 - Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbeton KW - Stützen KW - Zwang KW - Brandschutz PY - 2024 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 270 EP - 277 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61401 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, J. T1 - Anwendung der Substrukturtechnik zur Untersuchung des Feuerwiderstands von Stützen unter Zwang N2 - Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden. T2 - Symposium Heißbemessung 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbeton KW - Stützen KW - Zwang KW - Brandschutz PY - 2024 SP - 40 EP - 60 PB - TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-61234 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 - Neugum, Tim T1 - Anwendung der Substrukturtechnik zur Untersuchung des Feuerwiderstands von Stützen unter Zwang N2 - Bei realen Brandereignissen stellen sich in der Regel mechanische und thermische Randbedingungen ein, die deutlich von denen in präskriptiven, bauteilorientierten Brandprüfungen abweichen. Beispielsweise werden Interaktionen der brandbeanspruchten Bauteile mit dem umgebenden Tragwerk und daraus resultierende Zwangsbeanspruchungen bei konventionellen Brandprüfungen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk untersucht werden. T2 - Symposium Heißbemessung 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbeton KW - Stützen KW - Zwang KW - Brandschutz PY - 2024 AN - OPUS4-61232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittrich, Tim T1 - Fire-induced spalling of normal strength concrete with different types of blended Portland cement N2 - The cement industry is looking to reduce its overall CO2 footprint. Greener manufacturing can be achieved by the introduction of more clinker-reduced cements. Concrete exposed to fire tends to show explosive spalling caused by thermomechanical and thermohydraulic processes. It is therefore essential to determine how concretes with clinker-reduced cements behave under fire exposure, especially for concretes containing calcined clays, as these are expected to be the supplementary cementitious material of the future. In this paper, normal strength concretes with four different cements (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) were examined for their fire-induced spalling behaviour. In addition, a mix with PP fibres was investigated for each concrete. The experiments were conducted on ring-restrained cylindrical specimens exposed to the hydrocarbon fire curve. The results showed that the cement type influences spalling behaviour. Samples with CEM I spalled the least, followed by CEM II/A-LL and CEM III/A. Finally, samples with CEM II/B-Q showed the most severe damage. It was found that the spalling behaviour of different concretes correlates with the moisture content before exposure to fire, meaning that higher moisture content leads to higher spalling susceptibility. The use of 2 kg/m³ PP fibres completely inhibited spalling regardless of the cement type used and therefore remains a successful avoidance strategy. T2 - Structures in Fire 2024 CY - Coimbra, Portugal DA - 19.06.2024 KW - Fire-induced concrete spalling KW - Normal strength concrete KW - Blended Portland cement KW - SCM KW - PP-fibres PY - 2024 AN - OPUS4-60521 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittrich, Tim T1 - Tunnelbrand – Abplatzverhalten von normalfesten Betonen mit verschiedenen klinkereffizienten Zementen N2 - Zur Verminderung der CO2-Emissionen der Bauindustrie gewinnen klinkereffiziente Zemente immer mehr an Bedeutung und werden vermehrt in Ingenieurbauwerken eingesetzt. Das brandinduzierte Abplatzverhalten von Betonen mit diesen Zementen ist allerdings nur bedingt bekannt und ist u.a. im Tunnelbau von hoher Bedeutung. Im Zuge dessen, wurden normalfeste Betone mit vier verschiedenen Zementen (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A und CEM II/B-Q) auf ihr brandinduziertes Abplatzverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Betone mit klinkereffizienten Zementen zu stärkeren Abplatzungen neigen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Beton KW - Brandinduziertes Abplatzen KW - Klinkereffiziente Zemente KW - PP-Fasern PY - 2024 AN - OPUS4-61414 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Selleng, Christian A1 - Meng, Birgit A1 - Gröger, K. A1 - Fontana, Patrick T1 - Einflussgrößen auf die Wirksamkeit einer Wärmebehandlung von Ultrahochfestem Beton (UHFB) T1 - Influencing factors for the effectivity of heat treatment of ultrahigh performance concrete (UHPC) N2 - Mittels Wärmebehandlung lassen sich die hervorragenden Eigenschaften von UHFB nochmals verbessern. Die für eine optimale Umsetzung relevanten Randbedingungen werden aktuell in der Fachwelt diskutiert. In dieser Veröffentlichung werden die Ergebnisse eines Forschungsprojekts vorgestellt, das die Wirkung verschiedener Einflussgrößen bei der Wärmebehandlung auf die Eigenschaften von UHFB zum Thema hatte. Dabei wurden die Art des Schutzes gegen das Austrocknen, die Vorlagerungszeit und die Haltezeit variiert. Um die zugrunde liegenden Prozesse zu verstehen, wurde der Phasenbestand mittels Röntgendiffraktometrie untersucht. Die höchsten Druckfestigkeiten des UHFB ließen sich bei einer Wärmebehandlung mit Wasserlagerung erzielen, da hierbei eine weitere Hydratation begünstigt wird. Vergleichsweise niedriger waren die Steigerungen bei einer Behandlung mit Schutz vor Austrocknung, während eine ungeschützte Behandlung zu deutlich geringeren Festigkeiten führte. Die Vorlagerungszeit beträgt im Idealfall einige Tage, um die Ausbildung eines offenbar günstigen Ausgangsgefüges sicherzustellen. Die Haltezeit sollte möglichst ausgedehnt sein, weil die Hydratation entsprechend lange gefördert wird. Im oberflächennahen Bereich war unter bestimmten Bedingungen eine Zonierung zu beobachten, deren Ursachen und Folgen, insbesondere in Bezug auf die Dauerhaftigkeit, weitere Forschung erfordern. KW - Ultra-Hochleistungsbeton KW - Wärmebehandlung KW - Behandlungsparameter KW - Vorlagerungszeit KW - Haltezeit KW - Festigkeitssteigerung KW - Zonierung KW - Ettringit PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/best.201600059 SN - 0005-9900 VL - 112 IS - 1 SP - 12 EP - 21 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-39171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Entwicklung einer flexiblen Datenablage zur sicheren Speicherung von Bauwerksdaten - "CASPAR" N2 - Bestandsunterlagen von älteren Bauwerken sind bezüglich einer rechnerischen Zustandsbewertung häufig nur in einem unzureichenden Umfang verfügbar. Dies gilt sowohl für den privaten als auch für den öffentlichen Bereich. Der Wert von Bestandsunterlagen für Gebäude oder Brücken ist Vielen nicht bekannt. Soll jedoch der aktuelle Zustand von Bauwerken bewertet, sollen Restlebensdauern abgeschätzt oder soll umgebaut werden, stellen Bestandsunterlagen die Grundlage dafür dar. Liegen diese nicht vor, so muss die Bauweise des Bauwerkes kostenintensiv nachvollzogen und mit nachträglichen Untersuchungsverfahren bewertet werden. Vor allem ist dies darauf zurückzuführen, dass die Aufbewahrung der Bestandsunterlagen dem Bauherrn obliegt und diese meist in Papierform vorliegen und dann bei Umzügen, Betriebsschließungen, Eigentümerwechsel etc. verloren gehen. Die Digitalisierung im Bauwesen bietet hier Möglichkeiten diese Probleme künftig zu vermeiden. Bereits heute nimmt die digitale Planung im Bauwesen eine immer größere Rolle ein. Mehr und mehr Bauvorhaben werden schon jetzt in sogenannten BIM Modellen (Building Information Modelling) geplant. Um die Akzeptanz einer digitalen Lösung zu gewährleisten muss die Vertrauenswürdigkeit von Daten auch langfristig garantiert sein. Naturgemäß unterliegen Erkenntnisse, die aus Daten gewonnen werden, häufig vielen Prozessschritten mit unterschiedlichen Beteiligten. Es lässt sich vor dem Hintergrund der üblichen Lebensdauern von Bauwerken leicht erkennen, dass es schwierig ist diese Prozesskette, von der Datenerhebung bis zur teilweise jahrzehnte späteren Nutzung, beweissicher und rückführbar zu gestalten. Diese Attribute sind es aber, die die Vertrauensbasis für die Qualität und somit auch die Akzeptanz von digitalisierten Daten bilden. Im Projekt „CASPAR“ erarbeiten wir eine mögliche technologische Grundlage, um Bauwerksdaten langfristig und manipulationssicher zu speichern. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Mit zerstörungsfreier Prüfung und Überwachung zu digitalen Bauwerksmodellen CY - Berlin, Germany DA - 29.02.2024 KW - Digitalisierung KW - Brücke KW - Messdaten KW - Datanablage KW - Datenqualität PY - 2024 AN - OPUS4-59632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - KI, Machine Learning und faseroptische Sensorik N2 - Die Verwendung von Methoden des Maschinellen Lernens (ML) und der Künstlichen Intelligenz (KI) im Fachbereich 8.6 Faseroptische Sensorik wird dargestellt. Die vielfältigen Möglichkeiten, Machine Learning auf Basis Künstlicher Neuronaler Netze (ANN) für eine schnelle und effiziente Datenverarbeitung eizusetzen werden demonstriert. Hierfür werden Beispiele für die Anwendungszwecke Messgrößenberechnung, Entrauschen, Interpolation, Bildverarbeitung und Messdatenauswertung aufgezeigt. T2 - Foresight Prozess AM, AP 4, Workshop „In Situ Sensorik“ CY - Online-Meeting DA - 09.11.2020 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - KI KW - Künstliche Intelligenz KW - Machine Learning KW - Künstliche Neuronale Netze PY - 2020 AN - OPUS4-51545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühnel, Alena T1 - Measurement and analysis of concrete pavement surface textures using hand-held 3d laser scanning technology N2 - Concrete pavement surface textures are divided by means of their dimension into four categories: microtexture, macrotexture, megatexture and roughness. They influence the most important performance characteristics of road surfaces, such as friction (also referred to as “skid resistance”), tire/pavement noise, evenness and surface drainage. These properties are relevant for driving safety, comfort and environmental aspects. Up to now, research in Germany has focused on monitoring these characteristics by tire/pavement noise and skid resistance measurements. However, the topography of surface textures has not been sufficiently investigated and evaluated until now. The development and availability of high-performance, hand-held 3D scanning systems during the last years enable measurements of the microtexture and macrotexture of concrete pavement surfaces at short measuring times and high resolution. This paper shows the ability of modern laser-based technology to record three-dimensional data of different concrete pavement surface textures in situ. For this purpose, a special measuring frame has been developed. The presented results were primarily obtained within the framework of a research project commissioned by the German Federal Highway Research Institute (BASt) and processed by the Federal Institute for Materials Research and Testing. Various concrete pavement surface textures by means of diamond grinding and hybrid of diamond grinding and grooving were investigated in situ. In addition, exposed aggregate concretes (EAC), which were introduced as a standard type of concrete for motorway pavements in Germany in 2006, have been analyzed. Based on the gathered 3D data, evaluation routines for qualitative and quantitative analysis have been developed and applied. The aim was to derive the statistical parameters such as the relative and cumulative frequency distribution of the profile depth as well as the roughness coefficient for diamond ground pavements and EAC. Also, the “mean profile depth” (MPD) as a common texture-related parameter was determined. T2 - 14th International Symposium on Concrete Roads CY - Krakow, Poland DA - 25.06.2023 KW - Concrete pavement surface textures KW - 3D laser scanning KW - Diamond grinding KW - Hybrid of diamond grinding and grooving KW - Exposed aggregate concrete surface KW - Surface characteristics KW - Data analysis PY - 2023 AN - OPUS4-60965 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Selleng, Christian A1 - Simon, Sebastian A1 - Fontana, Patrick A1 - Meng, Birgit T1 - Possibilities for improving the properties of UHPC by means of thermal treatment N2 - A further improvement of the excellent properties of UHPC can be realized with thermal Treatment. Like for normal concrete, it accelerates the hardening and prevents shrinkage after the treatment. Additionally, an increase in strength can be achieved. Aim of this study was the optimisation of the thermal Treatment conditions of UHPC for very different Treatment methods; heat Treatment at 90 °C for unprotected and sealed samples, hot water bath at 90 °C and hydrothermal Treatment at 185 °C/1.1 MPa. The pre-storage time and the dwell time were systematically varied for each method to gain a higher strength. The compressive strength depends on the manner of Treatment at which higher water accessibility leads to higher strengths. The Phase composition changes considerably with different Treatment tempereatures. Finally, it can activate unhydrated binder components forming additional C-S-H, leading to higher strength. T2 - International Symposium on Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete UHPFRC 2017 CY - Montpellier, France DA - 02.10.2017 KW - Building Materials KW - Ultra-High Performance Concrete (UHPC) KW - heat treatment KW - autoclaving KW - X-ray diffraction (XRD) PY - 2017 SN - 978-2-35158-166-7 VL - PRO 106 SP - 83 EP - 92 PB - RILEM Publications SARL CY - Paris, France AN - OPUS4-42569 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schackmann, Oliver A1 - Márquez Reyes, Octavio A. A1 - Memmolo, Vittorio A1 - Lozano, Daniel A1 - Prager, Jens A1 - Moll, Jochen A1 - Kraemer, Peter T1 - Machine learning strategies with ensemble voting for ultrasonic damage detection in composite structures under varying temperature or load conditions N2 - In recent years, the development of machine learning (ML) techniques has led to significant progress in the field of structural health monitoring with ultrasonic-guided waves. However, a number of challenges still need to be resolved for reliable operation in realistic settings. In this work, we consider the complex problem of experimental damage detection under varying temperature or load conditions where damage locations are not included in the training set. The ML techniques proposed here include supervised and unsupervised methods originally developed for image and time series classification combined with ensemble voting. A performance demonstration of the ML techniques is presented using benchmark datasets from the open-guided waves platform. The unsupervised approach is then applied to a new dataset from an experimental campaign carried out on a composite over-wrapped pressure vessel used for hydrogen storage with real defects. Results show that ensemble voting enables the effective combination of the predictions of multiple transducer pairs, even with a limited number of strong individual classifiers. When applied to unsupervised learning, this returns high accuracy also when real damage over the structure is considered. KW - Structural-Health-Monitoring KW - Ultrasonic guided waves PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-631571 DO - https://doi.org/10.1177/14759217251333066 SN - 1741-3168 SP - 1 EP - 19 PB - Sage Publications AN - OPUS4-63157 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 - RPRT A1 - Wallau, Wilma A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Greim, M. A1 - Teubert, O. T1 - AKR-Schadensmonitoring im 60 °C-Betonversuch: Abschlussbericht zum MNPQ-Projekt N2 - Zur Vermeidung der schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Betonbauwerken wird die Alkalireaktivität von Gesteinskörnungen getestet. Der 60°C-Betonversuch ermöglicht eine vergleichsweise schnelle Einschätzung nach fünf-monatiger Testdauer. Dazu wird die Dehnung von Betonprüfkörpern, die mit der zu testenden Gesteinskörnung hergestellt wurden, manuell alle 28 Tage gemessen. Ein alternatives, an der BAM in den vergangen Jahren entwickeltes Verfahren setzt Dehnungssensoren ein, um kontinuierlich und online zu messen. Ziel dieses MNPQ-Projektes war es ein Messmodul zu entwickeln, welches eine kontinuierliche Dehnungsmessung leicht handhabbar umsetzt. Das von der Firma Schleibinger Geräte Teubert und Greim GmbH und der BAM in Kooperation entwickelte Messmodul lässt sich entweder in die herkömmliche AKR-Prüftruhe, in einen Wärmeschrank oder einen eigens entwickelten Minireaktor einlagern. Die kontinuierliche berührungslose Dehnungsmessung mittels Wirbelstromsensoren hat sich als robust und leicht handhabbar herausgestellt. Im Rahmen des Projektes ausgeführte Messungen untersuchen Einflüsse von gegenüber dem konventionellen Test variierten Testparametern, wie u.a. der Prüfkörperzahl je Behälter und dem ausbleibenden Drehen der Prüfkörper während des Tests. Die kontinuierliche Erfassung von Schallemissionen und Ultraschallgeschwindigkeit erweist sich als interessante Option um ein umfassendes Bild der Schädigungs-, Expansions-, und Hydratationsvorgänge zu gewinnen. Der eingefügte Erfolgskontrollbericht stellt den Projektverlauf dar und zeigt Chancen des entwickelten Gerätes auf. KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - 60 °C-Betonversuch KW - Automatisierte Dehnungsmessung KW - Kontinuierliche Lagerung KW - Geräteentwicklung PY - 2017 DO - https://doi.org/10.2314/GBV:106750463X SP - 1 EP - 17 AN - OPUS4-47782 LA - deu 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 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Stiffness identification by efficient model calibration of random field variables for the Young's modulus N2 - The main challenge in using numerical models as digital twins in real applications for prognosis purposes, such as reliability analysis, is the calibration and validation of the models based on uncertain measurement data. Uncertainties are not limited to the measurement data, but the numerical model itself will not be perfect due to the modelling assumptions. In this contribution, a probabilistic inference method for model calibration, based on the Bayes’ Theorem, is used to face that issue. Such inference approaches include uncertainties on the data as well as on the model parameters, allowing to compute an a posteriori distribution for the model parameters as well as a noise term reflecting the measured data. However, such probabilistic inference methods require a lot of evaluations of the numerical forward model for different model parameters. An improvement of the efficiency is obtained by replacing the forward model with a reduced model. Model reduction, e.g. the proper generalized decomposition (PGD) method, is a popular concept to decrease the computational effort, where each evaluation of the reduced forward model is a pure less costly function evaluation. The heterogeneous spatial distribution of material parameters in the forward model is described by a lognormal random field. This allows identifying a variable stiffness over the spatial directions by identifying the random field variables with given measurement data. These changes can e.g. be caused by damage. The lognormal field is approximated as series expansion for the PGD problem. The derived efficient model identification procedure is shown using a real reinforced prestress demonstrator bridge and stereophotogrammetry measurement data. A digital twin for that demonstrator bridge is build up using a set of measurement data and verified by testing additional measurement data. PGD model error against the FEM model is discussed based on an importance sampling analysis computing the Bayes Factor. T2 - COMPLAS 2021 CY - Berlin, Germany DA - 08.09.2021 KW - Digital twin KW - Structure monitoring KW - Model updating KW - Proper generalized decomposition KW - Bayesian inferences PY - 2021 AN - OPUS4-53285 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Advantages and challenges of data stores for interlaboratory studies – an example from mechanical test data of printed concrete structures N2 - Interlaboratory studies are common tools for collecting comparable data to implement standards for new materials or testing technologies. In the case of construction materials, these studies form the basis for recommendations and design codes. Depending on the study, the amount of data collected can be enormous, making manual handling and evaluation difficult. On the other hand, the importance of the FAIR (findable, accessible, interoperable, and reusable) principles for scientific data management, published by Wilkinson et al. in 2016, is constantly growing and changing the view on data usage. The benefits of using data management tools such as data stores/repositories or electronic laboratory notebooks are many. Data is stored in a structured and accessible way (at least within a group) and data loss due to staff turnover is reduced. Tools usually support data publishing and analysis interfaces. In this way, data can be reused years later to generate new knowledge with future insights. On the other hand, there are many challenges in setting up a data repository, such as selecting suitable software tools, defining the data structure, enabling data access, and understanding by others and ensuring maintenance, among others. This talk discusses the advantages and challenges of setting up and applying a data repository using the interlaboratory study on the mechanical properties of printed concrete structures carried out in RILEM TC 304-ADC as example. First, the definition of a suitable data structure including all information is discussed. The tool-dependent upload process is then described. Here, the data management system openBIS (open source software developed by ETH Zurich) is used. Since in most cases an open compute platform allowing access from different organisations is not possible or available due to data protection and maintenance issues, tool-independent export options are discussed and compared. Finally, the different query and analysis possibilities are demonstrated. T2 - RILEM spring convention & conference on advanced construction materials and processes for a carbon neutral society 2024 CY - Milan, Italy DA - 07.04.2024 KW - Data stores KW - Data structuring KW - Data evaluation KW - Automatization KW - Interlaboratory PY - 2024 UR - https://www.rilem.net/agenda/rilem-spring-convention-conference-on-advanced-construction-materials-and-processes-for-a-carbon-neutral-society-1530 AN - OPUS4-59906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Bösche, Thomas A1 - Carstens, Ole A1 - Hille, Falk A1 - Holst, Ralph A1 - Käding, Max A1 - Kaplan, Felix A1 - Löhr, Manuel A1 - Richter, Walter A1 - Saloga, Katrin A1 - Schmidt, Sebastian A1 - Sodeikat, Christian A1 - Thenikl, Thomas T1 - Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse N2 - Dieses Dokument beschreibt das Verfahren Schallemissionsanalyse zur Detektion von Spanndrahtbrüchen in Spannbetonbrücken im Rahmen einer kontinuierlichen Überwachung. Die Überwachung mit Schallemission liefert eine Aussage über die Anzahl von Spanndrahtbrüchen innerhalb des Überwachungszeitraumes und innerhalb der Reichweite der installierten Sensoren. Mit dem Verfahren können die Spanndrahtbrüche lokalisiert werden. Auf Basis einer weitgehend automatisierten Datenanalyse stehen Informationen über Drahtbrüche kurzfristig nach dem Ereignis zur Verfügung. Der Anwendungsbereich des Dokuments umfasst Brücken- und Ingenieurbauwerke mit Spanndrähten mit sofortigem oder nachträglichem Verbund. Spannsysteme ohne Verbund fallen nicht in den Anwendungsbereich. Die beschriebenen Verfahren können auf Spannsysteme ohne Verbund übertragen werden. Mit dem Verfahren Schallemissionsanalyse ist es nicht möglich, Spanndrahtbrüche zu finden, die vor dem Beginn der Überwachung entstanden sind. Das Dokument richtet sich an Baulastträger, Anbieter und Betreiber von Monitoringsystemen auf Basis der Schallemissionsanalyse sowie Ingenieurbüros, welche die Ergebnisse der Überwachung bewerten und Maßnahmen daraus ableiten. Es gibt Hinweise zur Planung, Ausschreibung, Installation und zum Betrieb von Monitoringsystemen zur Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission sowie zur Überprüfung der Funktion installierter Systeme. Zur Funktionskontrolle werden Signale mit der Referenzquelle am Bauwerk ausgelöst. Diese Signale sind zu detektieren, innerhalb der vorgegebenen Genauigkeit zu lokalisieren und die vorgegebene Alarmkette muss angestoßen werden. KW - Schallemission KW - Brücke KW - Spannbeton KW - Spannstahlbruch PY - 2024 SN - 978-3-947971-34-3 VL - Richtlinie SE 05 SP - 1 EP - 33 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Ausgabe Mai 2024 AN - OPUS4-60679 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kremberg, Jan A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - Brandversuche an mechanisch belasteten Carbonzuggliedern T1 - Fire testing of loaded carbon tension members N2 - 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 u. a. Stahlzugglieder im Netzwerkbogenbrückenbau ersetzt werden. Das Tragverhalten von Carbonzuggliedern im Brandfall ist jedoch bislang unbekannt. Daher wurden mittels Bauteilbrandversuchen die Versagensmechanismen untersucht sowie anhand gewonnener Versuchsdaten eine exemplarische Einschätzung zur Gleichwertigkeit gegenüber konventionellen Stahlzuggliedern vorgenommen. Der Beitrag beschreibt realmaßstäbliche Brandversuche an mechanisch belasteten Carbonzuggliedern, die im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens NeZuCa durchgeführt wurden. Das Versuchsprogramm umfasste vier Carbonzugglieder mit kreisrunden Querschnitten in zwei verschiedenen Durchmessern, 36 mm und 51 mm. In Ermangelung eines präskriptiven Brandszenarios für den im Projekt vorgesehenen Anwendungsfall und aus Gründen der Vergleichbarkeit erfolgte die Brandbeanspruchung nach Einheitstemperaturzeitkurve (ETK). Neben den Längsverformungen der Zugglieder wurden auch die Bauteil und Brandraumtemperaturen aufgezeichnet. KW - Netzwerkbogenbrücke KW - Carbonzugglied KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuche PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1002/stab.202200081 SN - 1437-1049 SN - 0038-9145 VL - 92 IS - 7 SP - 427 EP - 436 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-57926 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Evaluation of Model Bias Identification Approaches Based on Bayesian Inference and Applications to Digital Twins N2 - In recent years, the use of simulation-based digital twins for monitoring and assessment of complex mechanical systems has greatly expanded. Their potential to increase the information obtained from limited data makes them an invaluable tool for a broad range of real-world applications. Nonetheless, there usually exists a discrepancy between the predicted response and the measurements of the system once built. One of the main contributors to this difference in addition to miscalibrated model parameters is the model error. Quantifying this socalled model bias (as well as proper values for the model parameters) is critical for the reliable performance of digital twins. Model bias identification is ultimately an inverse problem where information from measurements is used to update the original model. Bayesian formulations can tackle this task. Including the model bias as a parameter to be inferred enables the use of a Bayesian framework to obtain a probability distribution that represents the uncertainty between the measurements and the model. Simultaneously, this procedure can be combined with a classic parameter updating scheme to account for the trainable parameters in the original model. This study evaluates the effectiveness of different model bias identification approaches based on Bayesian inference methods. This includes more classical approaches such as direct parameter estimation using MCMC in a Bayesian setup, as well as more recent proposals such as stat- FEM or orthogonal Gaussian Processes. Their potential use in digital twins, generalization capabilities, and computational cost is extensively analyzed. T2 - 5th ECCOMAS Thematic Conference on Uncertainty Quantificationin Computational Sciences and Engineering CY - Athens, Greece DA - 12.06.2023 KW - Digital Twin KW - Simulation Models KW - Uncertainty Quantification KW - Model Bias PY - 2023 UR - https://2023.uncecomp.org/ AN - OPUS4-58226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jafari, Abbas A1 - Vlachas, K. A1 - Chatzi, E. A1 - Unger, Jörg F. T1 - A Bayesian framework for constitutive model identification via use of full field measurements, with application to heterogeneous materials N2 - In this paper, we present a Bayesian framework for the identification of the parameters of nonlinear constitutive material laws using full-field displacement measurements. The concept of force-based Finite Element Model Updating (FEMU-F) is employed, which relies on the availability of measurable quantities such as displacements and external forces. The proposed approach particularly unfolds the advantage of FEMU-F, as opposed to the conventional FEMU, by directly incorporating information from full-field measured displacements into the model. This feature is well-suited for heterogeneous materials with softening, where the localization zone depends on the random microstructure. Besides, to account for uncertainties in the measured displacements, we treat displacements as additional unknown variables to be identified, alongside the constitutive parameters. A variational Bayesian scheme is then employed to identify these unknowns via approximate posteriors under the assumption of multivariate normal distributions. An optimization problem is then formulated and solved iteratively, aiming to minimize the discrepancy between true and approximate posteriors. The benefit of the proposed approach lies in the stochastic nature of the formulation, which allows to tackle uncertainties related to model parameters and measurement noise. We verify the efficacy of our proposed framework on two simulated examples using gradient damage model with a path-dependent nonlinear constitutive law. Based on a nonlocal equivalent strain norm, this constitutive model can simulate a localized damage zone representing softening and cracking. The first example illustrates an application of the FEMU-F approach to cracked structures including sensitivity studies related to measurement noise and parameters of the prior distributions. In this example, the variational Bayesian solver demonstrates a sizable advantage in terms of computational efficiency compared to a traditional least-square optimizer. The second example demonstrates a sub-domain analysis to tackle challenges associated with limited domain knowledge such as uncertain boundary conditions. KW - Constitutive model identification KW - Full-field measurements KW - Variational Bayes KW - Force-based finite element model updating KW - FEMU-F PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615476 DO - https://doi.org/10.1016/j.cma.2024.117489 SN - 1879-2138 VL - 433 IS - Part A SP - 1 EP - 32 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61547 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - Development of an in situ test method to assess the fire resistance of steel members with applied intumes-cent coating N2 - Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to improve the fire resistance of steel constructions. Exposed to fire, the intumescent coating reacts and forms a thermal protective char around the steel member. Thus, the heating of the steel is delayed, and a higher fire resistance can be achieved. Generally, the scope of application and the durability of intumescent coatings are described in national approvals or European Technical Assessment (ETA) documents. Due to environmental conditions, intumescent coatings are subjected to ageing effects, which can reduce their durability and thermal protection performance. Available in situ methods to investigate the performance of applied intumescent coatings, such as visual inspection, flame exposure testing, adhesive tensile tests or chemical analysis, are not fully conclusive. Therefore, in the civil engineering practice, there is an increasing demand to verify the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coatings necessary in several cases, e.g., the working life is exceeded, the visual appearance of the intumescent coating changed or the information about the applied product is missing. The research presented in the paper shows the progress of the ongoing research project "INSIST" at BAM [1], where a new in situ method is being developed to assess the actual fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. The investigation is based on a development of the in situ test procedure and a mobile prototype furnace. T2 - 10th Symposium Structural Fire Engineering CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - In situ KW - Intumescent coating KW - Steel structures KW - Test procedure PY - 2024 SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-61275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Lebensdauerbegleitendes Monitoring – Ziele und Konzepte N2 - Die Weiterentwicklung der Verfahren und Techniken zur dauerhaften Überwachung von Bauwerken ist Gegenstand zahlreicher Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Der praktische Einsatz dieser Verfahren beschränkt sich bisher jedoch auf durchaus zahlreiche, jedes für sich jedoch sehr konkrete Einzelprobleme beschreibende Projekte. Einer flächendeckenden Anwendung stehen häufig – berechtigte oder unberechtigte – Bedenken zur Effizienz dieser Verfahren im Vergleich zu baupraktisch etablierten Verfahren wie z. B. regelmäßigen Bauwerksinspektionen entgegen. Weiterführende Aspekte wie optimierte Wartungskonzepte oder Lebensdauerprognosen zur begründeten Priorisierung von Ertüchtigungsmaßnahmen sind aufgrund des Fehlens zeitnah realisierbarer, monetärer Vorteile oftmals schwer vermittelbar. Dieser Beitrag soll einige grundlegende Ziele aktueller Monitoringkonzepte anhand von Projektbeispielen der BAM aufzeigen, um die Potentiale dieser Verfahren zu verdeutlichen und mögliche sinnvolle Anwendungsgebiete zu erschließen. Im Vordergrund dieses Übersichtsbeitrages stehen dabei die grundlegenden Ideen und Ziele dieser Projekte; bezüglich der Ergebnisse wird auf die entsprechenden Fachveröffentlichungen verwiesen. T2 - Messen im Bauwesen 2016 CY - Berlin, Germany DA - 08.11.2016 KW - Monitoring KW - Bauwerke KW - Schwerlastverkehrs an Brücken KW - Messeinrichtungen am Leiterseil PY - 2016 SN - 978-3-9817853-6-4 VL - 2016 SP - 7 EP - 14 CY - Berlin AN - OPUS4-40645 LA - deu 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 - Schepers, Winfried A1 - Brinkgreve, Ronald B. J. A1 - Holtzendorff, Kira A1 - Wegener, Dirk A1 - Appel, Silke A1 - Efthymiou, Georgia A1 - Krajewski, Wolfgang A1 - Machaček, Jan A1 - Meier, Thomas A1 - Nseir, Bashar A1 - Rangelow, Peter A1 - Schmitt, Jürgen A1 - Staubach, Patrick A1 - Vrettos, Christos T1 - Numerische Ermittlung von Baugrundschwingungen bei dynamisch belasteten Fundamenten: Empfehlungen zur Modellierung T1 - Numerical analysis of soil vibrations due to vibrating foundations: Guidance for model design N2 - AbstractIn der Praxis tätige geotechnisch Planende kommen in zunehmendem Maße mit dynamischen Fragestellungen in Berührung. Hersteller von geotechnischer Berechnungssoftware haben entsprechend ihre ursprünglich für statische Aufgabenstellungen konzipierten Produkte um die Möglichkeit zur Lösung von Wellenausbreitungsproblemen im Baugrund erweitert. Den Anwendern fehlt aber häufig die notwendige Erfahrung zur Durchführung dieser Art von numerischen Berechnungen. Die Arbeitskreise 1.4 „Baugrunddynamik“ und 1.6 „Numerik in der Geotechnik“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) haben diese Entwicklung aufgegriffen und einen gemeinsamen Unterarbeitskreis „Numerik in der Baugrunddynamik“ gegründet. Der vorliegende Beitrag stellt die aktuellen Ergebnisse der Arbeit des Unterarbeitskreises vor und fasst die gewonnenen Erkenntnisse in Form von Empfehlungen zusammen. N2 - Geotechnical engineers are increasingly concerned with wave propagation problems. Manufacturers of geotechnical analysis software added features for soil dynamic analyses to their products initially devised for static geotechnical analyses. Though, users often lack the experience for conducting such advanced numerical analyses. Working groups 1.4 "Soil dynamics" and 1.6 "Numerical analyses in geotechnical engineering" of DGGT German Society for Geotechnical Engineering established a joint subgroup "Numerical analyses in soil dynamics" to address this shortcoming. The present paper presents the work of the subgroup so far and provides some guidance on conducting numerical analyses in soil dynamics. KW - Wellenausbreitung KW - Numerische Methoden KW - Empfehlungen KW - Modellgröße KW - Zeitschrittweite PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/gete.202400016 SN - 0172-6145 VL - 47 IS - 4 SP - 254 EP - 268 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-62078 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Ronald A1 - Simon, Patrick A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias T1 - Bestandteile Digitaler Zwillinge im Erhaltungsmanagement von Verkehrsbrücken T1 - Components of digital twins in the operation and maintenance management of traffic bridges N2 - Digitale Zwillinge werden zukünftig ein integraler Bestandteil des Erhaltungsmanagements von Verkehrsbrücken sein. In diesem Beitrag wird argumentiert, dass sie nicht nur als digitale Abbilder physikalischer Bauwerke verstanden werden sollten, sondern als eine umfassende digitale Methode, die durch die Integration von Datenerfassung, Erhaltungsmaßnahmen, Datenmanagement, Bauwerksbewertung und Entscheidungsunterstützung die Bauwerksüberwachung und ‐erhaltung verbessert. In diesem Zusammenhang wird betont, dass der Übergang von der reaktiven zur prädiktiven Erhaltung durch den Einsatz von Digitalen Zwillingen nur dann realisierbar ist, wenn neben den erforderlichen diagnostischen und prognostischen Zustandsanalysen auch Methoden zur Optimierung von Entscheidungen über Datenerfassung und Erhaltungsmaßnahmen implementiert werden. Zur Veranschaulichung der Diskussion werden in diesem Beitrag exemplarisch zwei Bestandteile eines Digitalen Zwillings für das Erhaltungsmanagement von Verkehrsbrücken am Beispiel einer Eisenbahnbrücke demonstriert. Dabei wird zum einen gezeigt, wie Monitoringdaten mittels eines Datenmanagementsystems strukturiert verwaltet und für angeknüpfte Analysen bereitgestellt werden. Zum anderen erfolgt im Rahmen einer bauwerksspezifischen Einwirkungsermittlung eine Zugidentifikation anhand von gemessenen Schwellenschwingungen. N2 - Digital twins will become an integral part of the operation and maintenance management of traffic bridges in the future. This paper argues that they should not only be understood as digital representations of physical structures but as a digital methodology that enhances the operation and maintenance of bridges through the integration of data collection, maintenance actions, data management, structural assessment, and decision support. In this context, it is emphasized that the transition from reactive to predictive maintenance using digital twins can only be achieved if, in addition to the necessary diagnostic and prognostic condition analyses, methods for optimizing decisions on data collection and maintenance actions are also implemented. To illustrate this discussion, two key components of a digital twin for the operation and maintenance management of traffic bridges are demonstrated using a railway bridge as an example. First, it is shown how monitoring data can be systematically managed and made available for subsequent analyses through a data management system. Second, train identification based on measured sleeper vibrations is conducted as part of an object-specific load assessment. KW - Digitale Zwillinge KW - Erhaltung KW - Inspektion KW - Monitoring KW - Brücken PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202400101 SN - 1437-0999 SP - 1 EP - 11 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-62837 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 - JOUR A1 - Schneider, Ronald A1 - Simon, Patrick A1 - Hille, Falk A1 - Herrmann, Ralf A1 - Baeßler, Matthias T1 - Vibration-based system identification of a large steel box girder bridge N2 - The Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) collaborates with TNO to develop a software framework for automated calibration of structural models based on monitoring data. The ultimate goal is to include such models in the asset management process of engineering structures. As a basis for developing the framework, a multi-span road bridge consisting of ten simply supported steel box girders was selected as a test case. Our group measured output-only vibration data from one box girder under ambient conditions. From the data, we determined eigenfrequencies and mode shapes. In parallel, we developed a preliminary structural model of the box girder for the purpose of predicting its modal properties. In this contribution, we provide an overview of the measurement campaign, the operational modal analysis, the structural modeling and qualitatively compare the identified with the predicted modes. As an outlook, we discuss the further steps in the calibration process and future applications of the calibrated model. T2 - XII International Conference on Structural Dynamics (EURODYN 2023) CY - Delft, The Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Verkehrsinfrastukturen KW - SHM KW - Model updating KW - System identification KW - Operational modal analysis PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605041 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2647/18/182039 SN - 1742-6596 VL - 2647 IS - 18 SP - 1 EP - 9 PB - IOP Publishing CY - Bristol AN - OPUS4-60504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fiedler, Georg A1 - Hering, Marcus A1 - Schubert, T. A1 - Bracklow, F. A1 - Nerger, Deborah A1 - Hille, Falk A1 - Beckmann, B. ED - Wuttke, F. ED - Aji, H. ED - Özarmut, A. T1 - Schädigung von Stahlbetonplatten infolge eines harten Anpralls - Vergleich von halb-empirischen Methoden und experimentellen Ergebnissen N2 - Schutzbauwerke von systemkritischen Infrastruktureinrichtungen wie Betonwände und Betonbarrieren müssen Anprallereignissen oder schweren Unfällen in einem vertretbaren Maße widerstehen können. Anprallereignisse können verschiedenster Natur sein. Hierzu zählen Steinschlag, Fahrzeug- oder Flugzeuganprall oder auch Geschosseinschlag. Geschosseinschläge bzw. Bei den Anprall- oder Impaktereignissen wird zwischen hartem und weichem Anprall unterschieden, bei hartem Anprall verformt sich der Anprallkörper nicht oder nur geringfügig, bei weichem Anprall stark. In diesem Artikel werden Forschungsergebnisse zum harten Anprall auf bewehrte Stahlbetonplatten vorgestellt, welche über die letzten Jahre im Rahmen eines Kooperationsprojekts zwischen dem Institut für Massivbau (IMB) der Technischen Universität Dresden (TUD) und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführt wurden. Auf dem Gelände des Otto-Mohr-Labors (OML) der TUD steht hierfür ein speziell konzipierter Fallturm zur Verfügung. Der Aufbau im Fallturm lässt aktuell druckluftbeschleunigte Impaktversuche mit mittleren Anprallgeschwindigkeiten zu. Die durch Anprall geschädigten Stahlbetonplatten wurden anschließend bei der BAM mit Strahlung tomographisch untersucht. Diese Untersuchungen ermöglichen einen Blick auf die Schädigung und Rissstruktur im Inneren der Stahlbetonplatten. Ein Schwerpunkt der durchgeführten Untersuchung ist der Vergleich von Testergebnissen mit den häufig angewendeten halbempirischen Berechnungsmethoden zu den erforderlichen Wandstärken und den sich daraus ergebenden zulässigen Anprallgeschwindigkeiten. Bei diesem Vorgehen wird auch die mit analytischen Methoden abschätzbare Durchdringungsgeschwindigkeit bzw. Austrittgeschwindigkeit eines Projektils ermittelt und mit den realen Testergebnissen verglichen. Außerdem wird der Einfluss von sowohl externen als auch internen Strukturparametern auf Risse betrachtet und ein Fazit abgeleitet. Weiterhin werden laufende und zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen zum Anprall auf Betonstrukturen am IMB und der BAM genannt. T2 - 18. D-A-CH-Tagung CY - Kiel, Germany DA - 13.09.2023 KW - Impakt KW - Harter Anprall an Stahlbetonstrukturen KW - Fallturm PY - 2023 SN - 978-3-930108-15-1 SP - 471 EP - 479 PB - Deutsche Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik (DGEB) e.V. AN - OPUS4-58341 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Digitaler Zwilling im Erhaltungsmanagement von Straßenbrücken N2 - Digitale Zwillinge werden zukünftig ein integraler Bestandteil des Erhaltungsmanagements von Straßenbrücken sein. In diesem Beitrag wird argumentiert, dass sie nicht nur als digitale Abbilder physikalischer Bauwerke verstanden werden sollten, sondern als eine umfassende digitale Methode, die durch die Integration von Datenerfassung, Erhaltungsmaßnahmen, Datenmanagement, Bauwerksbewertung und Entscheidungsunterstützung die Bauwerksüberwachung und -erhaltung verbessert. In diesem Zusammenhang wird betont, dass der Übergang von der reaktiven zur prädiktiven Erhaltung durch den Einsatz von Digitalen Zwillingen nur dann realisierbar ist, wenn neben den erforderlichen diagnostischen und prognostischen Zustandsanalysen auch Methoden zur Optimierung von Entscheidungen über Datenerfassung und Erhaltungsmaßnahmen implementiert werden. Zur Veranschaulichung der Diskussion werden in diesem Beitrag exemplarisch zwei Bestandteile eines Digitalen Zwillings für das Erhaltungsmanagement von Verkehrsbrücken am Beispiel einer Eisenbahnbrücke demonstriert. Dabei wird zum einen gezeigt, wie Monitoringdaten mittels eines Datenmanagementsystems strukturiert verwaltet und für angeknüpfte Analysen bereitgestellt werden. Zum anderen erfolgt im Rahmen einer bauwerksspezifischen Einwirkungsermittlung eine Zugidentifikation anhand von gemessenen Schwellenschwingungen T2 - Workshop „Digitaler Zwilling im Lebenszyklusmanagement" der AG BIM in der Bauwerkserhaltung des Koordinierungsausschusses Erhaltung (KoA-Erhaltung) der B/L-DB Konstruktiver Ingenieurbau CY - Potsdam, Germany DA - 09.04.2025 KW - Digitale Zwillinge KW - Erhaltung KW - Inspektion KW - Monitoring KW - Brücken PY - 2025 AN - OPUS4-62951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Stührenberg, Jan A1 - Tandon, Aditya A1 - Dragos, Kosmas A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Smarsly, Kay T1 - Investigation of long-term embedded RFID sensors for structural health monitoring N2 - Ensuring the health of civil engineering structures is crucial for the safety and longevity of the built environment. In this direction, structural health monitoring (SHM) has been increasingly employed, providing insight into the structural behavior, based on sensor data representing structural responses. This paper investigates the plausibility of embedding sensors into concrete structures for SHM, leveraging radio frequency identification (RFID) technology, in an attempt to enable the passive operation of sensors without continuous power supply and to reduce potential sources of interference. In contrast to conventional SHM sensors, the uninterrupted operation of embedded sensors must be ensured because post-installation interventions are either impractical or impossible. RFID technology enables wireless data acquisition and energy transmission without mechanical impact on civil engineering structures, although it may be challenging when RFID sensors are embedded in concrete. This study presents a durable passive embedded RFID sensor system (i.e., a system without batteries), including the selection of components, such as housing and cable materials, suitable for withstanding the aggressive environment of concrete without damaging the sensitive electronics or contaminating the data recorded by the sensors. The proposed sensor system is validated in laboratory tests, the results of which provide insights into the influence of each component and are intended to advance the implementation of embedded sensor systems. T2 - IEEE Sensors 2024 CY - Kobe, Japan DA - 20.10.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors PY - 2024 SN - 979-8-3503-6351-7 DO - https://doi.org/10.1109/SENSORS60989.2024.10785220 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-62162 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Zum Feuerwiderstand vorgespannter Carbonbetondecken N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatz- und Hochtemperaturverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. Für die Untersuchung der Tragfähigkeit bei hohen Temperaturen wurden 4-Punktbiegeversuche mit instationärer Temperaturbeanspruchung an vorgespannten Carbonbetonplatten bei Variation des Carbongeleges und des Vorspanngrades durchgeführt. Ferner erfolgte die Analyse der Abplatzneigung an bewehrten und unbewehrten Bauteilen mittels Brandversuchen unter Einheits-Temperaturzeitkurve. T2 - Carbonbetontage 2024 CY - Dresden, Germany DA - 24.09.2024 KW - Carbonbeton KW - Feuerwiderstand KW - Abplatzverhalten PY - 2024 AN - OPUS4-62429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiedmann, A. A1 - Weise, Frank A1 - Kotan, E. A1 - Müller, H. S. A1 - Meng, Birgit T1 - Effects of fatigue loading and alkali-silica reaction on the mechanical behaviour of pavement concrete N2 - The primary aim of this paper is to analyze the impact of mechanical pre-damage and alkali–silica reaction (ASR) on the fracture mechanical properties of pavement concrete. For this purpose, a four point bending test was applied to large format beams to produce a defined level of cyclic pre-damage. The fatigue-induced concrete degradation process was simultaneously recorded using a testing procedure specifically developed for the purpose. In addition, fatigue-induced cracks on extracted drilling cores were spatially visualized and quantified using micro X-ray 3D-computed tomography (3D-CT). The storage of the small-format test specimens, with and without cyclic pre-damage, in an ASR-conducive environment showed that pre-damage leads to an increase in ASR damage processes. Subsequent structural mechanical investigations on small format specimens with and without pre-damage show that fatigue loading and ASR significantly influence fracture mechanical parameters of the concrete. KW - Acoustic emissions analysis KW - Alkali-silica reaction KW - Concrete pavement KW - Fatigue loading KW - Fracture energy KW - Monitoring of damage KW - Tensile strength KW - Ultrasonic velocity PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/suco.201600179 SN - 1751-7648 SN - 1464-4177 VL - 18 IS - 4 SP - 539 EP - 549 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-41007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef T1 - Strukturüberwachung mit lokaler und verteilter faseroptischer Sensorik N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten faseroptischer Sensorik (FOS) als ZfP-Verfahren. Dabei werden an Beispielen lokale und verteilte faseroptische Verfahren zur Dehnungs-, Temperatur- und Risserfassung sowie zur akustischen Messung vorgestellt. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Selbstdiagnose von FOS aufgezeigt. T2 - InnoTesting2020 "Innovative Ideen - neue Testmethoden" CY - Wildau, Germany DA - 27.02.2020 KW - Faseroptische Sensorik KW - Strukturüberwachung KW - Lichtwellenleiter KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Selbstdiagnose PY - 2020 AN - OPUS4-51688 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hille, Falk A1 - Sowietzki, D. A1 - Makris, R. T1 - Luminescence-based early detection of fatigue cracks N2 - Classic non-destructive fatigue crack detection methods reveal the state of the fatigue damage evolution at the moment of application, generally not under operational conditions. The here introduced crack luminescence method realizes a clear visibility of the occurred and growing crack in loaded components during operation. Different established experiments show that due to the sensitive coating a crack Formation can be detected even in early stage under the premise the crack reached the surface. The coating consists of two layers with different properties and functions. The bottom layer emits light as fluorescence under UV radiation. The top layer covers the fluorescing one and prevents the emitting of light in case of no damage at the surface. In case of surface crack occurrence, the luminescent light is clearly noticeable by visual observations and also by standard camera equipment which makes automated crack detection possible as well. It is expected that crack luminescence can increase structural safety as well as reduce costs and time for inspections and preventive maintenance. KW - Coating KW - Fatigue KW - Crack damage detection KW - Luminescence PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-510517 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.338 SN - 2214-7853 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seher, Julia T1 - Lightweight Aggregates - Recycling of Construction and Demolition Waste N2 - A brief introduction into the production of lightweight aggregates from construction and demolition waste and some results of the project HYTEGRA. T2 - Postdoc Symposium: BAM Focus Area Material CY - Online meeting DA - 28.04.2021 KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Rohstoffliches Recycling KW - Reststoffe KW - Mauerwerkbruch KW - Papierasche KW - Speichermaterial PY - 2021 AN - OPUS4-52606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Sustainability Finding its Way into Flame Retardancy: Food for Thought between Fake Fiction and Future N2 - Main message: Sustainability, or in other words, exploiting environmental conservation for the economic welfare and prosperity for all, would revolutionise the plastics industry were it to become predominant practice as a linear, fossil-fuel–based economy is switched to a carbon circular economy. Food for though is given by dint of a critical overview of the current trends in sustainable flame-retardant polymeric materials. Introduction: Transforming the plastics industry into a carbon circular economy over the next 30 years requires an immediate revolution entailing the development of cutting-edge materials and the planning of future industrial production plants. Hence, the innovative field of flame-retardant polymeric materials should lend its strength to drive this challenge. Visionary solutions are proposed to inspire us, while the implementation of economically feasible concepts can take us forward into the future. Experimental The synthesis, processing, polymer analysis, thermal analysis, and investigation of fire behaviour from our own research are performed according to the state of the art, mostly in accordance with the pertinent ISO standards. Indeed, some of our equipment is part of the accredited lab; for the other methods we fulfil equivalent quality standards in terms of maintenance, calibration, participation in round robins, etc. Work steps such as the synthesis or preparation of new materials are usually outsourced or done with partners that have the relevant core competence. The talk also presents examples from other groups whose experimental is described in the corresponding scientific papers. Results and Discussion An overview of current trends towards producing sustainable, flame-retardant polymeric materials is presented, using examples from the literature and by sketching our own projects performed in recent years. The examples are structured along a common theme leading from the use of old and new natural materials with some intrinsic flame retardancy, via flame-retardant biopolymers and biocomposites, to using renewable sources for flame retardants with the objective of exploiting natural sources available as industrial waste streams. Natural flame retardants and adjuvants are highlighted, although the status of most may be assessed as merely motivating our vision. Nevertheless, there are natural material streams finding their way into polymer mass production as fillers, adjuvants, polymers, or renewable educt sources. Natural substances originating from industrial waste streams open the door to sustainable solutions, because they are often available at low cost and avoid competition for land with farming or virgin forests. Aside from this main topic, remarks will address the recycling of flame-retarded polymeric materials; vitrimers are mentioned as a potential material for recyclable thermosets. At the end of the day, only convincing property profiles will prevail both for exploiting renewable sources and circular design, including cost effectiveness, sufficient availability, consistent quality, processibility, mechanical properties, and flame retardancy. However, sustainability must not be merely tolerated as an additional demand, but should instead be recognized as a solution, because sustainability aspires to ensure our economic welfare now and in the future. Acknowledgement: The examples shown from own project were supported by funding grants: BMBF WTZ: 01DN16040, DFG Scha 730/19-1, VW-Stiftung: Experiment No: 97437, DFG Scha 730/20-1, BMBF KMU Innovativ 031B1289B. T2 - 19th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM23) CY - Dübendorf, Switzerland DA - 26.06.2023 KW - Renewable KW - Biocomposite KW - Sustainable KW - Circular economy KW - Natural PY - 2023 AN - OPUS4-57815 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pech May, Nelson Wilbur A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Ziegler, Mathias T1 - Robot-assisted crack detection on complex shaped components using constant-speed scanning infrared thermography with laser line excitation N2 - Infrared thermography (IRT) using a focused laser is effective for surface defect detection. Nevertheless, testing complex‐shaped components remains a challenging task. The state‐of‐the‐art focuses on testing a limited region of interest rather than the full sample. Thus, detection and location of surface defects has been less researched. Most attempts require a manual scan of the full sample, which makes it hard to reconstruct the full scanned surface. Here, we introduce a reliable workflow for crack detection and semi‐automated inspection of complex‐shaped components using IRT excited with a laser line. A 6‐axis robot arm is used for moving the sample in front of the setup. This approach has been tested on a section of a rail and a gear, both containing defects due to heavy use. Crack detection is based on the segmentation of thermograms obtained by Fourier transform of sorted temperatures. Moreover, texture mapping is used to visualize a reconstructed thermogram on the 3D model of the sample. Our approach illustrates a reliable process towards the digitalization of thermographic testing. KW - Crack detection KW - Infrared thermography KW - Laser line excitation KW - Robot‐assisted KW - Texture mapping PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/appl.202400007 SN - 2702-4288 VL - 4 IS - 1 SP - 1 EP - 13 PB - John Wiley & Sons, Ltd AN - OPUS4-60910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Developing a guideline for SHM of road bridges in Germany N2 - In recent years, Structural Health Monitoring (SHM) has become a useful and increasingly widely used tool for supporting lifetime extensions of existing bridges with known structural deficiencies or indications of potentially critical damages or damage processes. At the same time, methods and tools are emerging, which enable monitoring-informed predictive maintenance of new and existing bridges based on digital twins. The monitoring process – starting from the definition of monitoring actions and ending with decisions based on monitoring outcomes – is complex and requires expertise in structural engineering, operation and maintenance of bridges, metrology, and data analytics. To support German road authorities, engineering consultancies, building contractors and other stakeholders of the bridge management, the Federal Highway Research Institute (BASt) has initiated the development of a new guideline for applying SHM as part of the management of road bridges. The guideline will present various use cases and for each identified use case, it will propose a proven monitoring scheme. In addition, the guideline will provide guidance on assessing the benefits of SHM as well as a common approach to managing monitoring data as a systematic basis for integrating monitoring data in the bridge management. This contribution discusses the motivation, objectives, and scope of the guideline, describes its use case centric structure and outlines the proposed data management. T2 - IABMAS 2024 CY - Kopenhagen, Danmark DA - 24.06.2024 KW - Guideline KW - Infrastructure KW - Structural health monitoring KW - Road bridges PY - 2024 AN - OPUS4-61395 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - John, Elisabeth A1 - Jakob, Cordula A1 - Pott, Ursula A1 - Sando, Mona T1 - Repeatability and reproducibility challenges of isothermal heat flow calorimetry with in situ mixing N2 - Isothermal heat flow calorimetry evaluates heat development during binder reactions. It distinguishes between in situ calorimetry, where mixing occurs within the device, and ex situ calorimetry, involving externally mixed samples. Despite ex situ calorimetry being a standard method in binder research, in situ calorimetry is underutilized. This paper aims to promote its adoption by summarizing challenges related to repeatability and reproducibility and offering solutions. The initial section addresses repeatability issues caused by preventable errors, providing a structured guide for experimental design. It was found that water leakage had minimal impact, and sample size is crucial for data robustness. The second section examines operational challenges, revealing that frictional heating, affecting recorded heat, can be minimized with an optimized mixing protocol. The final part highlights that significant errors in measured data stem from signal delay and heat loss, offering methods to correct these issues for improved reproducibility in in situ calorimetric experiments. KW - In situ calorimetry PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628431 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2025.107872 SN - 1873-3948 VL - 194 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Eine Sammlung durch Maschinelles Lernen unterstützter Verteilter Faseroptischer Sensoren für Infrastrukturmonitoring T1 - A collection of machine learning assisted distributed fiber optic sensors for infrastructure monitoring N2 - In this paper, we present a collection of machine learning assisted distributed fiber optic sensors (DFOS) for applications in the field of infrastructure monitoring. We employ advanced signal processing based on artificial neural networks (ANNs) to enhance the performance of the dynamic DFOS for strain and vibration sensing. Specifically, ANNs in comparison to conventional and computationally expensive correlation and linearization algorithms, deliver lower strain errors and speed up the signal processing allowing real time strain monitoring. Furthermore, convolutional neural networks (CNNs) are used to denoise the dynamic DFOS signal and enable useable sensing lengths of up to 100 km. Applications of the machine learning assisted dynamic DFOS in road traffic and railway infrastructure monitoring are demonstrated. In the field of static DFOS, machine learning is applied to the well-known Brillouin optical frequency domain analysis (BOFDA) system. Specifically, CNN are shown to be very tolerant against noisy spectra and contribute towards significantly shorter measurement times. Furthermore, different machine learning algorithms (linear and polynomial regression, decision trees, ANNs) are applied to solve the well-known problem of cross-sensitivity in cases when temperature and humidity are measured simultaneously. The presented machine learning assisted DFOS can potentially contribute towards enhanced, cost effective and reliable monitoring of infrastructures. N2 - In diesem Beitrag stellen wir eine Sammlung von verteilten faseroptischen Sensoren (DFOS) vor, die mit Hilfe von Maschinellem Lernen arbeiten und für Anwendungen im Bereich der Infrastrukturüberwachung geeignet sind. Wir setzen hierbei fortschrittliche Signalverarbeitung auf der Grundlage Künstlicher Neuronaler Netze ein, um die Leistungsfähigkeit dynamischer DFOS für die Messung von Dehnungen und Vibrationen zu verbessern. Insbesondere Künstliche Neuronale Netze (ANNs) liefern im Vergleich zu konventionellen und rechenintensiven Korrelations- und Linearisierungsalgorithmen geringere Dehnungsfehler und beschleunigen die Signalverarbeitung, so dass eine Dehnungsüberwachung in Echtzeit möglich ist. Darüber hinaus wenden wir Convolutional Neural Networks (CNNs) an, um dynamische DFOS-Signale zu entrauschen und damit nutzbare Messlängen von bis zu 100 km zu ermöglichen. Es werden Anwendungsbeispiele dieser durch Maschinelles Lernen unterstützten dynamischen DFOS in den Bereichen des Straßenverkehrsmonitorings und der Zug- und Gleisüberwachung aufgezeigt. Im Bereich der statischen DFOS wird Maschinelles Lernen auf das Verfahren der Optischen Brillouin-Frequenzbereichsanalyse (BOFDA) angewendet. Insbesondere CNN erweisen sich hier als sehr robust gegenüber verrauschten Spektren und tragen zu deutlich kürzeren Messzeiten bei. Darüber hinaus werden verschiedene Algorithmen des maschinellen Lernens (lineare und polynome Regression, Entscheidungsbäume, ANNs) angewandt, um das bekannte Problem der Querempfindlichkeit bei DFOS in den Fällen zu lösen, in denen Temperatur und Feuchtigkeit gleichzeitig gemessen werden sollen. Die hier vorgestellten, durch Maschinelles Lernen unterstützten, DFOS können zu einer verbesserten, kostengünstigen und zuverlässigen Überwachung von Infrastrukturen beitragen. KW - Artificial neural networks KW - Brillouin sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Fibre optic sensors KW - Infrastructure monitoring PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569044 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2022-0098 SN - 0171-8096 SP - 1 EP - 19 PB - De Gruyter AN - OPUS4-56904 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Morgenthal, Guido ED - Cha, Young-Jin T1 - A Bayesian Probabilistic Framework for Building Models for Structural Health Monitoring of Structures Subject to Environmental Variability N2 - Managing aging engineering structures requires damage identification, capacity reassessment, and prediction of remaining service life. Data from structural health monitoring (SHM) systems can be utilized to detect and characterize potential damage. However, environmental and operational variations impair the identification of damages from SHM data. Motivated by this, we introduce a Bayesian probabilistic framework for building models and identifying damage in monitored structures subject to environmental variability. The novelty of our work lies (a) in explicitly considering the effect of environmental influences and potential structural damages in the modeling to enable more accurate damage identification and (b) in proposing a methodological workflow for model‐based structural health monitoring that leverages model class selection for model building and damage identification. The framework is applied to a progressively damaged reinforced concrete beam subject to temperature variations in a climate chamber. Based on deflections and inclinations measured during diagnostic load tests of the undamaged structure, the most appropriate modeling approach for describing the temperature‐dependent behavior of the undamaged beam is identified. In the damaged state, damage is characterized based on the identified model parameters. The location and extent of the identified damage are consistent with the cracks observed in the laboratory. A numerical study with synthetic data is used to validate the parameter identification. The known true parameters lie within the 90% highest density intervals of the posterior distributions of the model parameters, suggesting that this approach is reliable for parameter identification. Our results indicate that the proposed framework can answer the question of damage identification under environmental variations. These findings show a way forward in integrating SHM data into the management of infrastructures. KW - Verkehrsinfrastukturen KW - SHM KW - Model Updating KW - Environmental and Operational Variability KW - Damage Identification KW - Model Building PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605027 DO - https://doi.org/10.1155/2024/4204316 SN - 1545-2255 VL - 2024 IS - 1 SP - 1 EP - 23 PB - Wiley AN - OPUS4-60502 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baeßler, Matthias A1 - Simon, Patrick T1 - Ballasted track on vibrating bridge decks: physical mechanisms, empirical findings, and a proposal for assessment N2 - This paper summarizes the key findings and physical mechanisms and provides information on open questions and the assessment of railway bridge superstructure vibrations. Bridges are classic disruption points on a railway track. If bridge superstructures are dynamically excited by train traffic, the vertical accelerations of the track must be considered. For a ballasted track, this can lead to the destabilization of the ballast track, as the bridge superstructure acts like a vibrating table. In this respect, the paper explains in more detail what is meant by destabilization, when this destabilization occurs and how various influencing parameters such as acceleration amplitude, the vibration sequence and frequency affect its occurrence. In the InBridge4EU project, gaps in knowledge such as the effect of single impulse loads are being investigated experimentally. A new test facility has been set up for this purpose, the initial results of which are presented here. An essential element in the assessment of this scenario is the stability of the track under high compression forces with simultaneous dynamic excitation of the superstructure. A new approach for the assessment of bridge vibrations with respect to lateral stability is presented. KW - Railway bridge dynamics KW - Bridge deck acceleration KW - Ballast destabilization KW - Lateral track stability KW - Track buckling PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630972 DO - https://doi.org/10.1142/S0219455425400243 SN - 0219-4554 SN - 1793-6764 IS - 2540024 SP - 1 EP - 27 PB - World Scientific CY - Singapore AN - OPUS4-63097 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Ralf A1 - Ramasetti, Eshwar Kumar A1 - Degener, Sebastian A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias T1 - A living lab for Structural Health Monitoring at the Nibelungen Bridge Worms for Transfer Learning of Structural Dynamics N2 - The Nibelungen Bridge in Worms, Germany has been selected as a national demonstration structure for advanced non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring concepts to extend the lifetime of civil structures and to optimize O&M actions. Parts of the research that involves this bridge as a demonstrator belong to the focus area program SPP100+. In this program, the bridges SHM System has been extended and combined with an additional setup of vibration sensors. The used digital smart sensor with pre-processing functions, the arrangement of the sensors at the structure and additional edge computing capability allows the investigation of transfer learning and other methods directly into the real structure. The living lab with seven triaxial accelerometers can be reconfigured in real-time and adjusted to the needs of AI models for classification. The comparison with the existing conventional SHM sensors has been made possible by hardware synchronization to the existing SHM System and collocating sensors at similar positions, so that a hardware exchange can be an investigated use-case for the transfer learning. During idle times, the system collects vibration data like a conventional SHM system. T2 - 10th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam DA - 10.06.2024 KW - Nibelungen Bridge KW - Living Lab KW - Transfer Learning KW - Transfer Structures KW - Modal Analysis PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612810 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29853 DO - https://doi.org/10.58286/29853 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 7 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net GmbH & Co. KG CY - Mayen AN - OPUS4-61281 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Baeßler, Matthias ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Temperatureinfluss auf Strukturmonitoring – Aktuelle Versuche N2 - Strukturmonitoring kann wertvolle Daten für die Zustandsbewertung und Schadensdetektion von Infrastrukturbauwerken liefern. Umgebungsbedingungen wie die Temperatur beeinflussen die Bauwerke und somit die Messdaten jedoch erheblich. Um Methoden für den Umgang mit Temperatureinflüssen zu entwickeln, wurden an der BAM Versuche an Stahlbeton- und Asphaltbalken unter kontrollierten Temperaturen von -40 °C bis 60 °C und definierten Schädigungen durchgeführt. Die Daten ermöglichen die Erforschung und Validierung neuer, auch unter Temperatureinfluss zuverlässiger Methoden des Strukturmonitorings. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Strukturmonitoring KW - Temperatureinfluss KW - Infrastrukturbauwerke KW - Stahlbeton- und Asphaltbalken PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613289 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 294 EP - 302 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ramasetti, Eshwar Kumar A1 - Herrmann, Ralf A1 - Degener, Sebastian A1 - Baeßler, Matthias T1 - Development of generic AI models to predict the movement of vehicles on bridges N2 - For civil, mechanical, and aerospace structures to extend operation times and to remain in service, structural health monitoring (SHM) is vital. SHM is a method to examining and monitoring the dynamic behavior of essential constructions. Because of its versatility in detecting unfavorable structural changes and enhancing structural dependability and life cycle management, it has been extensively used in many engineering domains, especially in civil bridges. Due to the recent technical developments in sensors, high-speed internet, and cloud computing, data-driven approaches to structural health monitoring are gaining appeal. Since artificial intelligence (AI), especially in SHM, was introduced into civil engineering, these modern and promising methods have attracted significant research attention. In this work, a large dataset of acceleration time series using digital sensors was collected by installing a structural health monitoring (SHM) system on Nibelungen Bridge located in Worms, Germany. In this paper, a deep learning model is developed for accurate classification of different types of vehicle movement on the bridge from the data obtained from accelerometers. The neural network is trained with key features extracted from the acceleration dataset and classification accuracy of 98 % was achieved. KW - Structural Health Monitoring KW - Artifical Intelligence KW - Machine Learning KW - Nibelungen Bridge PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-620289 DO - https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.09.307 VL - 64 SP - 557 EP - 564 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-62028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pimienta, Pierre A1 - McNamee, Robert A1 - Robert, Fabienne A1 - Boström, Lars A1 - Huang, Shan-Shan A1 - Mróz, Katarzyna A1 - Davie, Colin A1 - Mohaine, Siyimane A1 - Alonso, Maria Cruz A1 - Bodnarova, Lenka A1 - Bosnjak, Josipa A1 - Dal Pont, Stefano A1 - Dao, Vinh A1 - Dauti, Dorjan A1 - Dehn, Frank A1 - Felicetti, Roberto A1 - Hager, Izabela A1 - Hela, Rudolf A1 - Hozjan, Tomaz A1 - Juknat, Michael A1 - Jumppanen, Ulla-Maija A1 - Kirnbauer, Johannes A1 - Kolsek, Jerneja A1 - Korzen, Manfred A1 - Lakhani, Hitesh A1 - Lion, Maxime A1 - Lo Monte, Francesco A1 - Maluk, Cristian A1 - Meftah, Fekri A1 - Miah, Md Jihad A1 - Millard, Alain A1 - Mindeguia, Jean-Christophe A1 - Moreau, Bérénice A1 - Msaad, Yahia A1 - Ozawa, Mitsuo A1 - Pesavento, Francesco A1 - Pham, Duc Toan A1 - Pistol, Klaus A1 - Rickard, Ieuan A1 - Rodrigues, Joao Paulo Correia A1 - Roosefid, Mohsen A1 - Schneider, Martin A1 - Sharma, Umesh Kumar A1 - Sideris, Kosmas A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weber, Benedikt A1 - Weise, Frank T1 - Recommendation of RILEM TC 256-SPF on fire spalling assessment during standardised fire resistance tests: complementary guidance and requirements N2 - The recommendation is based on the co-authors’ work organized by the RILEM TC 256-SPF “Spalling of concrete due to fire: testing and modelling”. It aims to provide useful information, guidance and best practices in fire spalling assessment to laboratories that perform large-scale tests based on fire resistance test standards. It provides guidance on the spalling observation techniques during testing, as well as post-test spalling quantification/assessment methods. This document is intended to be used in conjunction with the fire resistance test standards, e.g. EN 1363-1 and ISO 834-1. KW - Concrete KW - Fire spalling KW - Large scale tests KW - Standardised fire resistance tests PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-023-02248-z SN - 1871-6873 VL - 57 IS - 1 SP - 1 EP - 12 PB - Springer CY - Dordrecht AN - OPUS4-59288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pimienta, Pierre A1 - McNamee, Robert A1 - Hager, Izabela A1 - Mróz, Katarzyna A1 - Boström, Lars A1 - Mohaine, Siyimane A1 - Huang, Shan-Shan A1 - Mindeguia, Jean-Christophe A1 - Robert, Fabienne A1 - Davie, Colin A1 - Felicetti, Roberto A1 - Miah, Md Jihad A1 - Lion, Maxime A1 - Lo Monte, Francesco A1 - Ozawa, Mitsuo A1 - Rickard, Ieuan A1 - Sideris, Kosmas A1 - Alonso, Maria Cruz A1 - Millard, Alain A1 - Jumppanen, Ulla-Maija A1 - Bodnarova, Lenka A1 - Bosnjak, Josipa A1 - Dal Pont, Stefano A1 - Dao, Vinh A1 - Dauti, Dorjan A1 - Dehn, Frank A1 - Hela, Rudolf A1 - Hozjan, Tomaz A1 - Juknat, Michael A1 - Kirnbauer, Johannes A1 - Kolsek, Jerneja A1 - Korzen, Manfred A1 - Lakhani, Hitesh A1 - Maluk, Cristian A1 - Meftah, Fekri A1 - Moreau, Bérénice A1 - Pesavento, Francesco A1 - Pham, Duc Toan A1 - Pistol, Klaus A1 - Correia Rodrigues, Joao Paulo A1 - Roosefid, Mohsen A1 - Schneider, Martin A1 - Sharma, Umesh Kumar A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weber, Benedikt A1 - Weise, Frank T1 - Recommendation of RILEM TC 256-SPF on the method of testing concrete spalling due to fire: material screening test N2 - The recommendation is based on the coauthors’ work organized by the RILEM TC 256-SPF ‘‘Spalling of concrete due to fire: testing and modelling’’. The Committee has defined two types of screening tests for characterization of concrete propensity to fire spalling: Material screening tests and Product screening tests. Definitions of both types of tests are given in the paper. The following recommendations apply to Material screening tests. The material screening tests described in these recommendations are a set of minimum requirements to test concrete spalling propensity (for example, the minimal specimen size). This document covers the aspects of concrete characterization, specimen geometries, storage conditions, test methods and measured parameters. KW - Concrete KW - Fire Spalling KW - Screening tests KW - High temperature PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-023-02202-z VL - 56 IS - 9 SP - 1 EP - 12 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-60635 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Sebastian A1 - Selleng, C. A1 - von Werder, Julia A1 - Meng, Birgit T1 - Einfluss der thermischen Behandlung auf die Phasenentwicklung und die Eigenschaften von UHPC N2 - UHPC (engl. ultra-high-performance concrete) bietet außergewöhnliche Eigenschaften, die sich durch eine optimierte Wärmebehandlung weiter verbessern lassen. Wie bei normalen Beton beschleunigt eine Wärmebehandlung den Aushärteprozess und reduziert das Schrumpfen. Durch Ausbildung eines dichteren Gefüges wird weiterhin die Druckfestigkeit und die Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen erhöht. Die Art der Wärmebehandlung wird durch die Parameter: Temperatur, Druck, Wasserdampfsättigung und Dauer definiert und hat einen entscheiden Einfluss auf die Phasenentwicklung und damit auf die makro- und mikroskopischen Eigenschaften des UHPCs. Auch die Dauer und Art der Vorlagerung des UHPCs vor der thermischen Behandlung sind von Bedeutung. Ziel der vorgestellten Untersuchung war der Vergleich und die Optimierung verschiedener Wärmebehandlungsarten mit Blick auf die Druckfestigkeits- und Phasenentwicklung. Dafür wurden UHPC-Zylinder und Prismen hergestellt und ungeschützt bzw. in Folie eingeschweißt bei 90 °C im Ofen, im Heißwasserbad, sowie alternativ bei 185 °C und 1.1 MPa im Autoklaven wärmebehandelt. Zusätzlich wurde die Vorlagerungs- und die Behandlungszeit systematisch variiert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine praxisnahe Wärmebehandlung im Ofen (kurze Vorlagerungs- und Behandlungszeit, Verdunstungsschutz durch Einschweißen in Folie) zwar zu einer stark erhöhten Frühfestigkeit führt, aber die Langzeitfestigkeit wird nicht signifikant erhöht. Erst längere Behandlungszeiten verbunden mit intensiviertem Schutz gegen das Austrocknen führen darüber hinaus zu deutlich erhöhten Langzeitfestigkeiten. Nach der Autoklavierung dagegen wurden Festigkeitszuwächse von bis zu 30 % gemessen. Die röntgenographisch nachgewiesene Phasenentwicklung wird in beiden Behandlungsarten durch die Limitierung des zur Verfügung stehenden Wassers bestimmt. Bei der Wärmebehandlung im Ofen wird das durch den Ettringitzerfall freigesetzte Wasser für die puzzolanische Reaktion der Mikrosilika verbraucht, reicht aber für eine weitere Reaktion der Klinkerphasen nicht aus. Bei der hydrothermalen Behandlung dagegen zeigen die Veränderungen im Phasenbestand sowohl eine Intensivierung der puzzolanischen als auch der hydraulischen Reaktion. Der für autoklavierte Baustoffe charakteristische Tobermorit konnte jedoch nicht im Probeninneren, sondern nur als Belag auf der Probenoberfläche nachgewiesen werden. Ursächlich hierfür ist vermutlich wiederum das zu geringe Wasserangebot im Gefüge des UHPC. T2 - 20. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - UHPC KW - Wärmebehandlung KW - Hydrothermale Behandlung KW - XRD KW - Kristalline CSH-Phase KW - Tobermorit KW - Ettringit KW - Hydroxyellestadit KW - Hydrogranat PY - 2018 SN - 978-3-00-059950-7 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-46176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Sebastian T1 - Einfluss der Wärmebehandlung auf die Phasenentwicklung und die Eigenschaften von UHPC N2 - UHPC (engl. ultra-high-performance concrete) bietet außergewöhnliche Eigenschaften, die sich durch eine optimierte Wärmebehandlung weiter verbessern lassen. Wie bei normalen Beton beschleunigt eine Wärmebehandlung den Aushärteprozess und reduziert das Schrumpfen. Durch Ausbildung eines dichteren Gefüges wird weiterhin die Druckfestigkeit und die Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen erhöht. Die Art der Wärmebehandlung wird durch die Parameter: Temperatur, Druck, Wasserdampfsättigung und Dauer definiert und hat einen entscheiden Einfluss auf die Phasenentwicklung und damit auf die makro- und mikroskopischen Eigenschaften des UHPCs. Auch die Dauer und Art der Vorlagerung des UHPCs vor der thermischen Behandlung sind von Bedeutung. Ziel der vorgestellten Untersuchung war der Vergleich und die Optimierung verschiedener Wärmebehandlungsarten mit Blick auf die Druckfestigkeits- und Phasenentwicklung. Dafür wurden UHPC-Zylinder und Prismen hergestellt und ungeschützt bzw. in Folie eingeschweißt bei 90 °C im Ofen, im Heißwasserbad, sowie alternativ bei 185 °C und 1.1 MPa im Autoklaven wärmebehandelt. Zusätzlich wurde die Vorlagerungs- und die Behandlungszeit systematisch variiert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine praxisnahe Wärmebehandlung im Ofen (kurze Vorlagerungs- und Behandlungszeit, Verdunstungsschutz durch Einschweißen in Folie) zwar zu einer stark erhöhten Frühfestigkeit führt, aber die Langzeitfestigkeit wird nicht signifikant erhöht. Erst längere Behandlungszeiten verbunden mit intensiviertem Schutz gegen das Austrocknen führen darüber hinaus zu deutlich erhöhten Langzeitfestigkeiten. Nach der Autoklavierung dagegen wurden Festigkeitszuwächse von bis zu 30 % gemessen. Die röntgenographisch nachgewiesene Phasenentwicklung wird in beiden Behandlungsarten durch die Limitierung des zur Verfügung stehenden Wassers bestimmt. Bei der Wärmebehandlung im Ofen wird das durch den Ettringitzerfall freigesetzte Wasser für die puzzolanische Reaktion der Mikrosilika verbraucht, reicht aber für eine weitere Reaktion der Klinkerphasen nicht aus. Bei der hydrothermalen Behandlung dagegen zeigen die Veränderungen im Phasenbestand sowohl eine Intensivierung der puzzolanischen als auch der hydraulischen Reaktion. Der für autoklavierte Baustoffe charakteristische Tobermorit konnte jedoch nicht im Probeninneren, sondern nur als Belag auf der Probenoberfläche nachgewiesen werden. Ursächlich hierfür ist vermutlich wiederum das zu geringe Wasserangebot im Gefüge des UHPC. T2 - 20. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - UHPC KW - Wärmebehandlung KW - Hydrothermale Behandlung KW - XRD KW - Kristalline CSH-Phasen KW - Tobermorit KW - Ettringit KW - Hydroxyellestadit KW - Hydrogranat PY - 2018 AN - OPUS4-46181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Gehrke, M. A1 - Stephan, D. A1 - Weigel, Sandra T1 - Entwicklung einer Prüfsystematik zur Identifizierung der Bitumenart und der verwendeten Modifizierungsmittel in einem Ausbauasphalt N2 - Development of a test system for identifying the bitumen type and the modifier used in a reclaimed asphalt Da Polymer-, Gummi-, wachs- und mehrfachmodifizierte Bitumen seit Jahren im Asphaltstraßenbau eigesetzt werden, kommen diese vermehrt im Ausbauasphalt vor. Zur Bewertung des Ausbauasphalts ist es daher notwendig, die Modifizierungen an der Mischanlage zu identifizieren. Die Ausbildung des Bindemittelsacks beim Erweichungspunkt Ring und Kugel ist charakteristisch für die Modifizierung. Hierdurch können wachsmodifizierte Bitumen (WmB) recht präzise und Polymermodifizierten Bitumen (PmB) teilweise identifiziert werden. Mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) werden die Schmelztemperaturen der Wachse erfasst. Hierdurch können WmB identifiziert und die Wachsarten unterschieden werden. Die Analytik mittels Dynamischem Scherrheometer (DSR) startet mit der Bestimmung der Äquisteifigkeitstemperatur EG*T. Bei EG*T werden Frequenz-, Amplituden- und MSCR-Tests durchgeführt. Die Grenze des LVE-Bereichs dient der Identifizierung von WmB. Anhand der Kennwerte bei 0,1 Hz können PmB erkannt werden. Die Rückformung (MSCRT) dient der Identifizierung von Mehrfachmodifizierungen. Da Gummimodifizierte Bitumen (GmB) bei der Extraktion erkannt werden, können alle Modifizierungsarten identifiziert werden. In den FTIR-Spektren (Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie) der modifizierten Bitumen verursachen einige Polymere und Wachse charakteristische Banden, wodurch diese erkannt werden. Die Identifizierung der übrigen Additive erfolgt mithilfe einer multivariaten Auswertung, wodurch mit Ausnahme der GmB (nicht erforderlich) alle Additive erkannt werden. An Stichproben konnte zudem eine Abgrenzung von Mehrfachmodifizierungen sowie eine Abschätzung der Zugabemenge erreicht werden. DSR und FTIR ermöglichen beide eine schnelle, einfache und zielsichere Identifizierung der Bitumenmodifizierungen. Durch die FTIR-Analytik können die Modifizierungen mit der größtmöglichen Präzision bestimmt werden. Die DSR-Analytik erlaubt dafür zusätzlich eine baupraktische Bewertung der Bindemittel. As polymer, rubber, wax and multi-modified bitumen are used for asphalt road construction since many years, they increasingly occur in reclaimed asphalt. To assess the reclaimed asphalt, it is therefore necessary to identify the modifications in the mixing plants. The formation of the binder bag at softening point ring and ball is characteristic for modification. In this way, wax modified bitumen (WmB) can be identified rather precisely and to a less extent polymer modified bitumen (PmB) can also be identified. Differential scanning calorimetry (DSC) is used to record the melting temperatures of the waxes. In this way, WmB can be identified and a differentiation can be made between the wax types. The analysis by means of the dynamic shear rheometer (DSR) starts with the determination of the equi-stiffness temperature EG*T. Frequency-, amplitude- and MSCR-tests are performed at EG*T. The limit of the LVE range is used to identify WmB. PmB can be identified based on the characteristic values at 0.1 Hz. Creep recovery (MSCRT) is used to identify multi-modifications. As rubber modified bitumen (GmB) is identified on extraction, all types of modification can therefore be identified. Several polymers and waxes cause characteristic bands in the FTIR spectra (Fourier Transform Infrared spectroscopy) of modified bitumen, which enables the identification of these additives. The other additives except the GmB (not necessary) can be identified by means of multivariate model. Further, due to random evaluations, the differentiation between single- and multi-modification as well as the estimation of the content of some additives is possible. DSR and FTIR both enable fast, simple and accurate identification of the bitumen modification. The modification can be determined with the greatest possible precision by using FTIR analysis. On the other hand, DSR analysis allows additional practical assessment of the binder on site. KW - Asphaltstraße (Oberbau) KW - Bitumen KW - Bitmuinöses Mischgut KW - Mechanik KW - Schicht PY - 2021 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2586 SN - 978-3-95606-658-0 SN - 0943-9323 VL - Reihe S: Straßenbau (168) SP - 1 EP - 151 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54971 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Sebastian A1 - Selleng, C. A1 - Meng, Birgit T1 - Prompt phase analyses of ultrahigh-performance concrete N2 - Powder X-ray diffraction is a time-consuming and challenging task, especially for preparation of sensitive phases like ettringite and calcium-silicate-hydrate (C-S-H) phases. Fine-grained ultrahigh-performance concrete (UHPC) with an average grain size <100 μm could be investigated directly without time-consuming milling. As a proof of concept, small UHPC cylinders with plain surfaces were investigated with a newly designed sample holder. The comparison with conventionally prepared powder shows the feasibility of fast qualitative phase analysis using this approach. As a great benefit, a depth-dependent analysis, as well as a comparison of surface layers and core material, was carried out. KW - Ultrahigh-performance concrete (UHPC) KW - X-ray diffraction (XRD) KW - Sample holder KW - Fast measurement KW - Spatial analyses PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002163 SN - 1943-5533 SN - 0899-1561 VL - 30 IS - 3 SP - 06018001, 1 EP - 06018001, 5 PB - American Society of Civil Engineers CY - Reston, VA, USA AN - OPUS4-43879 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Managing Structural Health Monitoring with the Research Data Management Platform BAM Data Store N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an interdisciplinary challenge involving the assessment and prediction of the condition of civil structures, such as bridges, based on measurements and models. This presentation provides insight into how the BAM Data Store is used to represent a SHM project including the metadata and the monitoring data, itself. It describes the structure of the core elements of a typical SHM and introduces metadata profiles. This enables linking objects within the BAM Data Store to create a hierarchical structure. N2 - Structural Health Monitoring (SHM) ist eine interdisziplinäre Aufgabe bei der es um die Bewertung und Zustandsprognose von Bauwerken, wie z. B. Brücken, auf der Grundlage von Messungen und Modellen geht. Die Präsentation gibt einen Einblick in die Verwendung des BAM Data Stores zur Abbildung eines SHM Projekts zum Datenmanagement aller relevanten Metadaten und der Monitoringdaten selbst. Es werden die Struktur der Kernelemente eines typischen SHM beschrieben und Metadatenprofile für diese vorgestellt. Im BAM Data Store werden damit die strukturierte Verknüpfung von Objekten ermöglicht, um eine hierarchische Struktur zu erzeugen. T2 - Data Store Days 2025 CY - Berlin, Germany DA - 09.04.2025 KW - Structural Health Monitoring (SHM) KW - BAM Data Store KW - Verkehrsinfrastrukturen PY - 2025 AN - OPUS4-62942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Incorporating model form uncertainty in digital twins for reliable parameter updating and quantitites of interest analysis N2 - With the rapid adoption of Digital Twins in recent years, simulation models designed to replicate real-world physical systems have become increasingly common. To achieve accurate representations, it is typically necessary to update model parameters based on observations collected from sensors or measurements of the physical asset. However, no model can fully capture the infinitely complex nature of reality. As a result, quantifying the uncertainty in model predictions is essential for reliable decision-making. Bayesian updating frameworks provide an appealing approach for parameter calibration, inherently accounting for such uncertainties. One often-overlooked source of error is model form uncertainty. This type of uncertainty arises from the fundamental discrepancies between the model and reality, stemming from the assumptions and simplifications made during model construction. Ignoring model form uncertainty can lead to overly confident predictions that fail to accurately reflect sensor observations. To address this, we propose an embedded model form uncertainty framework that attributes the model variability to a stochastic extension of the model's latent parameters. This approach enables the quantification of uncertainties that can be represented by a variation in the model parameters. Of particular interest are scenarios involving noisy observations or additional discrepancies that cannot be directly integrated into the model. By incorporating uncertainty through the parameters, this method not only quantifies uncertainty in predictions but also propagates model form uncertainty to other Quantities of Interest (QoI) that rely on the same model or its parameters. Consequently, QoI computations yield more reliable values, accounting for the potential uncertainties introduced by imperfect models during parameter updating. Moreover, this approach facilitates a more comprehensive statistical analysis of QoI distributions, offering deeper insights into the model's reliability and highlighting areas for potential improvement. By incorporating model form uncertainty, decision-makers can achieve a more robust and nuanced understanding of system behavior and prediction quality. T2 - 95th Annual Meeting oft eh International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM) CY - Poznan, Poland DA - 07.04.2024 KW - Unsicherheiten Quantifizierung KW - Brückenüberwachung KW - Digitaler Zwilling PY - 2025 AN - OPUS4-62972 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, Andre A1 - Hothan, Sascha A1 - Rogge, Andreas T1 - Das Abplatzverhalten von Beton im Zusammenhang mit dem Maßstabseffekt N2 - Beton, als aktuell am meisten verwendeter Baustoff ist nicht brennbar und weist zudem eine sehr geringe Temperaturleitfähigkeit auf. Er eignet sich somit gut für den baulichen Brandschutz. Jedoch neigt Beton im Brandfall zu explosionsartigen Abplatzungen, die zu einer Reduzierung des tragfähigen Querschnitts und sogar zum Versagen des Bauteils führen können. Derzeit werden thermomechanische und thermohydraulische Schädigungsprozesse als die zwei maßgeblichen Ursachen für explosionsartige Abplatzungen angesehen. Diese Schädigungsprozesse sind unter anderem abhängig von der Prüfkörpergröße, dem Wasser-Zement-Wert, der Porosität, der Permeabilität und dem Bewehrungsgrad des Bauteils. Im Rahmen des Vortrags werden die Forschungsarbeiten zum Maßstabseffekt des Abplatzverhaltens von Betonen bei Brandbeanspruchung präsentiert. Zu diesem Zweck wurden Betonprüfkörper aus sechs verschiedenen Betonmischungen in jeweils drei Prüfkörpergrößen einseitig, ohne Behinderung der thermischen Ausdehnung und ohne externe Last im Tunnelbrandprüfstand der BAM untersucht. Dieser unikale Prüfstand ermöglicht die Brandprüfung unterschiedlicher Prüfkörpergrößen unter vergleichbaren Brandbedingungen sowie die simultane Prüfung mehrerer kleinformatiger Betonprüfkörper. Das präsentierte, laufende Promotionsvorhaben basiert auf einem von der DFG geförderten Forschungsvorhaben und darauf aufbauenden Folgeuntersuchungen. Die Ergebnisse des DFG-Vorhabens zeigen einen deutlichen Maßstabseffekt mit einer starken Verringerung der Abplatztiefen bei einer Reduzierung der Prüfkörpergröße. Des Weiteren ist das Abplatzverhalten stark von der Betonmischung abhängig. Vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung und Kostenreduzierung verfolgen die auf dem DFG-Vorhaben aufbauenden Untersuchungen das Ziel, das Abplatzverhalten großformatiger Betonprüfkörper durch kleinformatige Betonprüfkörper mit angepassten Randbedingungen nachzustellen. Hierfür wurden zwei Betonmischungen des DFG-Vorhabens verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine Anpassung der Versuchsrandbedingungen dem Maßstabseffekt entgegengewirkt werden kann. T2 - 7. Symposium 'Heißbemessung - Structural Fire Engineering' CY - Online meeting DA - 14.09.2021 KW - Maßstabseffekt KW - Beton KW - Abplatzen KW - Brand PY - 2021 SP - 1 EP - 12 PB - Technische Universität Braunschweig AN - OPUS4-53528 LA - deu 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 - 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 - GEN A1 - Beckenbauer, T. A1 - Root, V. A1 - Radenberg, M. A1 - Nytus, N. A1 - Drewes, B. A1 - Hübner, R. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Stöckert, U. A1 - Gottaut, C. T1 - Teilvorhaben VI-II - Optimierung der lärmtechnischen und bautechnischen Wirksamkeit und Nutzungsdauer dichter Asphaltdeckschichten N2 - Straßenverkehr stellt in Deutschland die stärkste Quelle für Lärmbelastungen dar. In 2014 wurde durch den Forschungsverbund Leiser Verkehr ein Bericht zur Situation der Lärmwirkungsforschung in Deutschland veröffentlicht, der den aktuellen Wissensstand zum Einfluss des Verkehrslärms auf die Lebensqualität und die Gesundheit der Bevölkerung dokumentiert. Verschiedene Studien belegen, dass Dauerbelastungen über 65 dB(A) die Betroffenen stark beeinträchtigen. So mindern die hohen Lärmbelastungen nicht nur die Lebensqualität, sondern sie können auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlafstörungen, kognitive Leistungseinschränkungen und Tinnitus verursachen. Gerade wegen des stetig wachsenden Verkehrsaufkommens sind deshalb Strategien zu entwickeln, die die Bevölkerung noch wirksamer vor Straßenverkehrslärm schützen. Aus dem Verkehrsforschungsprogramm der Bundesregierung wurden seit 2001 die Verbundprojekte Leiser Straßenverkehr gefördert. In 2014 wurde das dritte und letzte Verbundprojekt erfolgreich abgeschlossen. Das Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3 (LeiStra3) hatte sich als zentrales Ziel gesetzt, Maßnahmen zur Minderung des Straßenverkehrslärms in Ballungsräumen zu entwickeln, die dort aufgrund der hohen Bevölkerungsdichte besonders wirkungsvoll sind. Es wurden verschiedene Forschungsansätze verfolgt, die die Geräuschemission an der Lärmquelle nachhaltig reduzieren. Da die Geräuschemission des fließenden Verkehrs maßgeblich durch Wechselwirkungen an der Kontaktstelle von rollendem Reifen und Fahrbahn bestimmt wird, standen die Reifen-Fahrbahn-Geräusche im Fokus der Untersuchungen. Ein Schlüsselelement in LeiStra3 war die Erweiterung des Simulationsmodells SPERoN zur quantitativen Analyse und Vorhersage der Reifen-Fahrbahn-Geräusche. Systematische Analysen von experimentell aufgenommenen Geräuschspektren mit dem Modell zeigten in LeiStra3, dass neben der Anregung von Reifenschwingungen aerodynamische Effekte im Reifen-Fahrbahn-Kontakt maßgeblich an der Geräuschentstehung beteiligt sein müssen. Um diese aerodynamischen Effekte eingehend charakterisieren und kritische Größen identifizieren zu können, mussten auf einem angemieteten Testgelände Modelloberflächen mit speziellen Texturmustern hergestellt werden, die die Entstehungsmechanismen des Rollgeräusches weitgehend getrennt und unabhängig voneinander anregen. Diese Projektstudien bildeten die Grundlage für die Entwicklung eines tragfähigen physikalischen Modells zur Beschreibung der aerodynamischen Effekte. Im Ergebnis von LeiStra3 lassen sich mit SPERoN 2020 nun reale Fahrbahnoberflächen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Reifen-Fahrbahn-Geräusche quantitativ analysieren und Designs für neuartige geräuschmindernde Fahrbahnbeläge zuverlässig synthetisieren. Darüber hinaus stellt das Modell ein leistungsfähiges Modul zur Reifenoptimierung zur Verfügung, mit dem der Einfluss der Profilierung und des Reifenaufbaus auf die Schallabstrahlung und den Rollwiderstand untersucht werden kann. Im Fokus stand dabei die Auswahl und Anwendung geeigneter numerischer Verfahren zur Verkürzung der Rechenzeiten, um ein praxistaugliches Optimierungstool bereit zu stellen. Dies ermöglicht eine effiziente Bestimmung von Schallabstrahlung und Rollwiderstand ohne aufwendigen Prototypenbau. Im Regionalverkehr treten vielfach Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge auf, zudem werden häufig enge Kurven durchfahren. Um die nötige Traktion zu gewährleisten, müssen die Antriebsachsreifen Profile mit einem hohen Anteil an Querrillen aufweisen. Diese Blockprofile neigen zu einer starken Schwingungsanregung auf der Fahrbahn und damit zu einer höheren Geräuschemission. In LeiStra3 wurden technologische Ansätze erarbeitet, um Rollgeräusche blockprofilierter Lkw-Reifen über die gesetzlichen Grenzwerte hinaus zu reduzieren. Im Straßenversuch hat eine Entwicklungsvariante einen Schalldruckpegel von 74,4 dB(A) erreicht. Gegenüber den aktuellen Produkten wurde damit eine Geräuschreduzierung von etwa 4 bis 5 dB(A) erzielt. Diese Variante wurde etwa ein Jahr nach Projektabschluss auf dem Markt eingeführt. Darüber hinaus wurden in LeiStra3 schallabsorbierende Unterbodenverkleidungen realisiert, die das Rollgeräusch effizient absorbieren und damit den Vorbeifahrtpegel um bis zu 3 dB(A) mindern können. Mit Blick auf Elektrofahrzeuge wurden grundlegende Untersuchungen zur Reifen-Fahrbahn-Wechselwirkung unter Antriebsmoment und zur psychoakustischen Charakterisierung durchgeführt. Einen weiteren Schwerpunkt in LeiStra3 stellte die Entwicklung leiserer Fahrbahnoberflächen dar. Modellrechnungen belegen, dass die Oberflächengestalt einen starken Einfluss auf die Schwingungsanregung des Reifens und die aerodynamischen Vorgänge in der Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn hat. Aus akustischer Sicht ist es günstig, wenn alle Profilspitzen auf einer Ebene liegen und sich plateauartige Texturen mit schluchtenförmigen Vertiefungen ausbilden. Die lärmtechnisch optimierte Asphaltdeckschicht AC D LOA stellte zu Projektbeginn eine neue Entwicklung in der Straßenbautechnik dar und greift diesen Ansatz auf. Die Deckschicht wurde auf Basis einer dichten Asphaltzusammensetzung konzipiert und zeichnet sich durch eine Korngrößenverteilung aus, die auf eine lärmtechnisch wirksame Oberflächentextur abgestimmt ist. Der erste Einbau von AC D LOA erfolgte 2007 in Düsseldorf im Bereich der kommunalen Straßen. In LeiStra3 wurde daran gearbeitet, die Verdichtungswilligkeit des Asphaltmischgutes zu verbessern. Auf diese Weise lassen sich die Dauerhaftigkeit der Deckschicht und damit ihr lärmtechnischer Nutzen erhöhen. Die Erkenntnisse flossen in die neuen „Empfehlungen für die Planung und Ausführung von lärmtechnisch optimierten Asphaltdeckschichten“ ein, die in 2015 von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen herausgegeben wurden. Der Gussasphalt mit offenporiger Oberfläche (engl.: Porous Mastic Asphalt, PMA) zeigt ebenfalls lärmmindernde Effekte. Im Vergleich zum herkömmlichen Gussasphalt enthält der PMA einen wesentlich höheren Anteil grober Gesteinskörnung. Es entsteht eine Deckschicht, die im unteren Bereich dicht und im oberen Bereich offenporig strukturiert ist. Die akustische Wirksamkeit ergibt sich aus der günstigen Oberflächentextur und einem hohen Hohlraumgehalt. In 2009 wurden erste Erprobungsstrecken gebaut, bei denen Schallpegelmessungen nach der Statistischen Vorbeifahrtmethode eine Lärmminderungen von bis zu 3 dB(A) gegenüber dem Referenzwert zeigten. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden in LeiStra3 weiterführende Untersuchungen durchgeführt, um die Ausführungssicherheit des PMA zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurde die Mischgutzusammensetzung optimiert und Laborverfahren zur Herstellung von praxisnahen Probekörpern für die Mischgutkonzeption entwickelt. Auf den Bundesautobahnen A 553 bei Brühl, A 3 bei Lohmar und A 5 bei Friedberg konnten Erprobungsstrecken mit verschiedenen PMA-Varianten hergestellt werden. Diese wurden hinsichtlich der Mischgut- und Einbauparameter untersucht. Außerdem wurde in LeiStra3 untersucht, inwieweit der Herstellungsprozess von Elektroofenschlacke (EOS) verbessert werden kann, um bestimmte Kornformen und Korngrößen gezielt zu erzeugen und damit einen hochwertigen Ausgangswerkstoff für den Asphaltstraßenbau zu gewinnen. Im ersten Schritt wurden dazu EOS-Körnungen hinsichtlich ihrer bautechnischen Eignung geprüft und darauf aufbauend das Potenzial verschiedener Prozessrouten bewertet. Mit einer ausgewählten EOSKörnung (EloMinit®) konnten zwei Asphaltdeckschichtvarianten konzipiert und im Mai 2014 auf einem Testfeld eingebaut werden. Die Nachgiebigkeit bestimmt neben der Oberflächentextur und der Offenporigkeit die akustischen Eigenschaften eines Fahrbahnbelags. Ein Ziel in LeiStra3 war es, Asphaltkonstruktionen durch die Nutzung der schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Straßenoberbaus geräuschmindernd zu gestalten. Dabei wurden verschiedene Ansätze wie die Integration einer elastischen Dämpfungsschicht oder die Konzeption eines Asphaltmischgutes mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften verfolgt. Im Bereich Betonbauweisen stand die Herstellung einer Betondecke mit offenporiger Oberfläche (COPS) im Vordergrund. Die Grundidee des Systems COPS greift die im Asphaltstraßenbau bereits erfolgreich eingesetzte Mischgutkonzipierung mit hohem Grobkornanteil und einer feinkörnigen standfesten Bindemittel-/Mörtelphase auf. Während des Einbauvorganges sinkt der feinkörnige Mörtel nach unten ab, so dass innerhalb der oberen 10 mm der Deckschicht eine offenporige Oberfläche entsteht. In Laborversuchen wurde die Betonrezeptur so eingestellt, dass ein kontrolliertes Absetzverhalten des Zementleimes erreicht wird. Die Betonrezeptur muss möglichst stabil gegenüber Einflüssen von Witterung und Einbau sein, um die vorteilhaften akustischen Eigenschaften der fertigen Betondeckschicht sicherzustellen. Im Verbundprojekt LeiStra3 haben Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft in einer interdisziplinär angelegten Forschungsarbeit gemeinsam Lösungen erarbeitet, mit denen das Lärmminderungspotenzial von Reifen, Fahrzeug und Fahrbahn weiter ausgeschöpft werden kann. In allen Arbeitspaketen wurden zahlreiche Ergebnisse und Erkenntnisse gewonnen, die dazu beigetragen haben, die bestehende Technik zu verbessern, die Impulse zur Entwicklung neuer Technologien gesetzt haben und auf deren Basis das Technische Regelwerk fortgeschrieben wurde. KW - Innovation KW - Lärmminderung KW - Straßenbeläge PY - 2017 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2056 N1 - Das Verbundprojekt "Leiser Straßenverkehr 3" wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unter dem Förderkennzeichen 19U10016 A-M gefördert. SP - 312 EP - 381 PB - Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) CY - Bergisch Gladbach AN - OPUS4-54612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Fladt, Matthias T1 - Innenhydrophobierung - neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Um die zunehmenden AKR-Schäden an Betonfahrbahnen im deutschen Autobahnnetz zukünftig zu vermeiden, wurden mit dem ARS 04/2013 verbindliche Eignungsprüfungen zum Ausschluss alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen bei Neubau- und Erhaltungsmaßnahmen eingeführt. Dies führte zu einer deutlichen Reduzierung der geeigneten Gesteinskörnungen. Vor diesem Hintergrund soll durch die Zugabe eines Innenhydrophobierungsmittels während der Betonherstellung grenzwertig alkaliempfindliche Gesteinskörnung nutzbar gemacht werden. Die AKR-Vermeidungsstrategie basiert dabei auf der signifikanten Reduzierung des Eindringens von Wasser und Tausalzlösung in den Fahrbahndeckenbeton. In einem im Aufträge der BASt an der BAM durchgeführten Forschungsvorhaben wurde die Leistungsfähigkeit verschiedener Hydrophobierungsmittel für diesen Einsatzzweck grundhaft untersucht. In dem Beitrag wird exemplarisch die Leistungsfähigkeit eines geeigneten Hydrophobierungsmittels in einem Waschbeton mit einer sehr alkaliempfindlichen Grauwacke aufgezeigt. Das Spektrum der Laboruntersuchungen reicht dabei von AKR-Betonversuchen mit Alkalizufuhr sowie den aufbauend durchgeführten mikroskopischen Untersuchungen zur Bewertung des AKR-Schädigungspotenzials über die Analyse des Feuchte- und Tausalzeintrags bis zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften und des Frost-Tausalz-Widerstands. Abschließend wird der noch vorhandene Forschungsbedarf zur Überführung dieser neuen AKR-Vermeidungsstrategie in die Praxis aufgezeigt. N2 - In order to avoid the increasing ASR damage to concrete pavements in the German motorway network in the future, binding suitability tests for the exclusion of alkali-sensitive aggregates in new construction and maintenanee measures were introduced with ARS 04/2013. This led to a significant reduetion in the number of suitable aggregates. Against this background, borderline alkali-sensitive aggregates are to be made usable by adding an internal water repellent during concrete easting. The ASR avoidance strategy is based on the signifi-cant reduetion of the penetration of water and de-icing salt solution into the concrete pavement. In a research project carried out at BAM on behalf of the BASt, the performance of various hydrophobing agents for this application was thoroughly investigated. In this contribution, the performance of a suitable water repellent in an exposed aggregate concrete with a very alkali-sensitive greywacke is shown as an example. The spectrum of laboratory investigations ranges from ASR concrete tests with alkali supply and the microscopic investigations carried out to evaluate the ASR damage potential, to the analysis of the moisture and de-icing salt penetration, to the determination of the mechanical properties and the freeze-thaw resistance. Finally, the still existing need for research for the transfer of this new ASR prevention strategy into practice is shown. KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Innenhydrophobierung PY - 2021 SN - 0039-2162 IS - 9.2021 SP - 730 EP - 738 PB - Kirschbaum Verlag GmbH AN - OPUS4-54554 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Combining material and structural design to reduce the global warming potential of concrete structures N2 - The creation of civil structures such as bridges, dams, and buildings involves a collaborative effort among various experts, each handling specific aspects of the process. Traditionally, this process is performed sequentially, i.e. starting with the structural design with assumptions on minimal material properties, and a subsequent material design within these limits. In the presentation, an alternative procedure is proposed that merges concrete mix design and structural simulations into a unified, progressive workflow. The design procedure is then reformulated as an optimization problem with constraints related to key performance indicators such as e.g. the load bearing capacity. Addressing uncertainties—whether inherent (aleatoric) or arising from incomplete knowledge (epistemic)—is crucial in any design endeavor. These uncertainties may stem from data used to calibrate physical models, from model simplifications or from machine learning models trained with limited amount of data that are used to bridge gaps in the workflow. Inverting the causal relations poses several challenges especially when these physics-based models do not provide derivatives/sensitivities or when design constraints are present. Our approach advocates for Variational Optimization, augmented by proposed extensions and carefully selected heuristics. Integrating the expertise and numerical methods from multiple experts is a challenging task in itself. The presentation discusses the use of workflow tools with a modularization of the computational methods. The presentation includes related challenges in the context of the FAIR principles (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable). The design of a precast concrete beam is presented as an example to demonstrate the efficacy of our methodology. The objective is to minimize the environmental impact in terms of the global warming potential while fulfilling constraints related to the load-bearing capacity (Eurocode) as well as the demoulding time and the maximum temperature during hydration.The latter are computed from a macroscopic thermo-mechanical Finite Element simulation that is based on a hydration model on the paste level combined with homogenization procedures to obtain the macroscopic constitutive equations. Experimental data is used to perform a Bayesian calibration of these models. T2 - ECCOMAS CONGRESS 2024 CY - Lisbon, Portugal DA - 03.06.2024 KW - Performance oriented design KW - Black-box optimization under uncertainty KW - Probabilistic machine learning KW - Precast concrete KW - Mix design KW - Sustainable material design PY - 2024 AN - OPUS4-62108 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönsee, Eric T1 - Investigations on multi-sensor data for monitoring volume flow during the printing process N2 - Extrusion based 3D concrete printing (3DCP) is a growing technology because of its high potential for automating construction and the new possibilities of design. In conventional construction methods, a sample is taken to be representative for one material batch. However, in 3DCP continuous mixing is used which results in variations during the mixing process. Therefore, one sample is not representative for the entire structure. This leads to the necessity of continuous and real-time process monitoring. This study focuses on the variations of pressure and temperature which are caused by changes in the material due to the ongoing mixing process. Changes in material, which is transported downstream, are influencing sensor signals in different positions with a time delay. In the following, the data is analysed to investigate if the changing material and the so caused change in pressure can be used to calculate volume flow. T2 - Digital Concrete 2024 CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - Additive Manufacturing KW - In-line Monitoring KW - Volume Flow KW - Process Control PY - 2024 AN - OPUS4-61002 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 - Budnik, J. A1 - Betz, T. A1 - Brameshuber, W. A1 - Fromm, A. A1 - Gerdes, A. A1 - Gerlach, J. A1 - Götz, M. A1 - Hart, R. A1 - Heese, C. 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 - Remus, R. A1 - Schaab, A. A1 - Schäffel, P. A1 - Schauerte, J. A1 - Schönborn, A. A1 - Siebert, B. A1 - Stephan, D. A1 - Tebbe, H. A1 - Wagner, J.-P. ED - Siebert, B. T1 - Chemischer Angriff auf Beton - Empfehlungen zur Prüfung und Bewertung N2 - ln den letzten Jahren wurden diverse Prüfverfahren und Methoden entwickelt, um die Leistungsfähigkeit von Beton bzw. Bindemittel hinsichtlich des Widerstands gegenüber betonaggressiven Einwirkungen beurteilen zu können. Ein wesentliches Ziel von Prüfverfahren zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen ist, die im Laufe der Nutzungsdauer zu erwartenden Einwirkungen auf den Baustoff realitätsnah abzubilden. Dazu sind die Prüfparameter auf die im jeweiligen Anwendungsbereich vorherrschenden Umgebungs- und Randbedingungen anzupassen. Daneben sind auch die Bewertungskriterien individuell unter Berücksichtigung der im Einzelfall geforderten Nutzungsdauer eines Bauwerks festzulegen. Eine systematische Zuordnung von adäquaten Prüfverfahren bzw. Prüfparametem und Bewertungskriterien für die verschiedenen Anwendungsbereiche im Betonbau, in denen betonaggressive Einwirkungen auftreten, ist mit Ausnahme von Einzelfällen bislang nicht vorhanden. Daneben stellt sich in der Praxis immer wieder das Problem, das Angriffspotenzial der Umgebung eines Bauwerks (prüftechnisch) zu erfassen und zu bewerten. Der Hauptausschuss Baustofftechnik des DBV hat daher den Arbeitskreis „Chemischer Angriff auf Beton“ beauftragt, dieses Merkblatt zu erarbeiten, das auf Basis von einschlägigen Erfahrungen der Baupraxis und wissenschaftlichen Erkenntnissen Grundsätze und bewährte Methoden zur Beurteilung der Einwirkungs- und Widerstandsseite beim chemischen Angriff auf Beton aufzeigt und diesbezüglich Hinweise für verschiedene Anwendungsbereiche im Betonbau liefert. KW - Beton KW - Betonangriff KW - Dauerhaftigkeit KW - Säureangriff PY - 2017 SP - 1 EP - 65 PB - Eigenverlag Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e. V. CY - Berlin AN - OPUS4-44663 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 - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Digital acoustic twin for prestressed concrete structures N2 - In den 1950er Jahren setzte sich die Spannbetonbauweise für Brücken mit größeren Spannweiten durch. Heute existieren im deutschen Bundesfernstraßennetz ca. 21.000 Spannbetonbrücken. Die mangelnde Erfahrung in der Anfangszeit dieser Bauweise stellt uns heute vor Probleme hinsichtlich einer Kombination aus Korrosion und Ermüdung der Spannglieder. Hauptursachen sind Spannungsrisskorrosion, deutlich gewachsene Verkehrslasten sowie ungenügende Annahmen zu Temperaturlasten. Insbesondere Spanndrahtbrüche infolge Spannungsrisskorrosion können zu einem Strukturversagen ohne Ankündigung führen. Spannstähle mit einer starken Gefährdung für Spannungsrisskorrosion wurden in der Bundesrepublik bis 1965, in der ehemaligen DDR bis Ende der 1980er Jahre verbaut. Um katastrophale Schadensfälle zu verhindern, müssen Bauwerke unter Verdacht auf Spannungsrisskorrosion in Kombination mit unzureichendem Ankündigungsverhalten überwacht werden. Derzeit ist die Schallemissionsanalyse die einzige zuverlässige und ökonomisch vertretbare Überwachungsmethode. Damit kann der sichere Betrieb der Bauwerke über die verbleibende Nutzungsdauer gewährleistet werden. Die DGZfP-Richtlinie SE05 “Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse” beschreibt detailliert Planung, Installation und Betrieb solcher Monitoringsysteme. Im Projekt SimAS “Digitaler Zwilling zur Simulation der Ausbreitung akustischer Wellen in Spannbetonelementen” werden die Grundlagen für eine Optimierung der Monitoringsysteme auf Basis der Schallemissionsanalyse gelegt. Eine akustische Simulation der Struktur und deren Fusion mit Messdaten unterstützt sowohl die vorbereitenden akustischen Analysen der Brücken als auch die Planung der Monitoringsysteme und die Drahtbrucherkennung. T2 - SCHALL 25 – Schallemissionsanalyse und Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Dresden, Germany DA - 27.03.2025 KW - Acoustic Emission KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Digitaler akustischer Zwilling KW - Schallausbreitung KW - Schallemissionsanalyse PY - 2025 AN - OPUS4-62835 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fiedler, Max A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Kaplan, Felix A1 - Holst, Ralph A1 - Saloga, Katrin A1 - Schmidt, Sebastian A1 - Sodeikat, Christian T1 - Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse T1 - Detection of Wire Breaks using Acoustic Emission Analysis - The New Guideline SE 05 of the German Society for Non- Destructive Testing (DGZfP) N2 - AbstractSpannungsrisskorrosion stellt Brückenbetreiber vor immense Herausforderungen, da sie zu gravierenden Schäden an den Spanngliedern führen kann und gleichzeitig die Methoden zur frühzeitigen Schadenserkennung und Tragfähigkeitskontrolle stark eingeschränkt sind. In diesem Kontext hat sich die Schallemissionsanalyse (SEA) zur Detektion von Spanndrahtbrüchen als bedeutsame Methode etabliert. Diese Technologie bietet einzigartige Vorteile und kann einen wichtigen Beitrag zur Sicherstellung des Weiterbetriebs gefährdeter Bauwerke liefern. Gleichzeitig erfordert die Anwendung der SEA tiefgehende spezialisierte Fachkenntnisse. Mit der zunehmenden Verbreitung und dem steigenden Interesse an dieser Methode ist auch der Bedarf an standardisierten Prozessen und Qualitätskontrollen gewachsen. Diesen Bedarf hat der Fachausschuss Schallemissionsprüfung der DGZfP erkannt und die Richtlinie  SE 05 entwickelt. Diese Richtlinie setzt klare Standards und bietet umfassende Anleitung für die Implementierung und Anwendung der Schallemissionsanalyse zur Detektion von Spanndrahtbrüchen. N2 - Stress corrosion cracking confronts bridge operators with immense challenges, as it can lead to severe damage to the tendons while the methods for early damage detection and load-bearing capacity control are highly limited. In this context, Acoustic Emission Analysis (AEA) has established itself as an important method for detecting wire breaks. This technology offers unique advantages and can make a vital contribution to ensuring the continued operation of endangered structures. However, the application of AEA requires deep specialized expertise. With the increasing adoption and growing interest in this method, the need for standardized processes and quality controls has also grown. The DGZfP’s Acoustic Emission Testing Committee recognized this need and developed Guideline SE 05. This guideline sets clear standards and provides comprehensive guidance for the implementation and application of Acoustic Emission Analysis for detecting wire breaks. KW - Brücke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Monitoring KW - Schallemission KW - Spanndrahtbrucherkennung KW - Schadensdetektion KW - Richtlinie SE 05 KW - DGZfP PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400098 SN - 1437-1006 VL - 119 IS - 2 SP - 150 EP - 164 PB - Ernst & Sohn GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-62753 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Eilers, Manfred A1 - Hoppe, Johannes A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Dudenhöfer, Bernd A1 - Rückert, Phillip A1 - Alte-Teigeler, Ralf A1 - Rau, Richard T1 - Merkblatt für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus hohlraumreichen Asphalttraggerüsten mit nachträglicher Verfüllung (HANV) für Ingenieurbauten aus Beton N2 - Konventionelle Regelbauweisen für die Ausbildung von Abdichtungssystemen auf Brücken- und anderen Ingenieurbauwerken aus Beton machen signifikante material- und systembedingte Einbau- und Sperrzeiten erforderlich. Das innovative Abdichtungssystem „Hohlraumreiches Asphalttraggerüst mit nachträglicher Verfüllung“ (kurz: HANV) bietet eine deutliche Zeitersparnis von Ausführung bis Verkehrsfreigabe. Gleichzeitig zeichnet sich diese Bauweise mit einer hohen Deformationsbeständigkeit gegenüber Schwerlastverkehr aus. Auf der Grundlage eines mittlerweile ausgeprägten Erfahrungshintergrundes wird mit Hilfe des aufgestellten Regelwerkes der Baupraxis eine qualitätssichere Ausführung mit gütegesicherter Funktionalität zur Verfügung gestellt. KW - Abdichtungssysteme KW - Verkehrs-Infrastrukutur KW - Ingenieurbauwerke aus Beton PY - 2025 SN - 978-3-86446-421-8 VL - 2025 IS - 1 SP - 3 EP - 40 PB - FGSV-Verlag CY - Wesselinger Straße 15-17 in 50999 Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-62798 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Model identification coupling Bayesian Inference with PGD reduced models with random field material parameters N2 - The main challenge using numerical models as digital twins in real applications is the calibration and validation of the model based on uncertain measurement data. Therefore, model updating approaches which are inverse optimization processes are applied. This requires a huge number of computations of the same numerical model with slightly different model parameters. For that reason, model updating becomes computationally very expensive for real applications. Model reduction, e.g. the proper generalized decomposition method, is a popular concept to decrease the computational effort of complex numerical simulations. Therefore, a reduced model of the structure of interest is derived and will be used as surrogate model in a Variational Bayesian procedure to create a very efficient digital twin of the structure. An efficient model updating approach by means of a PGD reduced model with random field material stiffness parameters is shown. The random field allows, to calibrate the model considering parameter changes over the spatial direction. These changes can be caused by local damages as well as by production. As an exemplary application a demonstrator bridge is used. Digital twins can reduce the costs for maintenance and inspections especially for the costly civil infrastructure with high requirements at their performance over the whole lifetime. Currently, the current state of the structure is determined by regular manual and visual inspections within constant intervals. However, the critical sections are often not directly accessible or impossible to be instrumented at all. In this case, model-based approaches where a digital twin is set up can improve the process. Based on this digital twin, a prognosis of the future performance of the structure, e.g. the failure probability, can be computed. The influences of the reduction degree, the mesh discretization as well as the correlation length in the PGD Bayesian approach are studied by means of the digital twin of a simple pre-stressed concrete two field bridge. T2 - Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM) 2020@21 CY - Online meeting DA - 15.03.2021 KW - Digital twin supporting KW - Proper generalized decomposition PY - 2021 AN - OPUS4-52317 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - Reduced order Approximations of fine scale edge basis functions within a variational multiscale approach N2 - In analyzing large scale structures, it is necessary to take into account the material heterogeneity for accurate failure prediction. However, this greatly increases the degrees of freedom in the numerical method thus making it infeasible. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the fine scale on the coarse scale has to be modelled directly. This work aims to develop an efficient methodology to model heterogeneous structures combining the variational multiscale method and model order reduction techniques. Superposition-based methods assume a split of the solution field into coarse and fine scale contributions. In deriving practical methods, some form of localization is necessary to eliminate the fine-scale part from the coarse-scale equation. Hund and Ramm [2] discussed different locality constraints and in particular zero jump conditions enforced by a Lagrange-type method leading to a coupled solution scheme. In this contribution, a combination of the variational multiscale method and model order reduction techniques is applied to model the influence of the fine scale on the coarse scale directly. First, possible coarse and fine scale solutions are exploited for a representative volume element (RVE), specific to the material of interest, to construct local approximation spaces. For the local fine scale spaces different choices are presented, which ensure continuity between adjacent coarse grid elements. Therefore,the resulting global system takes into account, the effect of the fine scale on the coarse scale, is sparse and has much lower dimensions compared to the full system in the direct numerical simulation. The authors gratefully acknowledge financial support by the German Research Foundation (DFG), project number 394350870. This result is part of a project that has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme (Grant agreement No. 818473). T2 - COMPLAS 2021 CY - Berlin, Germany DA - 07.09.2021 KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Model order reduction PY - 2021 AN - OPUS4-53289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Uncertainty Quantification and Model Extension for Digital Twins through Model Bias Identification N2 - Using digital twins requires precise digital models that accurately reflect their physical counterparts. Ensuring their trustworthiness and enabling informed decision making requires a robust approach to Uncertainty Quantification (UQ). A suitable model update scheme is crucial to preserve the quality and robustness of simulation-based digital twins. Model bias resulting from discrepancies between computational models and real systems pose a significant challenge in achieving this goal. Two alternative methods for identifying additive model discrepancies are investigated in comparison with the classical Bayesian inference framework - a modularized version of Kennedy and O'Hagan's approach [1] and another based on orthogonal Gaussian processes [2]. Furthermore, embedded bias approaches based on hierarchical Bayesian methods are used to incorporate the bias on the level of the parameters [3]. This improves the predictive quality of quantities that are not directly measured and allows for more accurate estimates of the uncertainty bounds. The approaches are demonstrated for predicting the complete temperature distribution and compensating for thermal deformations in a real structural problem, using data from a limited number of sensors. T2 - FrontUQ 2024 ​ CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Model bias KW - Uncertainty quantification KW - Digital twin KW - Model updatin PY - 2024 AN - OPUS4-62106 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Acoustic emission for monitoring of fatigue damage in concrete elements of wind turbine towers N2 - Wind energy has become an important player in the energy transition in Germany. Towers of onshore wind turbines are often designed as hybrid structures: the lower part is made of prestressed concrete whereas the upper part is made of steel tubes. The tall structures are permanently subjected to cyclic loads. A research project of BAM as part of the joint project WinConFat - Structure focusses on the development of techniques to monitor fatigue damage evolution in the concrete part. Results of a previous project show that a combination of ultrasonic and acoustic emission testing can give an indication for critical conditions near the end of the fatigue life of the concrete. In the ongoing project acoustic emission sensors have been installed at the base and at the transition piece between concrete and steel of a hybrid wind turbine tower. Beside of acoustic emission measurement the sensor spacing allows for measuring the concrete ultrasonic velocity along the circumference in both levels. Additional measurements like strain, temperature, inclination, or acceleration allow for comparison of environmental loads and change of acoustic properties of the concrete. The paper focusses on first acoustic measurements recorded since December 2023 in comparison to operating data of the wind turbine. T2 - 36th Conference of the European Working Group on Acoustic Emission CY - Potsdam, Germany DA - 18.09.2024 KW - Concrete fatigue monitoring KW - Acoustic emission KW - Ultrasound KW - Hybrid wind turbine tower PY - 2024 AN - OPUS4-61566 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Unger, Jörg F. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Tamsen, Erik T1 - Data provenance - from experimental data to trustworthy simulation models and standards N2 - FAIR (findable, accessible, interoperable and reusable) data usage is one of the main principals that many of the research and funding organizations include in their strategic plans, which means that following the main principals of FAIR data is required in many research projects. The definition of data being FAIR is very general. When implementing that for a specific application or project or even setting a standardized procedure within a working group, a company or a research community, many challenges arise. In this contribution, an overview about our experience with different methods and tools is outlined. We begin with a motivation on potential use cases for the application of FAIR data with increasing complexity starting from a reproducible research paper over collaborative projects with multiple participants such as Round-Robin tests up to data-based models within standardization codes, applications in machine learning or parameter estimation of physics-based simulation models. In a second part, different options for structuring the data (including metadata schema) are discussed. The first one is the openBIS system, which is an open-source lab notebook and PostgreSQL based data management system. A second option is a semantic representation using RDF based on ontologies for the domain of interest. In a third section, requirements for workflow tools to automate data processing are discussed and their integration into reproducible data analysis is presented with an outlook on required information to be stored as metadata in the database. Finally, the presented procedures are exemplarily demonstrated for the calibration of a temperature dependent constitutive model for additively manufactured mortar. A metadata schema for a rheological measurement setup is derived and implemented in an openBIS database. After a short review of a potential numerical model predicting the structural build-up behavior, the automatic workflow to use the stored data for model parameter estimation is demonstrated. KW - FAIR data KW - Semantic web KW - Scientific workflows KW - Metadata KW - Reproducible data processing PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.08.081 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier AN - OPUS4-58215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weigel, Sandra T1 - Ein Ausblick: Alternative Bindemittel für bitumenhaltige Materialien N2 - Im Straßen- und Ingenieurbau sind neben dem Baustoff Beton auch bitumenhaltige Materialien in Flächenabdichtungen, Dehnfugenkonstruktionen und Asphaltbelägen von entscheidender Bedeutung. Die bestehende Erdölabhängigkeit dieser Materialien fordert jedoch ein dringendes Umdenken, wobei langfristig die Substitution des Bitumens durch nachhaltige, biobasierte Alternativmaterialien angestrebt werden sollte. Durch eine partielle Substitution wäre zudem bereits kurz- bis mittelfristig eine Reduzierung der Erdölabhängigkeit möglich, wobei sich z.B. Rückstände der Mikroalgenaufbereitung oder Lignin als Substitutionsprodukte eignen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.024 KW - Bitumen KW - Alternative Bindemittel KW - Lignin KW - Mikroalgenrückstände PY - 2024 AN - OPUS4-61737 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Döhler, Michael A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, Laurent ED - Ottaviano, Erika ED - Pelliccio, Assunta ED - Gattulli, Vincenzo T1 - Vibration-based monitoring of civil structures with subspace-based damage detection N2 - Automatic vibration-based structural health monitoring has been recognized as a useful alternative or addition to visual inspections or local non-destructive testing performed manually. It is, in particular, suitable for mechanical and aeronautical structures as well as on civil structures, including cultural heritage sites. The main challenge is to provide a robust damage diagnosis from the recorded vibration measurements, for which statistical signal processing methods are required. In this chapter, a damage detection method is presented that compares vibration measurements from the current system to a reference state in a hypothesis test, where data9 related uncertainties are taken into account. The computation of the test statistic on new measurements is straightforward and does not require a separate modal identification. The performance of the method is firstly shown on a steel frame structure in a laboratory experiment. Secondly, the application on real measurements on S101 Bridge is shown during a progressive damage test, where damage was successfully detected for different damage scenarios. KW - Structural health monitoring KW - Subspace methods KW - Damage detection KW - Statistical tests KW - Vibrations PY - 2018 SN - 978-3-319-68645-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-68646-2 SP - 307 EP - 326 PB - Springer International Publishing CY - Cham ET - 1. AN - OPUS4-45127 LA - eng 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 - RPRT A1 - Koch, Claudia A1 - Ladu, Luana A1 - Asna Ashari, Parsa A1 - Blind, K. A1 - Castka, P. T1 - Global status and trends in digital transformation and conformity assessment - An international comparison across 15 countries and regions - A QI-FoKuS study T1 - Weltweiter Status und Trends in der digitalen Transformation der Konformitätsbewertung - Ein internationaler Vergleich zwischen 15 Ländern und Regionen - Eine QI-FoKuS-Studie N2 - The ongoing digital transformation of the economy and the increasing complexity of networked products and applications are bringing digitalization into the focus of conformity assessment bodies (CABs). The demand for conformity assessment services is rising in tandem with innovations, new technologies, and processes. This poses new challenges for testing and calibration laboratories, inspection and certification bodies, and other CABs. Nevertheless, the emergence of advanced digital technologies and applications also opens up new opportunities for these organizations. This study is the first to comprehensively explore "Digitalization in Conformity Assessment" building on data from an online survey of CABs worldwide (14 countries and West Africa as a region with seven countries). N2 - Die fortschreitende digitale Transformation der Wirtschaft und die zunehmende Komplexität vernetzter Produkte und Anwendungen rücken die Digitalisierung in den Fokus von Konformitätsbewertungsstellen (KBS). Die Nachfrage nach Konformitätsbewertungsdienstleistungen im Einklang mit Innovationen, neuen Technologien und Prozessen steigt. Dies stellt Prüf- und Kalibrierlaboratorien, Inspektions- und Zertifizierungsstellen und andere KBS vor neue Herausforderungen. Der Fortschritt digitaler Technologien und Anwendungen eröffnet diesen Organisationen gleichzeitig neue Chancen. Diese Studie ist die erste, die das Thema der "Digitalisierung in der Konformitätsbewertung" umfassend erforscht. Sie stützt sich auf Daten aus einer Online-Umfrage unter KBS weltweit (14 Länder und Westafrika als Region mit sieben Ländern). KW - Testing KW - COVID-19 KW - Calibration KW - Certification KW - Conformity assessment KW - Conformity assessment body KW - Digital transformation KW - Digitalization KW - Laboratory KW - Quality infrastructure KW - TIC KW - Corona KW - Digitale Transformation KW - Digitalisierung KW - Kalibrierung KW - Konformitätsbewertung KW - Konformitätsbewertungsstelle KW - Labor KW - Prüfung KW - Qualitätsinfrastruktur KW - Zertifizierung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-597659 UR - https://www.qi-fokus.de SP - 1 EP - 53 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59765 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ladu, Luana A1 - Koch, Claudia A1 - Asna Ashari, Parsa A1 - Blind, K. A1 - Castka, P. T1 - Technology adoption and digital maturity in the conformity assessment industry: Empirical evidence from an international study N2 - Technological innovation and digitalization are transforming industries and organizations worldwide. Digital Maturity Models often serve as a reference point to monitor the digitalization progression through prescribed stages. Yet, little is still understood about (i) how a digital maturity model should be designed and deployed in a specific industry setting and (ii) the association between digital maturity and technology adoption. Building on extant literature and extensive interviews with industry experts, we first develop a digital maturity model in the context of the conformity assessment industry (a globally regulated industry responsible for assessing compliance of organizations with standards and regulations). Second, we implement the model and conduct a survey across 1447 organizations in 15 countries. Our findings reveal that the digital transformation journey of the industry progresses along five stages of maturity (with most organizations in the early/ intermediate stages of digital maturity) with distinctive patterns of technical and managerial practices across all stages. Adoption of technologies is (unsurprisingly) associated with higher digital maturity levels - albeit that association does not hold for complex technologies (such as Blockchain) and is impacted by country specifics (measured by the Digital Skills Gap Index). Our study provides insights into digital maturity and the adoption of technologies in an institutional environment that is highly regulated and conservative, in which high integrity of service provision is primary, and digitalization is a secondary focus of organizations. KW - Digital Maturity KW - Standardisation KW - Digital Maturity Scores KW - Technology Adoption KW - Digital Technologies PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601930 DO - https://doi.org/10.1016/j.techsoc.2024.102564 SN - 0160-791X VL - 77 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-60193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Integrating vibration monitoring into risk-based inspection and maintenance planning for deteriorating structural systems N2 - A reliability and risk-based framework for integrating vibration monitoring data in the planning of inspection and maintenance of deteriorating structural systems is discussed and demonstrated in a numerical example. T2 - Wind Energy Science Conference (WESC 2021) CY - Online Meeting DA - 25.05.2021 KW - Deterioration KW - Structural systems KW - Inspection KW - Vibration monitoring KW - Maintenance PY - 2021 AN - OPUS4-52766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eis, A. A1 - Ortlepp, S. A1 - Ludwig, H.-M. A1 - Schnell, A. A1 - Rübner, Katrin ED - Jäger, W. T1 - RC-Leichtgranulate - Leichte Gesteinskörnungen aus ziegelhaltigem Mauerwerkbruch N2 - Bericht über ein laufendes Forschungsvorhaben zur Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von leichten Gesteinskörnungen für die Produktion von Leichtbeton und -mörtel aus ziegelhaltigen Bau- und Abbruchabfällen durch thermische Porosierung. KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Bau- und Abbruchabfälle KW - Leichtbeton KW - Leichtmörtel PY - 2016 SN - 978-3-433-03131-5 VL - 41 SP - 551 EP - 554 PB - Ernst & Sohn GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-39198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Bayesian model updating for predictive digital twins under model form uncertainty N2 - Simulation models are an essential tool to support decision making in civil engineering. Since the structures are often unique, full scale experimental validations are very costly or even impossible and the consequences of failure are severe, the simulation models have to be reliable and should provide results with sufficient safety margins, often resulting in very conservative designs. For innovative approaches such as 3D concrete printing, these models are even more important - supporting not only an a priori design optimization, but provide the option for a real-time process control or a quality assessment in a post-processing by evaluating the impact of discrepancies between the as-designed and as-built structures on quantities of interest. The simulation models are typically parameterized, and with the inclusion of noisy measurement data and prior knowledge of model parameters, Bayesian methods allow for the estimation of posterior parameter distributions. However, engineers are often interested in quantities of interest (QoIs) that are either not measured at the location of interest or cannot be measured directly, such as maximum stresses, failure probabilities or remaining useful life. Propagating posterior parameter distributions to these QoIs generally underestimates their uncertainty, especially when dealing with large datasets which is typical for digital twins with a constant data flow. One of the reasons is the fact that model form uncertainty is usually neglected. However, for complex structures involving interacting physical processes, model form uncertainty due to modeling assumptions and simplifications is unavoidable to ensure computational tractability of the simulation models. As a consequence, it is required to incorporate these additional uncertainties in the computational approach and model updating procedure. This work presents embedded Bayesian methods that integrate model form uncertainty into the parameter space by transforming the deterministic model into a stochastic one [1]. The propagation of these parameter distributions through the model is achieved using polynomial chaos expansion techniques. Additionally, the likelihood is redefined using Approximate Bayesian Computation (ABC) methods. The proposed methods are applied to several structural engineering case studies, ranging from model calibration for 3D concrete printing based on laboratory tests to the digital twin of the Nibelungen bridge in Worms, Germany. T2 - Digital Twins in Engineering & Artificial Intelligence and Computational Methods in Applied Science, DTE - AICOMAS 2025 CY - Paris, France DA - 17.02.2025 KW - Bayesian inference KW - Model updating KW - Parameter estimation KW - Model form uncertainty PY - 2025 AN - OPUS4-62748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Werner, D. A1 - Maier, Bärbel A1 - Wilsch, Gerd T1 - Schadenskategoriespezifische Bewertung von AKR-Prüfverfahren T1 - Evaluation of ASR testing methods in relation to specific damage categories N2 - Ausgehend von den verstärkt auftretenden AKR-Schäden an den vor 2005 hergestellten BAB-Abschnitten verfolgte das Forschungsvorhaben zwei Ziele. So sollte einerseits die Ursache für die mit der AKR-Schadensentwicklung einhergehende Dunkelfärbung der Oberfläche der Betonfahrbahndecke im Fugenbereich ermittelt werden. Andererseits galt es, ausgehend von der Zustands- und Schadenserfassung das AKR-Restschädigungspotenzial der Prüfkörper aus je drei ein- und zweischichtig ausgeführten, unterschiedlich stark AKR-geschädigten BAB-Abschnitten vergleichend zu bewerten. Folgende Ergebnisse wurden u. a. erzielt: 1. Dunkelfärbung Experimenteller Nachweis mit kombinierter insitu- Feuchtemessung mit Radar (integral) und NMR (tiefenaufgelöst), dass Dunkelfärbung der Oberfläche der Betonfahrbahndecke im Fugenbereich auf eine erhöhte Durchfeuchtung der Betonrandzone zurückzuführen ist; erfolgreiche Validierung der ZfP-Ergebnisse mit Darr-Wäge-Versuch. 2. Zustand beprobter BAB-Abschnitte und schadenskategoriespezifische Bewertung der AKR-Prüfverfahren: • Auffinden von Horizontalrissen im Bereich der Querscheinfuge bei allen AKR-geschädigten BAB-Abschnitten, • Ermittlung mittlerer Eindringtiefen bei Natrium von maximal 20 bis 45 mm und bei Chlorid von maximal 15 bis 60 mm im Entnahmezustand; keine Korrelation mit der AKR-Schadenskategorie des jeweiligen BAB-Abschnitts, • Nachweis gleichzeitig auftretender SEB bei allen AKR-geschädigten BAB-Abschnitten im Entnahmezustand, • keine signifikante Verminderung der Spaltzugfestigkeit durch die verstärkte AKR am Plattenrand, • Ermittlung eines erhöhten AKR-Restschädigungspotenzials bei vier der sechs beprobten BAB-Abschnitte primär mittels AKR-erformanceprüfungen, • Ermittlung höherer Dehnungen bei Performanceprüfungen aus Ober- und Unterbeton bestehenden Halbschalen, als an separat aus Ober- und Unterbeton gewonnenen Prismen, • Unauffälliges Verhalten nahezu aller bei der Performanceprüfung auffälligen Bestandsbetone im 40°C- und 60°C-Betonversuch; vermutete Ursache: mit LIBS nachgewiesene hohe und tiefreichende Auslaugung der Alkalien. N2 - Our research project had two aims in addressing the increased occurrence of ASR damage on German motorway sections built before 2005: firstly, to establish the cause of the darker discolouration around the joints of concrete road surface that occurs in conjunction with ASR damage. Secondly, based on the status and damage report, it aimed to comparatively evaluate the residual ASR damage potential of test samples from three federal motorway sections of one-layer and three of twolayer pavement, showing different levels of ASR damage. We obtained the following results (among others): 1. Dark discolouration Experimental evidence using non-destructive testing methods showing that dark discolouration of concrete road surfaces near joints is due to increased moisture in the concrete boundary zone: NDT findings successfully validated by weighing and drying test. 2. Condition of sampled motorway sections and evaluation of ASR test methods used: • discovery of horizontal cracks located near transverse contraction joint in all motorway sections with ASR damage, • determination of maximum mean penetration depth of sodium from 20 to 45 mm and of chloride from 15 to 60 mm in sample as extracted; no correlation with the ASR damage category of the relevant motorway section, • evidence of simultaneous occurrence of DEF on all ASR-damaged motorway sections in sample as extracted, • no significant reduction of splitting tensile strength due to increased ASR at slab edge, • increased ASR residual damage potential found on four of the six motorway sections tested primarily with ASR performance tests, • increased expansion found during performance tests on half shells consisting of upper and lower concrete compared to prisms taken separately from upper and lower concrete, • 40°C and 60°C concrete prism tests revealed no noticeable reactions in almost all existing concrete types that showed irregularities in the performance test. Suggested cause: high and deep levels of alkali leaching determined by LIBS. KW - NMR-Relaxometrie KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Betonfahrbahndecke KW - AKR-Betonversuche KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Radar PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:opus-bast-24661 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2466 SN - 978-3-95606-543-9 SN - 0943-9323 VL - S 145 SP - 1 EP - 60 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54748 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Offshore Auslagerung von nichtrostenden Stahlcoupons N2 - Zur Erweiterung der Anwendungserfahrungen nichtrostender Stähle, insbesondere von Lean-Duplex-Stählen, unter maritimen Einsatzbedingungen, wurden Testracks auf der Umspannplattform OSS des Windparks Hohe See errichtet. Hier wurden neben Standardproben zur Korrosivitätsbestimmung nach ISO 9223 auch mehrere Serien nichtrostender Stahlgüten mit unterschiedlichen Oberflächen, Spaltausbildungen und Verarbeitungszuständen ausgelagert und nun nach 1-jähriger Bewitterungszeit bewertet. In diesem Beitrag werden Oberflächenzustände, Korrosionszustände und Lochtiefen dieser Probekörper gezeigt. T2 - 21. Tagung Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 24.01.2024 KW - Korrosion KW - Offshore KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2024 AN - OPUS4-59452 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Demonstrationsexperimente N2 - Ergänzend zu den theoretischen Betrachtungen des Korrosionsverhaltens nichtrostender Stähle werden in diesem Vortrag Demonstrationsexperimente gezeigt. T2 - Seminar Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung CY - Düsseldorf, Germany DA - 30.01.2024 KW - Korrosion KW - Experimente KW - Elektrochemie KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2024 AN - OPUS4-59455 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Oesch, T. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Sigmund, S. A1 - Hünger, K.-J. A1 - Kositz, M. T1 - Analyse des gefügeabhängigen Löslichkeitsverhaltens potenziell AKR-empfindlicher Gesteinskörnungen T1 - Analysis of the microstructure depending solubility behavior of potential ASR sensitive aggregates N2 - Das gefügeabhängige Löslichkeitsverhalten wurde an folgenden vier Gesteinskörnungen unterschiedlicher Alkaliempfindlichkeitsklassen untersucht: • GK1 (EIII-S): quarzreicher Kies • GK2 (EIII-S): Grauwacke (Splitt) • GK3 (EI-S): Quarz-Feldspat-Porphyr (Splitt) • GK4 (EI-S): sandsteinreicher Kies DiePorenstrukturanalyse erfolgte sowohl an Einzelkörnern mittels vergleichender 3D-CT und BET- Untersuchungen als auch an Korngemengen der einzelnen Kornfraktionen (außer Fraktion 16/22 mm) über die Wasseraufnahme und mit BET. Für die Visualisierung und Quantifizierung der von außen zugänglichen Oberflächenanteile der Einzelkörner wurde ein Softwaretool entwickelt, erprobt und erfolgreich angewandt. Es gelang so u.a. den Nachweis zu erbringen, dass die gebrochenen Einzelkörner der Grauwacke und des Rhyoliths einen deutlich geringeren von außen zugänglichen Oberflächenanteil als die gleichartigen Gesteinskörner aus dem Kies besitzen. Aufgrund der limitierten Ortsauflösung der 3D-CT von 11 bis 16,5 μm wurde mit BET eine um drei Zehnerpotenzen höhere spezifische Oberfläche ermittelt. Zu den Porositätsuntersuchungen an den Korngemengen sei angemerkt, dass zum Teil gegenläufige Trends zwischen offener Porosität und spezifischer Oberfläche festgestellt wurden. Dieses ist beim Bezug des bei den Löseversuchen in 0,1 M KOH mit definierter NaCl-Zugabe aus der Gesteinskörnung gelösten SiO2 und Al2O3 von zentraler Bedeutung. Bei den Löseversuchen an den fraktionsspezifischen Korngemengen selbst zeigte sich, dass die stufenweise Erhöhung des NaCl-Gehalts von 0 auf 10 M.-% im Eluat eine erhöhte SiO2-Löslichkeit und eine verminderte Auslaugung von Al2O3 zur Folge hat. Auffallend war hierbei, dass die Al2O3-Löslichkeit bei GK4 ohne und mit geringer NaCl-Zugabe die mit Abstand höchsten Werte annimmt. Bei den zusätzlich durchgeführten Löseversuchen an den tomografierten Einzelkörnern in 1 M KOH-Lösung mit Zugabe von 1 M.-% NaCl zeigte sich, dass nur vereinzelt bei den untersuchten Gesteinsarten eine Korrelation zwischen dem SiO2- bzw. Al2O3-Gehalt im Eluat und der absoluten BET-Oberfläche nachweisbar ist. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass neben der Oberfläche weitere Parameter (z.B. die mineralogische Zusammensetzung der Einzelkörner) das Löseverhalten maßgebend beeinflussen. Bei den parallel zu den Löseversuchen durchgeführten Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 zeigte sich, dass die Alkaliempfindlichkeit der GK4 bei beiden Betonversuchen mit Alkalizufuhr unterschiedlich zu bewerten ist. So ist unabhängig von der vorgegebenen pessimalen Betonrezeptur des Fahrbahndeckenbetons ausschließlich bei der Klimawechsellagerung die GK4 als alkaliempfindlich einzustufen. Allerdings konnte der Befund der stark ausgeprägten AKR bei der GK4 mit der Dünnschliffmikroskopie nicht bestätigt werden. Analoges gilt für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von GK2 mit den Betonversuchen nach der Alkalirichtlichtlinie des DAfStb. So ist auch hier die GK2 nicht im 60 °C-Betonversuch sondern ausschließlich im 40 °C-Betonversuch als alkaliempfindlich einzustufen. Dienach den verschiedenartigen Betonversuchen durchgeführten LIBS-Analysen am Vertikalschnitt der Prüfkörper zeigen, dass im Kernbereich nach dem 60 °C-Betonversuch mit 10 %iger NaCl-Lösung und nach der Klimawechsellagerung mit NaCl-Beaufschlagung annähernd gleich hohe Natrium- und Chloridgehalte vorgefunden werden. Wider Erwarten treten an den beaufschlagten Prüfflächen Abreicherungen von Natrium und Anreicherungen von Chlorid auf. Im 40°C- und 60 °C-Betonversuch wurde das Natrium bis in eine maximale Tiefe von ca. 30 mm bzw. 20 mm ausgelaugt. Die aufbauenden korrelativen Betrachtungen zwischen den Ergebnissen des 60°C Betonversuchs mit Alkalizufuhr und der Löseversuche an den fraktionsspezifischen Korngemengen in 1 M KOH-Lösung mit definierter NaCl-Zugabe sind durchaus vielversprechend. So zeigt sich beispielsweise beim Waschbeton, dass der fraktionsspezifisch gewichtete SiO2-Überschuss im Eluat nach 56 Tagen mit Zugabe von 0,5 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche zur gleichen Einstufung der vier betrachteten Gesteinskörnungen wie bei den Dehnungen im 60 °C-Betonversuch mit 3 %-iger NaCl-Lösung führt. Außerdem korrelieren die im 60 °C-Betonversuch mit 10 %-iger NaCl-Lösung ermittelten Dehnungen mit dem gewichteten SiO2-Überschuss im Eluat bei Zugabe von 2 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche. Ausschließlich bei den Betonversuchen nach der Alkali-Richtlinie erwies sich der Bezug des im Eluat ermittelten SiO2-Überschusses auf die BET-Oberfläche als zielführend. Aufgrund des Potenzials der Löseversuche mit NaCl-Zugabe für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit der Gesteinskörnung im Fahrbahndeckenbeton wird empfohlen, die vergleichenden Untersuchungen zwischen den Löseversuchen an Korngemischen der einzelnen Fraktionen und den Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 mit einer möglichst hohen Anzahl an Gesteinskörnungen und einem präzisierten Untersuchungsumfang fortzuführen. N2 - The following four aggregates (GK) of varying grades of alkali sensitivity were examined for their microstructure-dependent solubility behavior: • GK1 (EIII-S) gravel with high quarz content • GK2 (EIII-S) greywacke (crushed stone) • GK3 (EI-S) quarz-feldspar-porphyry (crushed stone) • GK4 (EI-S) gravel with high sandstone content Pore structure analysis was carried out both on single grains using comparative 3D-CT and BET tests, and on grain samples of individual grain fractions (excluding the 16/22 mm fraction) using water absorption and BET. A software tool for visualizing and quantifying the externally accessible surfaces of single grains was developed, tested and successfully applied. This enabled us, among other things, to prove that single broken grains of greywacke and rhyolite have a much smaller externally accessible surface than grains of gravel of the same aggregate fraction. Due to the 3D-CT’s limited spatial resolution of 11 to 16.5 μm, BET was used to determine a two to three powers of ten higher specific surface. In relation to the porosity tests of the grain samples, it should be noted that in some cases, counterdirectional trends between open porosity and specific surface were determined. This is of central importance in relation to the SiO2 and Al2O3 dissolved from the aggregate in the solubility tests in 1 M KOH with defined addition of NaCl. The solubility tests on the grain samples of specific fractions showed that the gradual increase of the NaCl content in the eluate from 0 to 10 M.-% resulted in increased SiO2 solubility and reduced leaching of Al2O3. It was striking in this context that the solubility of Al2O3 in GK4 with no or little addition of NaCl gives by far the highest values. The additional solubility tests carried out on single grains, that were previously subjected to CT testing, in 1 M KOH solution with 1 M.-% added NaCl showed that in the types of aggregate examined, a correlation between the SiO2 and Al2O3 in eluate and the absolute BET surface is only occasionally demonstrable. This is probably due to the fact that solubility behavior is decisively influenced by other parameters in addition to the surface (e.g. by the mineralogical composition of individual grains). The concrete tests according to ARS 04/2013 carried out parallel to the solubility tests showed that GK4’s alkali sensitivity in both concrete tests with added alkali must be evaluated differently. For example, independent of the prescribed pessimal road surface concrete formula, GK4 can only be classified as alkali sensitive under cyclic storage. However petrographic microscopy could not confirm the findings of very marked ASR in GK4. The same applies to the evaluation of alkali sensitivity in GK2 with the concrete tests according to the German Committee for Structural Concrete (DAfStb)’s Alkali Guidelines. In this case too, GK2 should not be classified as alkali sensitive in 60 °C concrete testing, but only in 40 °C concrete testing. The LIBS analyses carried out on the vertical cross-section of the test specimens after the various concrete tests showed that almost equally high sodium and chloride levels were found in the core area after the 60 °C concrete prism test with 10 % NaCl solution and after cyclic storage with NaCl application. Contrary to expectations, the surfaces of samples after NaCl application showed a decrease in sodium and an increase in chloride. In the 40°C and 60°C concrete prism tests, sodium was depleted up to a maximum depth of approx. 30 mm and 20 mm respectively. Subsequent correlative observations between the findings of the 60°C concrete prism test with alkali application, and the solubility tests on the samples of specific grain fractions in 1 M KOH solution with defined NaCl addition, are very promising. In the case of exposed aggregate concrete, for example, the fraction-specific weighted excess SiO2 to in the eluate after 56 days with added 0.5 M.-% NaCl unrelated to the BET surface results in the same classification of the four aggregates examined as the expansions in the 60 °C concrete prism test with 3% NaCl solution. In addition, the expansions found in the 60 °C concrete prism test with 10% NaCl solution correlated with the weighted excess SiO2 in eluate with added 2 M.-% NaCl without relation to the BET surface. Only in the case of the concrete test in accordance with the Alkali Guidelines did the relationship of the excess SiO2 in the eluate to the BET surface prove to be productive. Due to the potential of the solubility test with added NaCl for the evaluation of alkali sensitivity of aggregates in road surface concrete, we recommend continuing with comparative tests between solubility tests of grain samples of the various fractions and the concrete tests in accordance with ARS O4/13 with the greatest possible number of aggregates and a precisely defined investigation scope. KW - LIBS KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Gesteinskörnung KW - Alkaliempfindlichkeit KW - 3D-CT KW - Tausalzeintrag PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:opus-bast-25832 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2583 SN - 978-3-95606-648-1 SN - 0943-9323 VL - S 165 SP - 1 EP - 111 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54755 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 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Heidenreich, F. A1 - Herten, M. T1 - Verwendung faseroptischer Messtechnik im Zuge wiederholter Eignungsprüfungen an Verpressankern N2 - Im Rahmen des Ausbaus des Dortmund-Ems-Kanals wurden an der Schleuse Gleesen Forschungsanker installiert, die Rückschlüsse auf das Tragverhalten in Folge des chemischen Angriffs kalklösender Kohlensäure geben sollen. Die Forschungsanker werden seit der Erstellung im Jahr 2017 mit verteilter faseroptischer Sensorik während der jährlichen Eignungsprüfungen untersucht. Die Ergebnisse der Jahre 2017 bis 2019 werden im Folgenden dargestellt. T2 - Messen in der Geotechnik 2020 CY - Braunschweig, Germany DA - 20.02.2020 KW - Faseroptische Sensorik KW - Rayleigh Rückstreuung KW - Verpressanker KW - Chemischer Angriff KW - Rissbildung PY - 2020 SN - 978-3-948141-02-8 DO - https://doi.org/10.24355/dbbs.084-201912181435-0 IS - 110 SP - 297 EP - 323 AN - OPUS4-51687 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Bartolac, M. A1 - Bien, J. A1 - Górski, M. A1 - Keßler, S. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kuzawa, M. A1 - Ley, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Mendler, A. A1 - Ryjáček, P. A1 - Santos, L. A1 - Verstrynge, E. ED - Keßler, S. ED - Limongelli, M. P. ED - Apostolidi, E. T1 - Chapter 2: Condition survey - Testing and monitoring methods N2 - The through-life management of our constantly ageing infrastructure is a basic requirement in order to ensure their structural safety and serviceability. Each structure experiences deterioration processes with time leading to a decrease of structural safety and serviceability. The design of new structures considers the expected deterioration for a defined period, the design service life. However, a frequent survey of structural safety controlling structural condition should be mandatory and a maintenance plan should be an integral part of the design. In addition, many structures have exceeded their design service life already or are very close to it leading to an increasing demand for condition assessment. On the one hand, assumptions made during design are not valid any more due to change of the loads, e.g., increasing traffic loads in terms of number and weights. On the other hand, design codes evolved over time in such a way that existing structures do not comply with today’s standards. In all these cases, the through-life management is an important tool to maintain the accessibility of existing structures with known reliability. In line with the new Model Code for Concrete Structures, which includes guidance for both – design of new structures and assessment of existing structures, the Task Group 3.3 focused on the compilation of a state-of-the-art guideline for the through-life management of existing concrete structures, including: Data acquisition by testing and monitoring techniques; Condition assessment for the evaluation of existing structures; Performance prediction using advanced methods; Decision-making procedures to perform a complete assessment of existing structure. The overall objective of the through-life management is the assessment of the current condition and the estimation of the remaining service life under consideration of all boundary conditions. KW - Life management KW - Concrete KW - Non-destructive testing KW - Structural health monitoring KW - State-of-the-art PY - 2023 UR - https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0109 SN - 978-2-88394-172-4 DO - https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0109.Ch02 SN - 1562-3610 VL - fib Bulletin 109 SP - 16 EP - 38 PB - Fédération internationale du béton (fib) CY - Lausanne AN - OPUS4-59110 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 T1 - Maßgeblicher Einfluss geotechnischer Interaktionsprobleme auf den Tragwerksentwurf: Zwei spezielle Fallbeispiele N2 - Geotechnische Interaktionsprobleme können den Entwurf eines Tragwerks maßgeblich beeinflussen. Anhand zweier Fallbeispiele - dem Schotteroberbau auf Brücken im HGV und der Installation großer Monopiles - werden aktuelle Fälle aus dem Forschungsrepertoire der BAM vorgestellt. T2 - Geotechnische Seminarreihe am IBF des KIT CY - Karlsruhe, Germany DA - 23.01.2025 KW - Schotter auf Brücken im Hochgeschwindigkeitsverkehr KW - Pfahlfussbeulen KW - Beschleunigungsgrenzwert KW - Rammung KW - Monopiles PY - 2025 AN - OPUS4-62451 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kocherla, Amarteja T1 - Embedded Sensors for Quality Control and Structural Integrity Monitoring of Large scale 3DCP Structures N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging technology. Free contouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Although several techniques and approaches demonstrate these advantages, quality control during printing is highly challeng-ing and rarely applied. Due to the continuous mixing process used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a single test sample is insufficient to represent the whole structure. A defect in one layer during printing can affect the integrity of the entire structure. T2 - 34th Annual Conference & Exhibition on non destructive evaluation & enabling technologies CY - Chennai, India DA - 12.12.2024 KW - Embedded sensors KW - Additive manufacturing KW - Concrete printing KW - Piezo sensors PY - 2024 AN - OPUS4-62546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - AKR unter kombinierten Einwirkungen - Rissbildungs- und Transportmechanismen N2 - Die vorstehend dargestellten Untersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Mit dem für die mechanische Vorschädigung entwickelten Versuchsstand und gewählten Prüfregime können die für die ermüdungsinduzierte Schadensevolution typische stabilisierende und stabile Phase in der auf Zug beanspruchten Betonrandzone gut abgebildet werden. So wurde dort zum Beispiel, ausgehend von dem hier gewählten praxisnahen Belastungsregime, mit Ultraschall in der Ruhephase durch das Trockenschwingen ein maximaler Abfall des relativen dynamischen E-Moduls von ca. 8 - 10 % ermittelt. • Mit aufbauenden kapillaren Aufsaugversuchen wurde gezeigt, dass die erzeugte Betondegradation zu einer moderaten Erhöhung der Aufnahme des Prüfmediums führt. • Zur Bewertung der Auswirkungen einer alleinigen Vorschädigung (Trockenschwingen) auf die schädigende AKR mittels Performance-Prüfung ist die Klimawechsellagerung aufgrund der einseitigen Tausalzbeaufschlagung am besten geeignet. Die hier ermittelten Dehnungsverläufe lassen auf einen moderaten Einfluss der mechanischen Vorschädigung auf die AKR schließen. • Die zusätzlich im Kontext der Nasschwingversuche durchgeführten 60°C Betonversuche zeigen, dass die zyklische Beanspruchung vor und nach dem Aufbringen der Tausalzlösung die schädigende AKR gleichfalls moderat erhöht. In derzeit laufenden ergänzenden Untersuchungen wird der separate Einfluss der ermüdungsinduzierten Rissbildung auf die schädigende AKR an homogen, stärker geschädigten Prüfkörpern mit einem hohen inneren AKR-Schädigungspotenzial im 60°C Betonversuch grundhaft analysiert. Zusätzlich wird gegenwärtig der Einfluss der degradierten Betonrandzone auf die Dehnungsverteilung an großformatigen Prüfkörpern über die Höhe im 40°C Betonversuch vertiefend für die makroskopische Modellierung untersucht. T2 - 20. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Tausalz KW - LIBS KW - MRFA KW - Nasschemie KW - ZfP PY - 2018 AN - OPUS4-46189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Experimente in der Klimakammer N2 - Im Rahmen des Verbundtreffens des Vorhabens AISTEC werden akutelle Versuche aus der Großklimakammer des FB 7.2 präsentiert. T2 - 5. Verbundtreffen AISTEC CY - Online meeting DA - 24.06.2021 KW - Klimakammer KW - Stochastic Subspace Damage Detection KW - Model Update KW - Asphalt PY - 2021 AN - OPUS4-52869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwettmann, K. A1 - Stephan, D. A1 - Nytus, N. A1 - Radenberg, M. A1 - Weigel, Sandra T1 - Post carbon road - The endless cycle of bitumen reuse N2 - In Germany, the reuse of asphalt has a long tradition. Since the 1980s, the reclaimed asphalt has been recycled achieving a reuse rate of around 90% and thus a very high value in the last years. In the future, instead of the amount, the quality of the reclaimed asphalt will be more important because the recycled asphalt will be reused again and again. Thus, these asphalt mixes are in the second or even third cycle of reuse. Concerning this situation, the question arises if asphalt can be reused several times without any loss in quality. An important factor affecting the asphalt quality is the binder bitumen. During the production, construction and service life, the ageing of this binder occurs causing a hardening of the bitumen. To compensate this hardening, additives for the reclaimed asphalt in terms of rejuvenation agents (rejuvenators) gain in importance. With these rejuvenators, the physical properties of bitumen can be modified e.g. the hardness and the stiffness reduced. However, the mechanism of the rejuvenation agents and the effects of the bitumen chemistry are largely unknown because the composition of the products varies very strongly. But with growing knowledge about these mechanisms and effects of the rejuvenation agents, the chemical composition and thus the physical and ageing behavior of bitumen can be targeted modified by the use of suitable rejuvenators. In this work, the actual results of the project Postcarbone road should be presented including investigations about the chemical and physical mechanisms as well as the efficiency of different rejuvenators. Further, a model for the cyclic reuse of bitumen should be developed. Based on this model, the choice of a suitable rejuvenation agent for the considered bitumen or rather asphalt should be possible. The project Postcarbone road (392670763) is funded by the German Research Foundation (DFG). T2 - 7th Eurasphalt and Eurobitume Comgress CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Bitumen KW - Multiple ageing and rejuvenation KW - Conventional testing KW - DSR KW - BBR KW - FTIR KW - Asphaltene content KW - Column chromatography PY - 2021 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-53490 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahn-Decken im deutschen Bundesautobahnnetz N2 - Die Dauerhaftigkeit der Betondecke und deren Oberflächentexturierung bestimmen maßgebend das Ge-brauchsverhalten von Betonfahrbahnen. Der Beitrag zeigt die Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie zur Sicherstellung der geplanten, normativen Nutzungsdauer, auch unter Verwendung grenzwertig alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen, auf. Zusätzlich wird eine neuartige Prüfmethodik zur in situ Verfolgung der 3D-Texturveränderungen auf einem erneuerten BAB-Abschnitt mit Grindingtextur vorgestellt. Diese beeinflussen maßgebend die Griffigkeit und die Reifen-Fahrbahn-Geräusche T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Dauerhaftigkeit KW - Betonfahrbahndecken KW - Bundesautobahnnetz KW - Innenhydrophobierung PY - 2024 AN - OPUS4-61738 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Digital Twins for monitoring purposes N2 - In materials and component research, artificial intelligence methodologies will lead to massive upheavals in the coming years. The processes of material development, material processing, lifetime prediction and material characterization will change significantly. By combining AI methods and new forms of knowledge representation, the data-based management of product life cycles will take on new qualities. To address this emerging field of research Fraunhofer IWM set up the online workshop »AI Methods for Fatigue Behavior Assessment and Component Lifetime Prediction« T2 - Workshop “AI for materials fatigue assessment and machine component lifetime prediction” CY - Online meeting DA - 24.11.2021 KW - Digital twin KW - Model calibration KW - Parameter estimation KW - Ontology for model calibration PY - 2021 AN - OPUS4-53846 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Enhancing structural models with material tests and static response data - a case study considering a steel beam with asphalt layer subject to temperature variations N2 - Gradual or sudden changes in the state of structural systems caused, for example, by deterioration or accidental load events can influence their load-bearing capacity. Structural changes can be inferred from static and/or dynamic response data measured by structural health monitoring systems. However, they may be masked by variations in the structural response due to varying environmental conditions. Particularly, the interaction of nominally load-bearing components with nominally non-load bearing components exhibiting characteristics that vary as a function of the environmental conditions can significantly affect the monitored structural response. Ignoring these effects may hamper an inference of structural changes from the monitoring data. To address this issue, we adopt a probabilistic model-based framework as a basis for developing digital twins of structural systems that enable a prediction of the structural behavior under varying ambient condition. Within this framework, different types of data obtained from real the structural system can be applied to update the digital twin of the structural system using Bayesian methods and thus enhance predictions of the structural behavior. In this contribution, we implement the framework to develop a digital twin of a simply supported steel beam with an asphalt layer. It is formulated such that it can predict the static response of the beam in function of its temperature. In a climate chamber, the beam was subject to varying temperatures and its static response wass monitored. In addition, tests are performed to determine the temperature-dependent properties of the asphalt material. Bayesian system identification is applied to enhance the predictive capabilities of the digital twin based on the observed data. T2 - International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure (SHMII-10) CY - Online meeting DA - 30.06.2021 KW - Digital twin KW - Structural health monitoring KW - Material tests KW - Bayesian updating PY - 2021 AN - OPUS4-54130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Wissenschaftliche Perspektiven einer dauerhaften und zuverlässigen Verkehrsinfrastruktur N2 - Der Erhalt einer dauerhaft sicheren Infrastruktur erfordert neben der Berücksichtigung technisch bedingter Alterungs- und Schädigungsprozesse auch die Umsetzung aktueller gesellschaftlicher Herausforderungen wie die Integration neuer Mobilitätskonzepte, Steigerung der Resilienz gegenüber Klimawandel oder Ressourcenschonung. Die parallele Umsetzung dieser „alten“ und „neuen“ Anforderungen lässt sich nur durch räumlich und zeitlich skalenübergreifende Betrachtungen lösen, die ohne digitale Prozesse nicht möglich sein werden. Am Beispiel des Elements der Querscheinfuge in Betonstraßenoberflächen wird in diesem Vortrag aufgezeigt, wie die BAM durch Kombination diverser Projekte zu einzelnen Aspekten dieser Fragestellung in einem ganzheitlichen Konzept eines digitalen Zwillings dieses Bauelements löst. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Dresden, Germany DA - 19.01.23 KW - Alterungs- und Schädigungsprozesse KW - Mobilitätskonzepte KW - Verkehrsinfrastruktur PY - 2023 AN - OPUS4-56956 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) - Round table presentation N2 - Vorstellung der Tätigkeit der BAM und des FB 8.2 im Rahmen einer geplanten Greminentätigkeit im fib - Action Group 9. T2 - 2nd meeting fib Action Group 9 'Testing and SHM’ CY - München, Germany DA - 14.06.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Bauwesen PY - 2018 AN - OPUS4-45215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Feuerwiderstand vorgespannter Carbonbetondecken – Abplatz- und Hochtemperaturverhalten N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle herkömmlichen Spannstahls ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Der Wechsel von massiven zu filigranen Bauteilen führt in der Regel aufgrund der geringeren thermischen Masse zu einer Abnahme des Feuerwiderstandes. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatzverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Abplatzverhalten KW - CaPreFloor KW - Carbonbeton KW - Feuerwiderstand PY - 2024 AN - OPUS4-61424 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Krütt, Enno A1 - Meng, Birgit T1 - AKR unter kombinierten Einwirkungen - Rissbildungs- und Transportmechanismen N2 - Die vorstehend dargestellten Untersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Mit dem für die mechanische Vorschädigung entwickelten Versuchsstand und gewählten Prüfregime können die für die ermüdungsinduzierte Schadensevolution typische stabilisierende und stabile Phase in der auf Zug beanspruchten Betonrandzone gut abgebildet werden. So wurde dort zum Beispiel, ausgehend von dem hier gewählten praxisnahen Belastungsregime, mit Ultraschall in der Ruhephase durch das Trockenschwingen ein maximaler Abfall des relativen dynamischen E-Moduls von ca. 8 - 10 % ermittelt. • Mit aufbauenden kapillaren Aufsaugversuchen wurde gezeigt, dass die erzeugte Betondegradation zu einer moderaten Erhöhung der Aufnahme des Prüfmediums führt. • Zur Bewertung der Auswirkungen einer alleinigen Vorschädigung (Trockenschwingen) auf die schädigende AKR mittels Performance-Prüfung ist die Klimawechsellagerung aufgrund der einseitigen Tausalzbeaufschlagung am besten geeignet. Die hier ermittelten Dehnungsverläufe lassen auf einen moderaten Einfluss der mechanischen Vorschädigung auf die AKR schließen. • Die zusätzlich im Kontext der Nasschwingversuche durchgeführten 60°C Betonversuche zeigen, dass die zyklische Beanspruchung vor und nach dem Aufbringen der Tausalzlösung die schädigende AKR gleichfalls moderat erhöht. In derzeit laufenden ergänzenden Untersuchungen wird der separate Einfluss der ermüdungsinduzierten Rissbildung auf die schädigende AKR an homogen, stärker geschädigten Prüfkörpern mit einem hohen inneren AKR-Schädigungspotenzial im 60°C Betonversuch grundhaft analysiert. Zusätzlich wird gegenwärtig der Einfluss der degradierten Betonrandzone auf die Dehnungsverteilung an großformatigen Prüfkörpern über die Höhe im 40°C Betonversuch vertiefend für die makroskopische Modellierung untersucht. T2 - 20. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Tausalz KW - LIBS KW - MRFA KW - Nasschemie KW - ZfP PY - 2018 SN - 978-3-00-059950-7 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-46174 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wiens, U. A1 - Meng, Birgit T1 - Zur Eignung von Hochleistungsbetonen bei chemischem Angriff N2 - Ende der 1990er-Jahre beauftragte die Philipp Holzmann AG das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) mit der Durchführung von Untersuchungen zur Eignung von Hochleitsungsbetonen bei chemischem Angriff. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollte geprüft werden, inwieweit die Möglichkeit besteht, durch betontechnische Maßnahmen die Widerstandsfähigkeit des Betons zu erhöhen, wodurch evtl. erforderliche Schutzmaßnahmen entfallen können. Aus diesem Grund wurden Hochleistungsbetone mit sehr niedrigen Wasserbindemittelwerten unter Verwendung von anorganischen (Silicastaub und Steinkohlenflugasche) und organischen (Polymerdispersion auf Basis von Styrolacrylat) Betonzusatzstoffen hergestellt, in verschiedenen betonangreifende Medien (5%ige Ammoniumnitratlösung, Essigsäure (pH 3,5), sowie Müll-, Klärwasser und Sulfatläsung) eingelagert und das Ausmaß der Schädigung ermittelt. Der Beitrag fasst die bisher noch nicht veröffentlichten Ergebnisse dieser Untersuchungen zusammen. KW - Baustoffe KW - Beton KW - Dauerhaftigkeit KW - Chemischer Angriff PY - 2017 SN - 978-3-00-056692-9 SP - 458 EP - 472 CY - Bochum AN - OPUS4-42971 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nandish, Ranjith A1 - Knaust, Christian A1 - Zehfuß, Jochen T1 - Numerical Investigations of a Large Fire Exposure Crib Test—Presenting Different Pyrolysis Modelling Methodologies and Numerical Results N2 - ABSTRACTThe need for numerical‐based approaches to investigate the fire behaviour in buildings with combustible components is growing due to the increasing use of timber by the construction industry to meet the ‘Climate Action Plan 2050’. This requires consideration of the complex kinetic processes that take place during the burning of the wood in the numerical models. This is accomplished by using computational fluid dynamics (CFD) to numerically model the material pyrolysis and combustion processes. This article presents three different approaches for simulating the behaviour of a wood crib fire using the fire dynamics simulator (FDS). These approaches are based on either prescribing the burning rate of the wood directly from the physical experiments or using the kinetic parameters to govern the underlying processes, such as pyrolysis. Wooden crib fire experiments carried out by the RISE Research Institute in Sweden inside the combustion chamber that were used to validate all the methods. The numerical results from the method, that utilised the experimentally determined burning rate, were in good agreement with the experimental results, with a maximum deviation of 6% in the case of HRR. On the other hand, the model that needs kinetic parameters as its input has shown maximum discrepancies of 12% and 33% compared to experimental results. These methods are sensitive to the input parameters and the extent of dependency needs further investigation. KW - Pyrolysis KW - Wood combustion KW - Wood fire loads KW - Wooden buildings PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626567 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3287 SN - 1099-1018 VL - 49 IS - 4 SP - 371 EP - 387 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-62656 LA - eng 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 - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonwerken (KOMICS) N2 - In der aktuellen RL-SIB wie auch im Gelbdruck der Instandhaltungsrichtlinie ist bei Anwendung des Instandsetzungsprinzips W-Cl bzw. Verfahren 8.3 der Erfolg der Maßnahme durch Einbau und Messung von Korrosionsstrom-Mess-Einrichtungen nachzuweisen. Auch wird bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Rissen bei Stahlbetonbauteilen durch Verpressen der Risse bzw. Aufbringen einer Rissbandage ein Korrosionsmonitoring empfohlen. Anerkannte Regelwerke oder Normen über Art und Aufbau des Monitoring-Systems sowie Kriterien zur Bewertung der Messergebnisse im Hinblick auf den Erfolg der Instandsetzungsmaßnahme gibt es derzeit nicht. Auch sind keine Untersuchungen zur Qualität der Messergebnisse veröffentlicht. Ziel des Vorhabens ist die Ausarbeitung eines Regelwerks-Entwurfes für die Art und den Aufbau von Korrosionsmonitoring-Systemen sowie für Kriterien zur zuverlässigen Bewertung der Messergebnisse, mit denen der Erfolg bei folgenden Instandsetzungskonzepten überprüft werden kann. T2 - 15. Sitzung des NA 062-01-77 AA "Korrosionsprüfverfahren" CY - Online meeting DA - 28.10.2020 KW - Korrosionsmonitoring KW - Korrosion KW - Korrosionssensoren KW - Chloridinduzierte Lochkorrosion KW - W-Cl Instandsetzungsprinzip PY - 2020 AN - OPUS4-51520 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Wenn es im Holz knackt. Über die Herausforderung, kritische Versagensvorgänge in Holzstrukturen mittels Schallemissionsanalyse zu identifizieren N2 - Um die Versagensabläufe über die verschiedenen Skalen im Holzwerkstoff verfolgen zu können, werden Zugversuche an Lagenhölzern mittels Schallemissionsmessung überwacht. Synchron erfolgen In-situ-Messungen mit Digitaler Bildkorrelation bzw. Synchrotron-Mikro-Computertomographie. Die Kombination aller Ergebnisse wie auch die Anwendung der frequenzbasierten Mustererkennung und die Simulation ausgewählter Versuche zielen auf die Identifizierung zugrunde liegender Mechanismen hin. Abschließend werden Ansätze für ein Monitoring von Holzstrukturen diskutiert. T2 - 419. Sitzung AK Berlin der DGZFP CY - Online meeting DA - 15.09.2020 KW - Acoustic Emission (AE) KW - Holzwerkstoffe KW - Mustererkennung KW - Monitoring Konzept PY - 2020 AN - OPUS4-51361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Krebber, Katerina T1 - Machine Learning Approaches in Brillouin Distributed Fiber Optic Sensors N2 - This paper presents reported machine learning approaches in the field of Brillouin distributed fiber optic sensors (DFOSs). The increasing popularity of Brillouin DFOSs stems from their capability to continuously monitor temperature and strain along kilometer-long optical fibers, rendering them attractive for industrial applications, such as the structural health monitoring of large civil infrastructures and pipelines. In recent years, machine learning has been integrated into the Brillouin DFOS signal processing, resulting in fast and enhanced temperature, strain, and humidity measurements without increasing the system’s cost. Machine learning has also contributed to enhanced spatial resolution in Brillouin optical time domain analysis (BOTDA) systems and shorter measurement times in Brillouin optical frequency domain analysis (BOFDA) systems. This paper provides an overview of the applied machine learning methodologies in Brillouin DFOSs, as well as future perspectives in this area. KW - Distributed fiber optic sensors KW - BOTDA KW - BOFDA KW - Machine learning KW - Strain and temperature measurements KW - Artificial neural networks PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580145 DO - https://doi.org/10.3390/s23136187 VL - 23 IS - 13 SP - 1 EP - 26 PB - MDPI AN - OPUS4-58014 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Machine learning assisted BOFDA for simultaneous temperature and strain sensing in a standard optical fiber N2 - We report, to our knowledge for the first time on simultaneous distributed temperature and strain sensing in a standard telecom optical fiber using a machine learning assisted Brillouin frequency domain analysis (BOFDA) system. The well-known temperature and strain cross-sensitivity problem is addressed by developing a BOFDA system with a high signal-to-noise ratio and applying machine learning. The spectrum consists of four highly resolved peaks, whose Brillouin frequency shifts are extracted and serve as features for the machine learning algorithms. The spectra result from a 450-m standard SMF-28 optical fiber, and particularly from a segment of 30 m. This fiber segment is coiled around a stretcher and placed in a climate chamber. The applied temperature and strain values range from 20 °C to 40 °C and from 0 µɛ to 1380 µɛ, respectively. The total measurement time to achieve a high SNR and resolve four peaks with a spatial resolution of 6 m is 16 min. To discriminate temperature and strain effects, simple frequentist and more sophisticated Bayesian-based algorithms are employed with the powerful Gaussian process regression (GPR) delivering the best performance in terms of temperature and strain errors, which are found to be 2 °C and 45 µɛ, respectively. These errors are calculated using leave-one-out cross-validation, so that an unbiased estimation of the sensor’s performance is provided. KW - Machine learning KW - Brillouin distributed fiber optic sensors KW - Temperature and strain sensing KW - BOFDA PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569155 DO - https://doi.org/10.1364/OE.480224 SN - 1094-4087 VL - 31 IS - 3 SP - 5027 EP - 5041 PB - OPTICA AN - OPUS4-56915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Menningen, J. A1 - Siegesmund, S. ED - Siegesmund, S. ED - Middendorf, B. T1 - Acoustic emissions - Insights into the decay mechanisms of thermally treated marbles N2 - Since ancient times, marble has been the preferred material for monuments, sculptures, Ornaments and architecture. Though the stone is often a Chosen material, long-term exposure of marble results in cumulative deterioration of the rock fabric. The rate and extent of deterioration depends on the rock fabric and the climatic conditions. Besides the thermal vulnerability of marble, a combination of thermal and hygric fluctuation accelerates the deterioration process. The weathering sensitivity of marbles can be characterised by the irreversible length change of samples after heating under thermohygric conditions as residual strain. This residual strain is a non-reversible deterioration and caused by microcracking induced by a pronounced anisotropy of the thermal dilatation coefficient of calcite. In brittle materials like marble, cracking and crack growth or friction on crack surfaces are accompanied by release of acoustic waves. The analysis of these acoustic emissions can give a deeper insight into the deterioration mechanism of marble. In this study, acoustic emissions of thermohygric treated marble were analysed and correlated with ultrasonic velocities, thermal dilatation and residual strains. Therefore, different types of calcitic marble were cyclically heated from 20 °C to 90 °C and after equilibration of the samples cooled down again to 20 °C. While the first cycles were performed under dry conditions, the following were executed in a humid environment. The analysis of acoustic emissions enables one to determine when cracking occurs during the thermal treatment. It is also possible to differentiate microcracking from internal friction. Furthermore, the evolution of Deterioration can be estimated based on ultrasonic velocities. The combination of acoustic Methods and strain measurement gives an insight into the disintegration mechanism and Supports the development of prevention strategies. T2 - 14th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone CY - Göttingen, Germany DA - 07.09.2020 KW - Marble KW - Weathering sensitivity KW - Cracking KW - Acoustic emission KW - Residual strain PY - 2020 SN - 978-3-96311-172-3 SP - 185 EP - 190 PB - mdv Mitteldeutscher Verlag GmbH CY - Halle (Saale) AN - OPUS4-51964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Ahmadzadeh, Majid A1 - Weise, Matthias T1 - Focussed sound field of thermoacoustic transmitters N2 - The thermoacoustic effect offers a method for selectively exciting broadband and focused ultrasonic waves, which can be utilized in air-coupled ultrasonic testing of lightweight components that might otherwise sustain damage from liquid couplants. Thermoacoustic transmitters are composed of an electrically conductive layer deposited on an insulating substrate. When electrical pulses are applied, the conductive layer heats, briefly warming the adjacent air and inducing thermal expansion, which generates an acoustic wave. In testing applications, the thermoacoustic transmitter is positioned at the focal distance to the structure under examination, where the resolution of the resulting ultrasonic image is influenced by the focus diameter. To optimize imaging resolution, understanding the focusing characteristics of thermoacoustic transmitters is essential. In this study, thermoacoustic transmitters with an indium tin oxide (ITO) layer on a quartz glass substrate were developed. Geometrical parameters, including substrate curvature and conductive layer thickness, along with electrical excitation parameters, were systematically varied to investigate their impact on the sound field up to approximately 1 MHz. The results indicate that, among the parameters studied, substrate curvature exerts the most significant influence on the sound field. T2 - DAS-DAGA Tagung CY - Kopenhagen, Danmark DA - 17.03.2025 KW - Air-coupled ultrasound KW - Thermoacoustic transmitter KW - Focussed transducer PY - 2025 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-63092 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Zum Feuerwiderstand von filigranen Deckenelementen aus vorgespanntem Carbonbeton N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle von herkömmlichem Spannstahl ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Das Carbongelege besteht aus Carbonfasern in einer Kunststoffmatrix. Mit dieser Bauweise können dünnwandige und damit ressourcenschonende Deckenelemente realisiert werden. Der Wechsel von massiven zu filigranen und vergleichsweise leichten Bauteilen führt jedoch aufgrund der geringeren Masse und der damit einhergehenden schnelleren Erwärmung zu einer Abnahme des Feuerwiderstands. Ferner führt die Erweichung der Matrix im Brandfall zu einer Abnahme der Verbundfestigkeit zwischen Carbongelege und Beton. Die Brennbarkeit des Carbongeleges sowie die Abplatzneigung des verwendeten Feinbetons stellen weitere Herausforderungen für den baulichen Brandschutz dar. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatz- und Hochtemperaturverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. Für die Untersuchung der Tragfähigkeit bei hohen Temperaturen wurden 4-Punkt-Biegeversuche an balkenförmigen Prüfkörpern (150 x 30 x 6 cm³) mit einlagiger Carbonbewehrung und instationärer Temperaturbeanspruchung durchgeführt. Neben dem Vorspanngrad des Carbongeleges wurde auch der Gelegetyp variiert. Im Bereich der konstanten Biegezugzone erfolgt die einseitige Erwärmung mittels elektrisch betriebener Heizmatten. Während der kontinuierlichen Erwärmung werden die Prüfkörper mit einer konstanten Kraft belastet, deren Betrag aus zuvor durchgeführten Biegeversuchen bei Raumtemperatur abgeleitet wurde. Die Abplatzversuche werden mit Einheits-Temperaturzeitkurve an rechteckigen (60 x 60 x 6 cm³) und kreisrunden (Ø 47 x 6 cm³), plattenförmigen Prüfkörpern am 1m³-Ofen der BAM durchgeführt. Die kreisrunden Prüfkörper sind zusätzlich mit einem Stahlring zur Behinderung der thermischen Dehnung des Betons versehen. Um den Einfluss des Geleges auf das Abplatzverhalten zu analysieren, werden sowohl Prüfkörper mit Carbongelege als auch unbewehrte Prüfkörper untersucht. Die daraus resultierenden Erkenntnisse fließen in die weitere Entwicklung der vorgespannten Carbonbetondeckenelemente ein. Anhand von realmaßstäblichen Brandversuchen wird der Feuerwiderstand dieser Bauteile im weiteren Projektverlauf bestimmt. T2 - Symposium Heißbemessung 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Carbonbeton KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuch KW - Carbon KW - Material PY - 2024 AN - OPUS4-61125 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scheuschner, Nils T1 - Emissivity Prediction of Rough Cast Iron for Laser Thermography N2 - This study presents a method for predicting the emissivity of rough cast iron surfaces to enhance the accuracy of laser thermography in industrial non-destructive testing (NDT). Traditional emissivity measurements are impractical in industrial settings due to environmental interference and equipment limitations. The proposed approach replaces complex setups like integrating spheres with a simplified illumination unit and reflection measurements. By leveraging known material properties and surface characteristics, an algorithm predicts directional emissivity. Experimental results of an initial feasibility study show strong agreement between predicted and measured values, demonstrating the method’s potential for real-time emissivity correction in industrial thermographic inspections. T2 - Advanced Infrared Technology and Applications (AITA) 2023 CY - Venice, Italy DA - 10.09.2023 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Cast iron PY - 2023 AN - OPUS4-63121 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wallau, Wilma T1 - Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Beton - Entwicklung eines Prognoseverfahrens N2 - Zur Vermeidung der schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Betonbauwerken wird die Alkalireaktivität von Gesteinskörnungen im Vorhinein getestet. Der 60°C-Betonversuch ermöglicht eine vergleichsweise schnelle Einschätzung nach fünf-monatiger Testzeit. Dazu wird die Dehnung von Betonprüfkörpern, die mit der zu testenden Gesteinskörnung hergestellt wurden, manuell alle 28 Tage gemessen. Ein alternatives, an der BAM in den vergangen Jahren entwickeltes Verfahren setzt Dehnungssensoren ein, um kontinuierlich und online zu messen. Die Dehnungskurven sind eine gute Grundlage sowohl für die Prognose vom Expansionsverhalten während des Tests als auch für die Validierung von Expansionsmodellen. T2 - 3. Workshop im Themenfeld Material zu den Schwerpunktthemen "Laufende Projekte und neue Aktivitäten" CY - Berlin, Germany DA - 12.10.2016 KW - Baustoffe KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion PY - 2016 AN - OPUS4-40156 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiehle, Philipp A1 - Härder, M. A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Feuchteverhalten von Lehmsteinmauerwerk unter natürlichen Klimabedingungen – Experimentelle und numerische Untersuchungen N2 - Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul von Lehmsteinmauerwerk nehmen mit steigendem Feuchtegehalt ab, weswegen die Mauerwerksdruckfestigkeit bei der Bemessung gemäß DIN 18940 in Abhängigkeit der maximal zu erwartenden Ausgleichsfeuchte abgemindert wird. Da bisher allerdings keine Messdaten zum Feuchtegehalt von Lehmsteinmauerwerk unter natürlichen Klimabedingungen vorliegen, stellen die normativen Grenzwerte lediglich eine konservative Abschätzung dar. Um die Feuchtegehalte von Lehmsteinmauerwerk und somit die Tragfähigkeit realitätsnah einschätzen zu können, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit sowohl experimentelle als auch numerische Untersuchungen zum feuchtetechnischen Verhalten durchgeführt. Dabei wurden erstmalig magnetresonanzspektroskopische Untersuchungen an tragenden Lehmsteinen unterschiedlicher Herstellungsmethoden angewandt Weiterhin wurden Luftfeuchtesensoren in Lehmsteinmauerwerk eingebettet, um hygrische Langzeitfeuchtemessungen unter natürlichen Klimabedingungen durchzuführen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde schließlich ein numerisches Modell kalibriert und Parameterstudien durchgeführt, um den unter realen Klimabedingungen tatsächlich auftretenden Feuchtegehalt im Lehmmauerwerk sowie dessen Verteilung über den Querschnitt einschätzen zu können und die normativen Grenzwerte zu überprüfen. Gezeigt wurde, dass die realitätsnahe instationäre Berechnung des Feuchtetransports mit üblichen hygrothermischen Simulationsprogrammen auf Basis einfacher feuchtetechnischer Kennwerte auch bei Lehmbaustoffen möglich ist. Der Einfluss des Quellens und Schwindens der enthaltenen Tonminerale und organischen Bestandteile wurde durch eine Modifikation bei der Ermittlung des Wasseraufnahmekoeffizienten explizit berücksichtigt und ist somit auch in den daraus abgeleiteten Transportkoeffizienten enthalten. Darüber hinaus wurde die Feuchtespeicherfunktion im überhygroskopischen Bereich auf Grundlage der Porenvolumenverteilung abgeschätzt. Die Approximation der Transportkoeffizienten und der Feuchtespeicherfunktion stellt dabei eine wesentliche Vereinfachung für Lehmbaustoffe dar, da ihre experimentelle Bestimmung aufgrund des Kontaktes mit Flüssigwasser kaum möglich ist. In Bezug auf das Feuchteverhalten üblicher Außenwandaufbauten von Wohnräumen konnte festgestellt werden, dass die Ausgleichsfeuchte im Lehmsteinmauerwerk stets unterhalb des in Nutzungsklasse 1 gemäß DIN 18940 zulässigen Grenzwertes von 65 % liegt. Je nach Putzsystem und Dämmstoff reduziert sich die Ausgleichsfeuchte auf Werte unter 60 %, wobei sich eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Feuchte über den Mauerwerksquerschnitt hinweg einstellt. Bei Außenwänden von unbeheizten Räumen ergab sich eine maximale Ausgleichsfeuchte, die über weite Teile des Querschnitts unterhalb von 80 % lag. Der Ansatz einer maximalen Ausgleichsfeuchte von 90 % in Nutzungsklasse 2 ist folglich zu hoch angesetzt. Die zulässige Ausgleichsfeuchte bzw. der Umgebungsfeuchtefaktor in Nutzungsklasse 2 sollte dementsprechend angepasst werden T2 - LEHM 2024 – 9. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Lehmstein KW - Mauerwerk KW - Materialfeuchte KW - Feuchtemonitoring KW - hygrothermische Simulation PY - 2024 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-61217 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, S. A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Monitoring mit Schallemissionsmessung N2 - Die Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel stand bei ihrer Eröffnung im Jahr 1969 für die höchste Ingenieurskunst der damaligen Zeit und für einen in die Zukunft gerichteten Blick. Sie trug den Namen "Brücke des 20. Jahrestag", denn am 20. Jahrestag der DDR wurde die Brücke für den Verkehr freigegeben. Sie verbindet die westlichen Stadtbezirke mit dem Zentrum der Stadt Brandenburg an der Havel und wurde so von vielen Einwohner:innen genutzt. Zu Fuß, mit dem Rad, dem Auto oder mit der Straßenbahn. 50 Jahre später, im Dezember 2019, wurde bei einer Bauwerksprüfung eine starke Schadenszunahme festgestellt. Eine sofortige Sperrung für den Verkehr war unumgänglich. Das hatte es im Land Brandenburg bislang nicht gegeben und stellt einen einzigartigen Sonderfall bei der Bewertung von Bauwerken dar. Die Sperrung führte zu starken Einschränkungen für den Verkehr, für den Landesbetrieb Straßenwesen aber hatte die Sicherheit oberste Priorität. Um die Belastung für die Stadt so gering wie möglich zu halten, hat der Landesbetrieb Straßenwesen sofort mit der Planung für Abriss und Neubau der Brücke begonnen. So gelang es innerhalb von kurzer Zeit den Rückbau umzusetzen und die Pläne für den Ersatzneubau vorzustellen. Gleichzeitig bot sich die einmalige Gelegenheit, kurz vor dem Rückbau noch umfangreiche Untersuchungen zur Verifizierung des Schadensbilds durchzuführen und verschiedene Monitoringverfahren zum Einsatz zu bringen. Damit wurden wertvolle Erfahrungen gesammelt, die der Landesbetrieb Straßenwesen anderen Baulastträgern zur Verfügung stellen möchte. Sie ermöglichen es, bei baugleichen Bauwerken zielgerichteter handeln zu können. Die Fülle der untersuchten Aspekte ist in diesem Bericht dokumentiert. Diese umfangreichen Untersuchungen wurden vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur finanziert. Dafür möchten wir uns herzlich bedanken. Mit großem Engagement digitabeteiligt haben sich auch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, die Technische Universität Dresden, die Hochschule für Wirtschaft und Technik Dresden sowie das Unternehmen Bilfinger Noell und die Ingenieursozietät Zech, Ruth, Blasius. Auch bei Ihnen bedankt sich der Landesbetrieb Straßenwesen. KW - Baustoffe KW - Korrosion KW - Beton KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Schallemissionsanlayse KW - Spanndrahtbruch PY - 2021 SP - 65 EP - 71 PB - Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg CY - Hoppegarten AN - OPUS4-54600 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Lindemann, Mathias A1 - Drabetzki, Philipp A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Alternative pH-indicators for determination of carbonation depth on cement-based concretes N2 - The most common method for determination of the carbonation depth is the sprayed application of indicator solutions, Phenolphthalein in particular. Since the aerosols of Phenolphthalein are suspected to be carcinogenic, efforts have been intensified to use alternative indicators for the determination of carbonation depth. The subject and aim of this research paper are to examine indicator solutions from Alizarin Yellow R, Thymol Blue and a Mixed Indicator. These indicator solutions are commercially available and are not suspected to be carcinogenic. For the purpose of this research, samples previously stored under accelerated carbonation conditions (1% CO2) were examined by thermogravimetric analysis (TGA) and examination of the pH value. Additionally, the electrolytic back-titration for determination of total CO2 amount was carried out comparatively to TGA. KW - Thermal analysis KW - Accelerated carbonation KW - pH-indicators KW - Concrete PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2020.103565 VL - 109 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Zustandsbewertung von Bauwerken unter veränderlichen Umgebungsbedingungen mittels Structural Health Monitoring N2 - Brücken sind Teil der alternden Verkehrsinfrastruktur. Um die Nutzungsdauer zu verlängern und plötzliche Schäden zu detektieren kann Bauwerksmonitoring ("Structural Health Monitoring") eingesetzt werden. Der Einfluss von Umgebungsbedingungen, beispielsweise der Temperatur, auf das Bauwerksverhalten ist meist größer als der Einfluss von Schäden. Diese Einflüsse bestmöglich voneinander zu trennen und Veränderungen im Tragverhalten korrekt Schäden oder Umgebungsbedingungen zuzuordnen ist eine offene Forschungsfrage. Diese Arbeit zeigt eine mögliche Lösung, bei der gekoppelte Modelle von Umwelteinflüssen, Schäden und Tragverhalten des Bauwerks auf Grundlage von Monitoringdaten aktualisiert werden. Das Framework dazu wird vorgestellt und an einem Laborexperiment eines Stahlbetonbalkens in der Klimakammer angewandt. Die Ergebnisse bestätigen die Vorgehensweise. In nächsten Schritten müssen komplexere Tragwerke und die Sensitivität des Ansatzes untersucht werden. T2 - Forschungskolloquium, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Bauhaus-Universität Weimar CY - Weimar, Germany DA - 28.06.2023 KW - Structural health monitoring KW - Bauwerksmonitoring KW - Umwelteinflüsse KW - Brücken PY - 2023 AN - OPUS4-58005 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 - JOUR A1 - Przondziono, R. A1 - Timothy, J. J. A1 - Weise, Frank A1 - Krütt, Enno A1 - Breitenbücher, R. A1 - Meschke, G. A1 - Hofmann, M. T1 - Degradation in concrete structures due to cyclic loading and its effect on transport processes - Experiments and modeling N2 - According to the objectives of the research group 1498, this paper deals with degradation effects in concrete structures that are caused by cyclic flexural loading. The goal is to determine their influence on the fluid transport processes within the material on the basis of experimental results and numerical simulations. The overall question was, to which extent the ingress of externally supplied alkalis and subsequently an alkali-silica reaction are affected by such modifications in the microstructure. Degradation in the concrete microstructure is characterized by ultrasonic wave measurements as well as by microscopic crack analysis. Furthermore, experiments on the penetration behavior of water into the investigated materials were performed. The penetration behavior into predamaged concrete microstructures was examined by the classical Karsten tube experiment, nuclear magnetic resonance method, and time domain reflectometry techniques. In order to create an appropriate model of the material's degradation on the water transport, the Darcy law was applied to describe the flow in partially saturated concrete. Material degradation is taken into account by an effective permeability that is dependent on the state of degradation. This effective permeability is obtained by the micromechanical homogenisation of the flow in an Representative Elementary Volume (REV) with distributed ellipsoidal microcracks embedded in a porous medium. The data gained in the microscopic crack analysis is used as input for the micromechanical model. Finite element simulations for unsaturated flow using the micromechanical model were compared with the experimental results showing good qualitative and quantitative agreement. KW - Alkali ingress KW - Alkali-silica reaction KW - Computational model for unsaturated flow KW - Cyclic loading KW - Degradation KW - Micromechanics model KW - Transport processes PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/suco.201600180 SN - 1751-7648 SN - 1464-4177 VL - 18 IS - 4 SP - 519 EP - 527 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-41008 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Radenberg, M. A1 - Schwettmann, K. A1 - Weigel, Sandra T1 - Möglichkeiten der vollständigen oder teilweisen Substitution von Bitumen als Bindemittel im Asphaltstraßenbau N2 - Die Klimakrise sowie die damit verbundene Distanzierung vom Erdöl und die aktuelle geopolitische Situation in Europa erfordern, dass die Asphaltbranche sowohl lang- als auch kurzfristig einen erdölunabhängigen Weg einschlägt. Langfristig sollte dabei ein vollständiger Ersatz des Bitumens durch biobasierte, nachhaltige Alternativmaterialien erfolgen, während kurz- bzw. mittelfristig ein teilweiser Ersatz bzw. eine Wiederverwendung von Asphalt mit biobasierten Alternativmaterialien eine Reduzierung der Erdölabhängigkeit erlauben würden. In diesem Zusammenhang wurden in dem Projekt „Möglichkeiten der vollständigen oder teilweisen Substitution von Bitumen als Bindemittel im Asphaltstraßenbau“ in einer umfassenden Literaturrecherche Erfolg versprechende Alternativbindemittel zur Bitumensubstitution und Bindemittelverjüngung identifiziert. Eine vielversprechende Eignung zeigen dabei vor allem verschiedene auf pflanzlicher Biomasse basierende Materialien (z. B. Lignine in Kombination mit öligen Komponenten, Bioöle, Zuckerrohrmelasse/-bagasse), aber auch Produkte basierend auf tierischer Biomasse (z. B. aufbereitete Schweinegülle), aquatischer Biomasse (z. B. Rückstände der Mikroalgenaufbereitung) oder aus Abfällen (z. B. gebrauchtes Speiseöl). N2 - The climate crisis with the increasing distancing from crude oil and the current geopolitical situation in Europe require the asphalt industry to take a path that is independent of crude oil in both the long and short term. In the long term, bitumen should be completely replaced by bio-based, sustainable alternative materials, while in the short and medium term, partial replacement, or reuse of asphalt with bio-based alternative materials for rejuvenation would reduce dependence on oil. In this context, the project “Possibilities for the total or partial substitution of bitumen as a binder in asphalt road construction” identifi ed promising alternative binders for bitumen substitution and binder rejuvenation in a comprehensive literature review. The most promising suitability is shown by various materials based on plant biomass (e. g. lignins in combination with oily components, bio-oils, sugar cane molasses/bagasse, but also products based on animal biomass (e. g. processed swine manure), aquatic biomass (e. g. residues from microalgae processing) or from waste (e. g. waste cooking oil). KW - Nachhaltiger Asphaltstraßenbau KW - Teilweise und vollständige Bitumensubstitution KW - Asphaltwiederverwendung KW - Pflanzliche Biomasse KW - Tierische Biomasse KW - Meeresbiomasse KW - Abfälle PY - 2024 DO - https://doi.org/10.53184/STA10-2024-2 IS - 11 SP - 896 EP - 901 PB - Kirschbaum Verlag AN - OPUS4-62099 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Breitenbücher, R. A1 - Przondziono, R. A1 - Meng, Birgit A1 - Krütt, Enno A1 - Weise, Frank T1 - Alkali-Silica Reaction in concrete pavements considering traffic and de-icing agents N2 - In concrete pavements, damages occurred which are related to an Alkali-Silica-Reaction (ASR). Although the background for such an ASR has been studied extensively, special conditions in pavements increase this reaction significantly. These are especially the superposition of microstructural degradation caused by cyclic loading with an external alkali supply. Previous investigations of ASR focused mainly on the material itself (aggregates, cements, assessment of the concrete) while these special circumstances have not been considered. Concrete pavements are subjected to cyclic loadings by traffic and climate changes. Within cooperative research projects the different interdependent influencing factors for a damaging ASR in concrete pavements are studied by experiments as well as by numeric modelling. On the micro-level the ASR-related processes within the aggregate, such as gel-formation or ion-transport, are investigated. On the meso-level, the project focuses on the characterization of degradation effects in the concrete microstructure due to cyclic loading. Further, special attention is paid to the transport behavior of fluids in such pre-damaged concrete structures with and without the effect of overrunning tires as well as the impact on the ASR itself. Finally, on the macro-level the risk of an ASR-damage is assessed. T2 - 13th International Symposium on Concrete Roads CY - Berlin, Germany DA - 19.06.2018 KW - Alkali-Silica Reaction KW - Degradation KW - Cyclic loading KW - Fluid transport KW - Traffic PY - 2018 SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-46354 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Vom Bauschutt zur leichten Gesteinskörnung N2 - Leichte Gesteinskörnungen können ressourcenschonend aus heterogenen und feinkörnigen Bau- und Abbruchabfällen in einem mehrstufigen Prozess durch thermische oder hydrothermale Stoffumwandlung hergestellt werden. Ihre Anwendung erfolgt in Leichtbetonen und Leichtmörteln, als Schüttung im Garten und Landschaftsbau oder auch als Filter- und Speichermaterial. In zahlreichen Forschungsprojekten wurden die Herstellungsprozesse entwickelt, die Materialeigenschaften optimiert und unterschiedliche Applikationen untersucht. In diesem Beitrag wird zusammenfassend über dieser Forschungsarbeiten berichtet. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bauschutt KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Mauerwerkbruch KW - Hydrothermalgranulat PY - 2024 AN - OPUS4-61741 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bednarska, Dalia T1 - Modification of clay-based materials with a novel geopolymer: potential application towards water-resistance N2 - Earth is probably the most eco-friendly building material. However, since earthen materials dissolve in water easily their application is limited. The presented manuscript aims to verify the usefulness of a one-part geopolymer developed at BAM as a stabilizing agent for earthen mortars. The experimental study encompasses water-resistance, compressive strength, linear shrinkage, water vapour permeability and microstructural analysis of the reference and the modified earthen plaster. The presented results show that the modification visibly affects the properties of the initial material providing its water-resistance. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Clay-based Material KW - Water-Resistance KW - Mortar KW - Geopolymer KW - Calcined clay KW - Biomass ash KW - Paper ash PY - 2024 AN - OPUS4-61822 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - DZSF - Rrissdetektion Spannbetonschwellen - Statuspräsentation Los C (BAM) N2 - Vorhaben 8082: Spannbetonschwellen sollen mit Hilfe von akustischen Verfahren untersucht und der Zustand abgeleitet werden. Die Ergebnisse von Los C- Arbeitspaket 1 werden dem Deutschen Zentrum für Schienenforschung und Siemens Mobility vorgestellt. T2 - DZSF - Statuspräsentation CY - Dresden, Germany DA - 12.02.2025 KW - Akustische Verfahren KW - Spannbetonschwellen KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Zustandsermittlung PY - 2025 AN - OPUS4-62545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manninger, T. A1 - von Werder, Julia A1 - Rübner, Katrin T1 - Lehmstabilisierung mittels eines Biomasseasche basierten Alkali-Aktivators und kalziniertem Ton N2 - Lehm sowie Lehmziegel sind jahrtausendealte Baustoffe, die sich durch lokale Verfügbarkeit, Umweltverträglichkeit und geringe COa-Belastung auszeichnen. Diese Eigenschaften machen sie zu Baustoffen der Zukunft. Wasserbeständigkeit ist ein wichtiger Aspekt, der beim Einsatz beachtet werden muss. Es gibt verschiedene Ansätze zur Stabilisierung, Idealerwelse sollen dabei die positiven Aspekte des Lehms, wie beispielsweise die Luftfeuchteregullerung, bewahrt werden. Zement ist hierfür nur bedingt geeignet. Als Alternative zur Stabilisierung mit Zement wurden in einer Versuchsreihe Mischungen mit calclnierten Tonen untersucht. Diese bei 600 °C auf CO2 sparende Welse erzeugten, lokal verfügbaren Rohstoffe, können mittels Alkall-Aktivierung zu einem festen „Geopolymer" vernetzt werden. Zur Aktivierung wurde eine lokal verfügbare Biomasseasche aus Hackschnitzelholz, sowie Industriell hergestelltes KOH genutzt, da das in beiden enthaltene Kalium das umweltverträglichste Alkallion Ist. In einer Versuchsreihe wurde das Verhalten des reinen Lehms mit dem stabilisierten Material verglichen. Es wurden Festigkeitswerte, Wasserlagerungsbeständigkeit und Wasserdampfdiffusionswiderstand geprüft. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Lehmstabilisierung KW - Alkali aktivierte Bindemittel KW - Wasserbeständigkeit KW - Putz KW - Erdbau KW - Kalzinierter Ton PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ VL - 2023 SP - 1 EP - 6 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58316 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Martin, T. A1 - Zimmermann, E. A1 - Klitzsch, N. A1 - Hördt, A. A1 - Huisman, J. A. A1 - Radic, T. A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Round-robin test of SIP laboratory measurements using electrical test networks N2 - This study presents the results of an interlaboratory test designed to evaluate the accuracy of spectral induced polarization (SIP) measurements using controlled electrical test networks. The study, conducted in Germany since 2006, involved 12 research institutes, six different impedance measurement devices and four types of electrical test networks specifically designed to evaluate phase shift errors in SIP measurements. The test networks, with impedances ranging from 100 to 150 kΩ, represent high-impedance samples with different phase characteristics, and pose the measurement challenges typical of such samples, including high contact impedances and parasitic capacitances. Four key findings emerged from the study: (1) Impedance measurements across all devices showed deviations within 1 per cent over a wide frequency range (0.001–1000 Hz); (2) phase errors remained below 1 mrad up to 100 Hz for most devices, but increased at higher frequencies due to parasitic capacitances and electromagnetic coupling effects; (3) lab-specific instruments have lower phase errors than field instruments when used in a laboratory environment, primarily due to the effects of long cables and too low input impedances of the field instruments; and (4) short cables and driven shielding technology effectively minimized parasitic capacitance and improved measurement accuracy. The study highlights the usefulness of test networks in assessing the accuracy of SIP measurements and raises awareness of the various factors influencing the quality of SIP data. KW - Induced polarization KW - Electrical properties KW - Electrical resistivity tomography (ERT) PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-631522 DO - https://doi.org/10.1093/gji/ggaf153 SN - 0956-540X VL - 242 IS - 1 SP - 1 EP - 13 PB - Oxford University Press (OUP) AN - OPUS4-63152 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Becks, H. A1 - Lippold, L. A1 - Winkler, P. A1 - Moeller, M. A1 - Rohrer, M. A1 - Leusmann, T. A1 - Anton, D. A1 - Sprenger, B. A1 - Kähler, P. A1 - Rudenko, I. A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Koutsourelakis, P. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. A1 - Petryna, Y. A1 - Schnellenbach-Held, M. A1 - Lowke, D. A1 - Hessels, H. A1 - Lenzen, A. A1 - Zabel, V. A1 - Könke, C. A1 - Claßen, M. A1 - Hegger, J. T1 - Neuartige Konzepte für die Zustandsüberwachung und -analyse von Brückenbauwerken – Einblicke in das Forschungsvorhaben SPP100+ N2 - Die Brückeninfrastruktur in Deutschland und Europa steht aufgrund steigender Verkehrslasten und alternder Bauwerke vor erheblichen Herausforderungen. Das DFG-Schwerpunktprogramm 2388 „Hundert plus – Verlängerung der Lebensdauer komplexer Baustrukturen durch intelligente Digitalisierung“ (SPP100+) strebt an, durch digitale Innovationen und prädiktive Instandhaltungsstrategien die Nutzungsdauer bestehender Brückenbauwerke zu verlängern. Der vorliegende Beitrag fokussiert sich auf das SPP100+ zugehörige Cluster „Monitoring und Simulation“, das sieben Teilprojekte umfasst. Die Projekte entwickeln fortschrittliche Methoden zur Überwachung und Zustandsbewertung von Brücken mittels Digitaler Zwillinge, hochauflösender Sensortechnik und numerischer Simulationen. Innovative Ansätze wie nichtlineare Modellanpassungen, stochastische Methoden und künstliche Intelligenz ermöglichen eine präzise und frühzeitige Identifizierung potenzieller Schäden. Die Kombination aus kontinuierlichem Bauwerksmonitoring und effizienter Datenauswertung ist entscheidend für die langfristige Sicherheit und Langlebigkeit bestehender Brücken und trägt darüber hinaus zur Ressourcenschonung bei. KW - Bauwerkserhaltung KW - Brückenbau KW - Monitoring KW - Lebensdauer PY - 2024 DO - https://doi.org/10.37544/0005-6650-2024-10-63 SN - 0005-6650 VL - 99 IS - 10 SP - 327 EP - 338 PB - VDI Verlag-eLibrary - technisches Wissen für Ingenieur*innen CY - Düssledorf AN - OPUS4-61563 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Zerstörungsfrie Prüfungen an Konstruktionen aus Beton - Stand der Technik – Stand der Forschung N2 - Darstellung verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren des Bauwesens zur Untersuchung von Konstruktionen aus Beton. T2 - Interne Arbeitssitzung der DEGES - 3.T-/KI-Runde CY - Berlin, Germany DA - 21.04.2017 KW - Brücke KW - zerstörungsfreie Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-39904 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Datenmanagement und –analyse von kontinuierlichen Datenströmen bei Offshore Windparks N2 - Mit der Errichtung und der Inbetriebnahme des Windpark alpha ventus wurden umfangreiche Messungen an den Tragstrukturen und den Umgebungsparametern durchgeführt. Im Projekt Gigawind life wurde im TP1 ein Datenmanagementsystem zur kontinuierlichen und periodisch fortgeführten Datenauswertung für große Datenbestände (Big Data) entworfen und realisiert. Anhand von Performanceuntersuchungen konnte eine Verkürzung der Rechenzeit um den Faktor 10 in einem Rechencluster erreicht werden. Unter Anwendung einer Datenpipeline nach dem Publish/Subscribe Prinzip wird eine skalierbare Datenschnittstelle für Monitoringdaten vorgeschlagen. T2 - Messen im Bauwesen CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2018 KW - Datenmanagement KW - Big Data KW - Windenergie KW - Monitoring PY - 2018 AN - OPUS4-46916 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Rabe, J. A1 - Marx, S. ED - Baeßler, Matthias ED - Möller, G. ED - Rogge, Andreas ED - Schiefelbein, N. T1 - Datenmanagement und –analyse von kontinuierlichen Datenströmen bei Offshore Windparks N2 - Mit der Errichtung und der Inbetriebnahme des Windpark alpha ventus wurden umfangreiche Messungen an den Tragstrukturen und den Umgebungsparametern durchgeführt. Im Projekt Gigawind life wurde im TP1 ein Datenmanagementsystem zur kontinuierlichen und periodisch fortgeführten Datenauswertung für große Datenbestände (Big Data) entworfen und realisiert. Anhand von Performanceuntersuchungen konnte eine Verkürzung der Rechenzeit um den Faktor 10 in einem Rechencluster erreicht werden. Unter Anwendung einer Datenpipeline nach dem Publish/Subscribe Prinzip wird eine skalierbare Datenschnittstelle für Monitoringdaten vorgeschlagen. T2 - Messen im Bauwesen 2018 CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2018 KW - Datenmanagement KW - Big Data KW - Windenergie PY - 2018 SN - 978-3-9818564-1-5 VL - 2018/1 SP - 89 EP - 98 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-46918 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 - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Spanndrahtbrüche und ihr digitaler akustischer Zwilling N2 - Die Planung eines Monitorings von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse erfordert viel Erfahrung und setzt eine akustische Analyse der Spannbetonstruktur voraus. Eine akustische Simulation der Struktur unterstützt die Optimierung der Sensoranordnung und erhöht die Zuverlässigkeit der Drahtbrucherkennung durch die Fusion von Simulations- und Messergebnissen in einer Datenbank. Künftig können Baulastträger und Monitoringanbieter von standardisierten – FAIR-en – akustischen Daten profitieren. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Spanndrahtbrüche KW - Spannbetonbau KW - Spannbetonbrücken KW - Digitaler akustischer Zwilling PY - 2024 AN - OPUS4-61740 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Aßmann, J. A1 - Faßbender, G. A1 - Habermann, H. A1 - Hoppe, Johannes A1 - Hörnig, A. A1 - Loher, E. A1 - Magner, J. A1 - Michel, M. A1 - Oelerich, M. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Rode, P. A1 - Sikinger, T. A1 - Tölle, A. A1 - Weitz, D. A1 - Willand, E. A1 - Zscherpe, O. ED - Eilers, M. T1 - H PMMA - Hinweise für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn auf einer Versiegelung, Grundierung oder Kratzspachtelung aus PMMA für Ingenieurbauten aus Beton N2 - Die Ausführung von Abdichtungssystemen insbesondere an Ingenieurbauwerken der Verkehrsinfrastruktur greift in die unmittelbare Verfügbarkeit/Nutzbarkeit des Bauwerks ein und erfolgt deshalb i.a.R. unter höchstem Zeitdruck. Neuere materialtechnische Entwicklungen im Bereich der Flüssigkunststoff-Systeme erlauben kürzere Ausführungszeiten in einem erweiterten Einsatzspektrum. Zur Sicherstellung anforderungsgerechter Gebrauchseigenschaften des gesamten Brückenabdichtungssystems gibt die vorliegende Veröffentlichung Hinweise für die einzuhaltenden Baugrundsätze, bautechnologische Besonderheiten und Erfordernisse im Umgang mit Polymethylmethacrylat (PMMA) sowie qualitätssichernde Maßnahmen. KW - Schnelle Flüssigkunststoffsysteme KW - Brückenabdichtung PY - 2018 SN - 978-3-86446-224-5 VL - FGSV-Band 775 SP - 1 EP - 20 PB - FGSV-Verlag CY - Köln AN - OPUS4-47091 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spilker, A. A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank A1 - Wieland, M. T1 - Analyse der thermischen Dehnung von Fahrbahndeckenbetonen aus dem BAB-Netz N2 - Die Kenntnis von Materialeigenschaften spielt bei der Entwicklung oder Optimierung von Betonen und Bauweisen für den Straßenbau sowie der Qualitätssicherung eine bedeutende Rolle. Gleichermaßen bilden physikalische Materialkennwerte die Grundlage für die rechnerische Dimensionierung und die Restsubstanzbewertung von Betonfahrbahndecken. Eine relevante Kenngröße bei der Untersuchung thermisch induzierter Spannungs- und Verformungszustände stellt der thermische Ausdehnungskoeffizient dar. Im Zuge der systematischen Weiterentwicklung der rechnerischen Dimensionierung, aber auch im Zusammenhang mit der gezielten Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Betonfahrbahndecken gilt es zu hinterfragen, ob lastunabhängige Formänderungseigenschaften der verwendeten Betone aktuell ausreichend Beachtung finden, ob allgemeine Literaturwerte für die heutigen Fahrbandeckenbetone stets Gültigkeit besitzen und ob deren Implementierung in numerische Modelle zu realitätsnahen Vorhersagen führt. Für eine empirische Herangehensweise ist die Verfügbarkeit adäquater Prüfverfahren von entscheidender Bedeutung. In Deutschland existiert aktuell jedoch kein standardisiertes oder genormtes Verfahren für die prüftechnische Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Beton. Daher wurden unter Beachtung straßenbauspezifischer Gesichtspunkte zwei Prüfansätze entwickelt, die in diesem Beitrag vorgestellt sowie hinsichtlich möglicher Messunsicherheiten und Messungenauigkeiten diskutiert werden. Außerdem werden ausgewählte Ergebnisse aus Analysen an Bestandsbetonen aus dem BAB-Netz dargestellt. Im Ergebnis sollen die Untersuchungen einen Beitrag zur Schaffung der prüftechnischen Voraussetzungen für eine abgesicherte Quantifzierung der thermischen Dehnung von Fahrbahndeckenbetonen leisten. KW - Betonfahrbahndecken KW - Materialkennwerte KW - Thermischer Ausdehnungkoeffizient KW - Prüfverfahren PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000044 VL - 116 IS - 1 SP - 26 EP - 34 PB - John Wiley & Sons AN - OPUS4-54967 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Bewertung der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Zur Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im deutschen Autobahnnetz wurden mit dem ARS 04/2013 verbindliche Eignungsprüfungen zum Ausschluss alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen bei Neubau- und Erhaltungsmaßnahmen eingeführt. Das hatte eine signifikante Reduzierung geeigneter Gesteinskörnungen zur Folge. Deshalb wird geprüft, ob durch die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels während der Betonherstellung grenzwertig alkaliempfindliche Gesteinskörnungen nutzbar gemacht werden können. In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dosierung eines Compounds mit Hydrophobierungsmittel (HM) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines Waschbetons mit einer reaktiven Grauwacke dargestellt. Es zeigt sich, dass aufgrund des Antagonismus die zunehmende Dosierung des HM-Compounds eine signifikante Erhöhung der Zugabe des Luftporenbildners auf Wurzelharzbasis erfordert. Der AKR-Schädigungsprozess wird ab einer Dosierung des HM-Compounds von 0,75 M.-%, bezogen auf den Zementgehalt, hinreichend vermindert. Die mechanischen Eigenschaften des hydrophobierten Waschbetons verschlechtern sich im betrachteten Dosierungsbereich des HM-Compounds nur geringfügig. Auch der Frost-Tausalz-Widerstand vermindert sich, ohne den normativen Grenzwert für die Abwitterung zu überschreiten. T2 - 21. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar DA - 13.09.2023 KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Betonfahrbahndecke KW - Innenhydrophobierung KW - AKR-Vermeidung PY - 2023 AN - OPUS4-58357 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Lüth, Peter A1 - Brandes, E. A1 - Stolz, T. T1 - Interlaboratory test 2012-2013 on the method EN 14522:2005 "Determination of the auto ignition temperature of gases and vapours" / IEC 60079-20-1, part 7 "Method of test for auto-ignition temperature" N2 - For the classification, safe handling and use of chemicals, special standardised test methods have been developed and are used worldwide. Safety experts must be able to fully rely on the precise execution of the respective laboratory tests and assessments. In this context interlaboratory tests (round robin tests, interlaboratory comparisons / intercomparisons) are a crucial element of both the further development and improvement of the methods and of a laboratory's quality system. Participation in interlaboratory tests is explicitly recommended by the standard ISO/IEC 17025. This document reports on the results of the interlaboratory test 2012-2013 on the test method EN 14522:2005 “Determination of the auto ignition temperature of gases and vapours“ / IEC 60079-201, part 7 ”Method of test for auto-ignition temperature”. The auto ignition temperature is an important safety characteristic for explosion protection and prevention. It is the basis for classifying substances and explosion protected equipment into temperature classes. Because safety characteristic data are not a pure substance constant but a figure which denotes a special property of the substance, the determination methods are standardised. Currently EN 14522 and IEC 60079-20-1, part 7 are under revision with the aim to combine both to a standard accepted worldwide. An important part of the standard is the laboratory’s verification of their apparatus and procedure. To base this forthcoming standard on reliable and up-to-date verification data an interlaboratory test appears as the method of choice. The verification data given in the recent issues of the standards are based on comparison measurements which date back to a long time ago and did not include automated apparatuses. KW - Ringversuch KW - Auto ignition temperature KW - Zündtemperatur KW - Liquids KW - Flüssigkeiten PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-306867 SN - 978-3-9816380-0-4 SP - 1 EP - 89 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) CY - Berlin, Braunschweig ET - Final Report AN - OPUS4-30686 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schönbucher, A. A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Bockhorn, H. A1 - Schälike, Stefan A1 - Sebbar, N. T1 - Abschätzung des Gefahrenpotentials von wechselwirkenden Bränden beim Umgang mit entzündbaren und selbst zersetzlichen Flüssigkeiten in verfahrenstechnischen Anlagen - Schlussbericht zu dem IGF-Vorhaben Nr. 396 N2 - Mechanical drop test scenarios for Type B (U) packages according to the IAEA regulations have to be carried out onto the so-called “unyielding target” (usually with cask impact limiters) and onto the puncture bar respectively. They are predefined and do not require any further investigation of scenarios that really could happen on transportation routes. Cask accident scenarios in the framework of approval procedures for interim storage sites are derived from a detailed analysis of the handling procedures necessary from arrival of cask at the site to its storing position. In that case, casks are usually handled without impact limiters. Dependent on possible drop heights, drop positions and floor properties, conservative cask accident scenarios are derived for further safety proofs. According to the mechanical assessment concept of the considered approval procedure numerical calculations have to be provided by the applicant to demonstrate mechanical cask safety. Stresses and strains in the cask body as well as in the lid System have to be identified and assessed. Using the example of a 3-mvertical-drop of a transport and storage cask for spent fuel elements onto the floor construction made of damping concrete covered by screed, BAM developed a finite element model. The finite element code ABAQUS/Explicit™ was used. Results of experimental investigations are not available. Therefore parameter studies are necessary to identify the sensitivity of the finite element model to significant Parameters and to verify the finite element models according to the requirements of the Guidelines for the Numerical Safety Analyses for the Approval of Transport and Storage Casks for Radioactive Materials (BAM GGR-008). The paper describes the modeling of the material behavior and attachment of bottom side cask components. Questions concerning the modeling of a crack length limiting reinforcement in the screed layer are discussed. The influence of the mesh density of the screed layer and its strength is considered as well. Finally, the developed finite element model can be used for a numerical safety assessment. It can help to understand the complex mechanisms of the interaction between the cask components and floor construction. PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-317195 DO - https://doi.org/10.13140/2.1.4328.1928 SP - 1 EP - 47 PB - DECHEMA CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-31719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Werkstoffverträglichkeit von Behältern für die Beförderung gefährlicher Güter N2 - Die BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter – mit den Beständigkeitsbewertungen metallischer und polymerer Werkstoffe ist Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM seit der Herausgabe der 1. Auflage 1989. Diese Beständigkeitsbewertungen werden nicht nur bundesweit, sondern weltweit als Erkenntnisquelle genutzt. Für die Zulassung von Kesselwagen und Tankfahrzeugen werden diese Daten auch herangezogen. Die Werkstoffbeständigkeitsdaten und der damit verbundene Informationsservice der BAM haben mit Sicherheit dazu beigetragen, Leckagen von Tanks aufgrund des Einsatzes von Tanks/Kesselwagen aus einem gegenüber dem Füllgut unbeständigem Tankwerkstoff oder Dichtungswerkstoff zu vermeiden. T2 - Ausgewählte Kapitel der Werkstofftechnik - Werkstoffe und Fertigungstechnik CY - Wuppertal, Germany DA - 13.01.2017 KW - Werkstoffbeständigkeit KW - Tankwerkstoffe KW - Dichtungswerkstoffe KW - BAM-Liste KW - Datenbank Gefahrgut PY - 2017 AN - OPUS4-38974 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nanaki, E. A. A1 - Koroneos, C. J. A1 - Roset, J. A1 - Susca, Tiziana A1 - Christensen, T. H. A1 - De Gregorio Hurtado, S. A1 - Rybka, A. A1 - Kopitovic, J. A1 - Heindrich, O. A1 - Amparo Lopez-Jimenez, P. T1 - Environmental assessment of 9 European public bus transportation systems N2 - The transportation sector is one of the largest sources of EU’s greenhouse gas emissions. In 2011, trans-portation represented approximately 25 percent of total EU’s greenhouse gas emissions. Urban mobilityaccounts for 40 % of all CO2emissions of road transport and up to 70 % of other pollutants from transport.As, transportation and mobility play a crucial part both in urban economics and the quality of life, it is ofgreat significance to ensure a low carbon transportation sector, so as to deal with the threat that climatechange poses to urban areas. This study examines the factors that affect the production of carbon dioxide(CO2) as well as of air pollutants, in 9 major European cities, aiming to provide a comprehensive overviewof the actual knowledge on the atmospheric pollution from public transportation systems. CO2emissionsas well as air pollutants, such as CO, HC, PM, NOx are calculated for the diesel and CNG bus fleets of theEuropean cities under study. Finally the environmental benefits, in terms of CO2and CO, HC, PM, NOxemissions reductions, from the penetration of different biodiesel blends (from B10 to B100) to the busfleets are estimated. KW - Urban buses KW - Air pollution KW - Urban transport PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.scs.2016.08.025 SN - 2210-6707 VL - 28 SP - 42 EP - 52 PB - Elsevier AN - OPUS4-38938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liehr, Sascha A1 - Muanenda, Y. S. A1 - Münzenberger, Sven A1 - Krebber, Katerina T1 - Relative change measurement of physical quantities using dual-wavelength coherent OTDR N2 - We propose the use of alternating pulse wavelengths in a direct-detection coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR) setup not only to measure strain and temperature changes but also to determine the correct algebraic sign of the change. The sign information is essential for the intended use in distributed mode shape analysis of civil engineering structures. Correlating relative backscatter signal shifts in the temporal/signal domain allows for measuring with correct magnitude and sign. This novel approach is simulated, experimentally implemented and demonstrated for temperature change measurement at a spatial resolution of 1 m. KW - Fiber optics sensors KW - Backscattering KW - Rayleigh KW - C-OTDR KW - Distributed sensing KW - Temperature measurement KW - Strain measurement PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-389449 DO - https://doi.org/10.1364/OE.25.000720 SN - 1094-4087 VL - 25 IS - 2 SP - 720 EP - 729 PB - Optical Society of America CY - Washington, DC, USA AN - OPUS4-38944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Passivität metallischer Werkstoffe - Korrosionsschutz inclusive - N2 - Für den schadensfreien Einsatz passiver, metallischer Werkstoffe muss sich die Passivschicht vollständig ausbilden können und die Repassivierung von Defektstellen unter den Einsatzbedingungen muss möglich sein. Dabei müssen folgende Randbedingungen beachtet werden: - glatte, blanke, saubere Oberfläche - Grenzen der Beständigkeit bzgl. pH-Wert und Potential - Elementverteilung, Ausscheidungen, Verformungen - chemische Nachbehandlung bzw. Konditionierung - geeignete Werkstoffauswahl bzw. Legierungszusammensetzung - unplanmäßige Betriebszustände und Störungen - Ausbildung von Bimetallelementen T2 - fkks Infotag - Grundlagen der Elektrochemie CY - Esslingen, Germany DA - 19.01.2017 KW - Korrosion KW - Korrosionsschutz KW - Aluminium KW - Nichtrostender Stahl PY - 2017 AN - OPUS4-39008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (mit Abschlussprüfung), HdT-Veranstaltungs-Nr. H-050-12-336-6 CY - Haus der Technik (HdT), Außeninstitut der RWTH Aachen, Essen, Germany DA - 06.12.2016 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Nichtelektrische Funken KW - Reibfunken KW - Schleiffunken PY - 2016 AN - OPUS4-38857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - Distributed Brillouin sensors based on POF - a brief overview N2 - Easy to handle and stretchable polymer optical fibres for sensor applications Basic idea of stimulated Brillouin scattering Brillouin threshold for PMMA-POF and PFGI-POF in comparison Sensorial behavior of Brillouin scattering in PFGI-POF and silica SMF Basics and classification of distributed Brillouin sensing methods Basic idea of dynamic Brillouin sensing T2 - Institutsseminar Hochfrequenztechnik CY - Technische Universität Braunschweig, Germany DA - 24.01.2017 KW - Distributed sensing KW - Brillouin KW - Polymer optical fibre PY - 2017 AN - OPUS4-39030 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ludwig, Jörg A1 - Sonnenberg, Jost-Peter T1 - Gutachten - Vergleich der Beschaffenheitsanforderungen von Druckgas- bzw. Druckbehälterverordnung mit den Anforderungen des RID/ADR 2009 zur Zulassung von wiederbefüllbaren geschweißten Gasflaschen aus Stahl N2 - Die BAM wurde vom Industriegaseverband (IGV) zur Beantwortung der Frage, ob eine positive Neubewertung von in Deutschland zugelassenen Bauarten geschweißter Gasflaschen aus Stahl im Sinne der europäischen Richtlinie über ortsbewegliche Druckgeräte (RL 1999/36/EG) möglich ist, mit der Erstellung eines Gutachtens beauftragt. Es soll insbesondere die systematische Entwicklung der Zulassungsanforderungen für diese Art von Druckgefäßen in Deutschland berücksichtigen. Explizit sind im Rahmen des Auftrages zu betrachten: Bauarten von geschweißten Gasflaschen aus Stahl für Gase, wie von der EN 13322-1:2006 und EN 1442:2008 erfasst, deren Zulassung ohne jedwede Art von Auflagen oder Einschränkungen auf der Basis der Druckgasverordnung (vom 20. Juni 1968) oder nachfolgend der Druckbehälterverordnung erteilt wurde. Aufgrund der systematischen Betrachtung können Bauarten, deren Zulassungen unter irgendeiner Art von Betriebsauflagen oder sonstigen Einschränkungen erteilt worden sind, nicht von diesem Gutachten erfasst werden. Dieses Gutachten analysiert die Unterschiede in den Beschaffenheitsanforderungen nach Druckgas- bzw. Druckbehälterverordnung gegenüber dem geltenden RID/ADR 2009. Es soll den benannten Stellen nach Richtlinie 1999/36/EG (TPED) eine Vereinfachung ihrer Bewertungsarbeit zur Neubewertung von in Deutschland zugelassenen Gasflaschen ermöglichen. Für die Anwendung dieses Gutachtens wird auf die sog. „Flaschen-Negativliste“ der EIGA (Doc. 86/02 Gas cylinders with restricted use in the EU WG-2) und ggf. weitere zukünftig verfügbare Erkenntnisquellen verwiesen. Die dort beschriebenen Flaschen u. a. aus Deutschland werden unabhängig von der formalen Konformität mit der Richtlinie 1999/36/EG von den Mitgliedern der EIGA bzw. des IGV nicht den benannten Stellen zur wiederkehrenden Prüfung und damit auch nicht zur Neubewertung vorgestellt. KW - Beschaffenheitsanforderung KW - Druckgasbehälterverordnung KW - Druckbehälterverordnung KW - Zulassung KW - wiederbefüllbar KW - geschweißt KW - Gasflasche KW - Stahl PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-390151 SP - 1 EP - 35 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-39015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mietz, Jürgen A1 - Burkert, Andreas T1 - Regelwerke für die Werkstoffauswahl und Dauerhaftigkeit von nichtrostenden Stählen für Stahlbauten – Entwicklung und aktueller Stand T1 - Technical regulations for the selection of materials and durability for steel structures - Development and current status N2 - Eine der wesentlichsten Veränderungen der im Oktober 2015 erschienenen Neufassung der DIN EN 1993-1-4 findet sich im Anhang A „Werkstoffauswahl und Dauerhaftigkeit“. Im Gegensatz zur Vorgängerversion ist dieser Anhang jetzt normativ. Mit Hilfe eines Punktesystems, das die wichtigsten Einwirkungsparameter der relevanten Expositionsbedingungen berücksichtigt, wird eine Korrosionsbeständigkeitsklasse ermittelt, mit deren Hilfe man eine geeignete Legierung auswählen kann. Dieses Verfahren bietet eine zuverlässige Methode für Planer auch ohne spezielle Kenntnisse auf dem Gebiet der Korrosion bzw. der nichtrostenden Stähle. Die Arbeit geht auch auf Unterschiede sowie Gemeinsamkeiten mit der bisher in Deutschland gültigen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3.6 ein. KW - Korrosionsschutz KW - Werkstoffauswahl KW - Exposition PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201710466 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 86 IS - 3 SP - 279 EP - 286 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-39570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scharff, Erik T1 - Verflüssigtes Erdgas (LNG) als Antriebsquelle im Schwerlastverkehr: Eine Sicherheitsbetrachtung am Referenzfall "Verkehrstunnel" N2 - - Zunahme LNG auf den Straßen - Auswirkungsbetrachtung zeigt: LNG-Freisetzung im Tunnel könnte Gefahr darstellen - Vertiefende Untersuchungen durch die BAM erforderlich T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Verflüssigtes Erdgas KW - LNG KW - Tunnel KW - Gasausbreitung PY - 2017 AN - OPUS4-39606 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Sicherheit in Technik und Chemie - Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz N2 - Das Poster enthält eine Beschreibung der umfangreichen Möglichkeiten, die die BAM mit ihrem TTS für Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz bereithält. T2 - Infoveranstaltung des BMBF zum EU-Programm "Sichere Gesellschaften - Horizont 2020" CY - Bonn, Germany DA - 28.03.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Alternative Antriebe KW - Behälterversagen KW - Alternative Kraftstoffe PY - 2017 AN - OPUS4-39608 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Vorversuche zur Ultraschallprüfung an Groutverbindungen N2 - Im rahmen des themenfeldprojektes LEBEWIND wurden Vorversuche zur Ultraschallprüfung von Groutverbindungen an Offshore-Windenergieanlagen gemacht. Die Experimente mit kommerzieller Prüftechnik in Echo und Transmission durch die Stahlwandung hindurch bestätigten, dass diese Bauweise so nicht prüfbar ist. T2 - Workshop "Grout in der Betriebsphase" CY - Berlin, Germany DA - 22.03.2017 KW - Windenergieanlagen KW - Grout KW - Ultraschall PY - 2017 AN - OPUS4-39541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Korrosion im Zoo: Kanada in Niedersachsen oder sind Pinguine Inhibitoren N2 - Ein Schadensfall an einem spektakulären Tiergehege im Zoo Hannover T2 - Cluster-Forum Zukunft Neue Werkstoffe Bayern innovativ CY - Erlangen, Germany DA - 23.03.2017 KW - Meerwasser KW - Tiergehege KW - Kathodischer Schutz PY - 2017 AN - OPUS4-39544 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Ortung von Spanngliedern zum schadensfreien Bohren im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen N2 - Am Beispiel der Ertüchtigung einer Brücke in Bremen wird gezeigt, wie mit den zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) Radar- und Ultraschall die genau Lage vorgespannte Bewehrung gefunden bzw. bestätigt werden kann. Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen an Spannbetonbrücken werden häufig Kernbohrungen durchgeführt, die die vorhandenen Spannbewehrungen nicht beschädigen dürfen. Es wird die Vorgehensweise beschrieben, wie mit ZfP ein wesentlicher Beitrag geleistet wird, das Risiko einer Beschädigung zu minimieren und somit eine bessere Planungssicherheit für die Ertüchtigungsmaßnahmen zu schaffen. Dabei werden auch die Grenzen der bei den Verfahren aufgezeigt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2012, Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 23.02.2012 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton KW - Ultraschall PY - 2012 AN - OPUS4-39821 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Gleisbettschotteruntersuchung mit der Impulsradar Array - Technik N2 - Das ZfP Verfahren Impulsradar wird bei der Untersuchung des Schotterunterbaus von Schienen wegen unterstützend eingesetzt, um deren Struktur und Materialeigenschaften zu bestimmen. Eingesetzt werden kann dieses Verfahren sowohl für die Qualitätskontrolle beim Neubau von Schienenwegen als auch für die Bedarfsermittelung von Instandsetzungsarbeiten aufgrund von Schotterverunreinigungen. Kosten können eingespart werden durch eine Verlängerung der Reinigungszyklen und der Lebensdauer des Schotters. Ein Antennenarray für die Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit wurde entwickelt und aufgebaut. Ergebnisse von Schottermessungen im Labor werden vorgestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 21.02.2008 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2008 SN - 978-3-940283-08-5 VL - 112 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-39823 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Entwicklung eines Radarantennenarrays zur Untersuchung des Untergrundes im Schottergleisbett N2 - Die Erarbeitung der Grundlagen für effiziente und bedarfsgerechte Instandsetzungsmaßnahmen an Schottergleisbetten ist das Ziel des Projektes „SafeRail“. Das Impulsradarverfahren wird als zerstörungsfreie Methode für die Zustandsbestimmung des Schotters verwendet, um entsprechend den hohen Anforderungen der Netzbetreiber Unterbrechungen des Schienenverkehrs weitgehend zu vermeiden. Für eine automatisierte Bewertung der Vermischung des Schotters mit dem Untergrund sowie des Abnutzungszustandes des Schotters wird ein Antennenarray entwickelt, das bezüglich seiner Messgeometrie optimiert wird. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2006 - Praktische Anwendungen zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 23.02.2006 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2006 SN - 3-931381-71-4 VL - 100 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-39824 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Railway Ballast Fouling Inspection by Monitoring the GPR Propagation Velocity with a Multi-Offset Antenna Array N2 - In this paper, a new method for the investigation of the degradation of ballast railway track beds is proposed. An array of antennas is used for simultaneous acquisition of reflected radar impulses, which have been transmitted from different sending positions. This array setup allows an automated CMP-measurement, which enables a direct calibration of the ballast thickness. These multiple offset measurements using the array setup are well suited for fast railway inspections. The method offers the possibility to visualize the state of degradation of the ballast in a velocity spectrum. T2 - 11th International Conference on Ground Penetrating Radar, the Ohio State University CY - Columbus, Ohio, USA DA - 19.06.2006 KW - Radar KW - Non-destructive testing KW - Railroad PY - 2006 SP - 1 EP - 4 CY - Columbus, Ohio AN - OPUS4-39825 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Multi-offset impulse radar for the inspection of railway ballast N2 - A multi-offset radar system will be presented that features the possibility to get quantitative information about the wave propagation velocity as a measure of the ballast quality. This goes beyond the regular application of conventional radar systems offering only qualitative structural information. The new approach provides a fast NDT method for the classification of ballast fouling. A main advantage of the multi-offset radar is that regular ballast digging for velocity evaluation can be avoided and travel time can be directly transformed into an equivalent depth by using the automatically evaluated velocity. The maintenance cost and interruption time can be significantly decreased by this method. The application of velocity evaluation method is common in geophysical applications but it is used for ballast inspection for the first time. T2 - 9th International Congress Railway Engineering CY - University of Westminster, London, UK DA - 20.06.2007 KW - Radar KW - Non-destructive testing KW - Railroad PY - 2007 SN - 0-947644-61-10 VL - 2007 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-39826 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - GPR antenna array for the inspection of railway ballast N2 - A GPR antenna array was investigated for automated measurement of wave propagation velocity as a measure of the ballast quality. This goes beyond the regular application of conventional radar systems offering only qualitative structural information. The new approach provides a fast NDT method for the classification of ballast fouling. A main advantage of the multi-offset radar is that regular ballast digging for velocity evaluation can be avoided and travel time can be directly transformed into an equivalent depth by using the automatically evaluated velocity. Fast monitoring of ballast fouling condition can reduce maintenance cost significantly by supporting the works necessary for ballast cleaning and furthermore this method reduces interruption time for a better railway service. T2 - National Seminar & Exhibition on Non-Destructive Evaluation, NDE 2011 of the INDIAN SOCIETY FOR NONDESTRUCTIVE TESTING (ISNT) CY - Chennai, India DA - 08.12.2011 KW - Radar KW - Non-destructive testing KW - Railroad PY - 2011 AN - OPUS4-39811 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - GPR Development and Applications in Germany N2 - The presentation was an invited talk for the final meeting of the Mara Nord Project. Projects purpose is to demonstrate the potential of GPR method use in road condition measurement and rehabilitation planning to the Nordic market. This will be achieved through cooperation between Finland, Sweden and Norway. The presentation gives an overview of road condition measurement and rehabilitation planning in Germany and several different kind of GPR applications in Germany. T2 - Ground Penetrating Radar in Road Monitoring and Evaluation Now and the Future - Seminar (Mara Nord Project) CY - Trondheim, Norway DA - 18.04.2012 KW - Radar KW - Road inspection KW - Non-destructive testing PY - 2012 AN - OPUS4-39816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kind, Thomas A1 - Wöstmann, Jens A1 - Feistkorn, Sascha A1 - Trela, Christiane ED - Meßinger, Jens T1 - Radar in der Baupraxis: Lokalisierung von zweilagig vorgespannter Bewehrung in Beton N2 - Die Ermittlung der genauen Bewehrungslage ist von großem Interesse bei der Instandsetzung und Ertüchtigung von Stahlbetonbauwerken. Denn nur wenn die Lage der für die Standsicherheit wichtigen Bewehrung bekannt ist, können Kernbohrungen oder Sägearbeiten schadensfrei durchgeführt werden. Das Bodenradar als zerstörungsfreie Methode ist wegen des einfachen Verfahrens der Antenne entlang einer Messspur für eine solche Aufgabenstellung sehr gut geeignet. Die Anwendung kann aber eingeschränkt werden, wenn die gesuchte Bewehrung zu tief liegt oder durch eine davor liegende Bewehrung abgeschattet wird. Bei der Ortung mehrlagiger Bewehrung ist es wichtig, einen mehrstufigen und effizienten Messplan zu erstellen, der den Aufwand auf einem vertretbaren Maß beschränkt und die Möglichkeit bietet, beim Erreichen der Verfahrensgrenzen rechtzeitig die Untersuchung abzubrechen. Am Beispiel einer Stahlbetonbrücke, die nachträglich mit externen Spanngliedern versehen wurde, wird das Vorgehen beim Orten von mehrlagiger Bewehrung gezeigt. T2 - Georadar - Erfahrungen und Perspektiven CY - Freiberg, Germany DA - 24.09.2009 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton PY - 2010 SN - 0947-1944 VL - I SP - 1 EP - 6 PB - Dt. Geophysikalische Ges. CY - Potsdam AN - OPUS4-39827 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina ED - Chung, Y. ED - Jin, W. ED - Lee, B. ED - Canning, J. ED - Nakamura, K. ED - Yuan, L. T1 - Towards efficient real-time submarine power cable monitoring using distributed fibre optic acoustic sensors N2 - Online condition monitoring of submarine power cables helps to avert failures and damages produced by mechanical impacts. We report, to our knowledge for the first time, on investigations regarding the feasibility of distributed fiber optic acoustic sensors based on C-OTDR, with the sensor fibres being embedded in the cable, to detect vibrations due to mechanical disturbances along the cable. We present first results of sensing experiments where acoustic signals are transmitted through water to simulate the corresponding submarine conditions. Furthermore, we show results evaluating the usefulness of fibre commonly embedded in existing power cable designs for our sensing purposes. T2 - 25th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Jeju-City, Jeju, Republic of Korea DA - 24.04.2017 KW - Distributed acoustic sensing KW - Power cable monitoring KW - C-OTDR KW - Fibre optic sensors KW - DAS PY - 2017 SN - 978-1-5090-4850-2 DO - https://doi.org/10.1117/12.2267474 SN - 0277-786X SN - 1996-756X VL - 10323 SP - 1032390-1 EP - 1032390-4 PB - SPIE CY - Bellingham, WA, USA AN - OPUS4-40088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Eisermann, René A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Krebber, Katerina ED - Chung, Y. ED - Jin, W. ED - Lee, B. ED - Canning, J. ED - Nakamura, K. ED - Yuan, L. T1 - Condition monitoring of industrial infrastructures using distributed fibre optic acoustic sensors N2 - Distributed fibre optic acoustic sensing (DAS) can serve as an excellent tool for real-time condition Monitoring of a variety of industrial and civil infrastructures. In this paper, we portray a subset of our current Research activities investigating the usability of DAS based on coherent optical time-domain reflectometry (C-OTDR) for innovative and demanding condition Monitoring applications. Specifically, our application-oriented Research presented here aims at acoustic and vibrational condition monitoring of pipelines and piping systems, of rollers in industrial heavy-duty conveyor belt systems and of extensive submarine power cable installations, respectively. T2 - 25th International Conference on Fiber Optic Sensors CY - Jeju-City, Jeju, Republic of Korea DA - 24.04.2017 KW - Condition monitoring KW - Distributed fibre optic acoustic sensing KW - Fibre optic sensors KW - Industrial monitoring KW - DAS PY - 2017 SN - 978-1-5090-4850-2 DO - https://doi.org/10.1117/12.2272463 SN - 0277-786X SN - 1996-756X VL - 10323 SP - 103230J-1 EP - 103230J-4 PB - SPIE CY - Bellingham, WA, USA AN - OPUS4-40091 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kusche, Christian A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Ermittlung von Verbrennungseffizienzen für Feststoffe N2 - Brandlasten stellen eine Gefahr für den Menschen sowie für das industrielle Gebäude dar, in dem sie gelagert sind. Das Brandverhalten der Brandlasten bestimmt dabei maßgeblich die Schwere der Gefahr. Brandschutzmaßnahmen dienen dazu, im Brandfall das Schadensausmaß zu minimieren. Um geeignete Brandschutzmaßnahmen ableiten zu können, ist es erforderlich, das Brandverhalten der Materialien zu bewerten. Eine international angewandte Möglichkeit zur Bewertung des Brandverhaltens von Feststoffen und Flüssigkeiten ist die Verbrennungseffizienz χ. Sie ist das Verhältnis der während einer Verbrennung effektiv freigesetzten Wärme (effektive Verbrennungswärme) zu der maximal möglichen Wärmemenge (Heizwert). Die Grundlage zur Bestimmung von Verbrennungseffizienzen stellen die Wärmefreisetzungsrate (HRR) und die Massenverlustrate (MLR) dar. Ein standardisiertes Bestimmungsverfahren existiert nicht. So liegt es in dem Ermessen des Anwenders, in welcher Prüfapparatur die Experimente durchgeführt werden und welcher Zeitbereich der HRR und der MLR zur Berechnung der Verbrennungseffizienz verwendet wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Versuche im Cone Calorimeter und im Single Burning Item test anhand von hölzernen Materialien durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen auf, dass sich in Abhängigkeit von der verwendeten Prüfapparatur und in Abhängigkeit des für die Berechnung betrachten Versuchszeitraumes verschiedene Werte der Verbrennungseffizienz ergeben. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde eine Methode entwickelt, mit der reproduzierbare Werte berechnet werden können. Dabei erfolgt die Berechnung lediglich für die Vollbrandphase. Diese Brandphase stellt die Hauptbrandphase dar und ist durch eine gleichmäßige Verbrennung mit wenigen Änderungen in der Branddynamik gekennzeichnet. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Verbrennungseffizienzen KW - Rechenmodelle KW - Cone Calorimeter KW - Single Burning Item test KW - Brandverhalten KW - Modellierung von Bränden KW - Rauchausbreitung KW - Validierung KW - Brandlastberechnung PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-40047 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Towards efficient real-time submarine power cable monitoring using distributed fibre optic acoustic sensors N2 - We present experimental results investigating the applicability of distributed fibre optic acoustic sensing (DAS) for condition and threat monitoring in submarine power cables. T2 - 25th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Jeju-City, Jeju, Republic of Korea DA - 24.04.2017 KW - Distributed fibre optic sensors KW - Distributed fibre optic acoustic sensing KW - Condition monitoring KW - C-OTDR KW - Power cable monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-40078 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Condition monitoring of industrial infrastructures using distributed fibre optic acoustic sensors N2 - We report on BAM's current research activities targeting the usability of distributed fibre optic acoustic sensing (DAS)for monitoring applications of industrial and civil infrastructures. Specifically, we present investigations on the use of DAS for condition monitoring of pipelines, of rollers in industrial conveyor belt systems and of submarine power cables, respectively. T2 - 25th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Jeju-City, Jeju, Republic of Korea DA - 24.04.2017 KW - Distributed fibre optic acoustic sensing KW - Fibre optic sensors KW - Condition monitoring KW - Industrial monitoring KW - Power cable monitoring KW - Pipeline monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-40079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Distributed fibre optic acoustic sensing for condition and structural health monitoring applications N2 - We present current and previous research projects and activities at BAM related to distributed fibre optic acoustic sensing (DAS) for condition monitoring purposes. Furthermore, we show the experimental capabilities of our DAS equipment and portray other BAM competences in fibre optic sensing that could be combined with DAS. T2 - EAGE/DGG Workshop on Fibre Optics Technology in Geophysics CY - Potsdam, Germany DA - 31.03.2017 KW - Condition monitoring KW - Structural health monitoring KW - Distributed fibre optic acoustic sensing KW - DAS KW - Fibre optic sensors PY - 2017 AN - OPUS4-40086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Altenburg, Simon A1 - Weber, H. A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Thickness determination of semitransparent solids using flash thermography and an analytical model N2 - As groundwork for thickness determination of polymeric surface protection systems for concrete, we present a method for measuring the thickness of isolated semitransparent solids using flash thermography both in transmission and reflection configuration. Since standard models do not capture semitransparency, an advanced analytical model by Salazar et al. is applied. Physical material parameters are deduced by fitting experimental data from samples of well-known thickness. Using those, the thickness of samples of the material can be obtained by fitting, as demonstrated for different semitransparent polymer materials. KW - Analytical model KW - Concrete KW - Semitransparency KW - Surface protection KW - Thermography KW - Thickness PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1080/17686733.2017.1331655 SN - 1768-6733 SN - 2116-7176 VL - 15 IS - 1 SP - 95 EP - 105 PB - Taylor and Francis CY - Abingdon, UK AN - OPUS4-40468 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aleksander, Wosniok A1 - Schreier, Andy T1 - Toward investigation of Brillouin scattering in multimode polymer and silica optical fibers N2 - In this paper, we present a study aimed at characterizing the optimal fiber optic components for Brillouin sensing in multimode fibers. For this purpose the use of single-mode and multimode circulators as well as couplers typically used in the Brillouin measurement setups was investigated. On the one hand the undesired coupling losses between conventional fiber optic measurement system components and a multimode sensor fiber can be overcome by replacing the singlemode components with their own multimode equivalents. On the other hand the use of multimode fiber optic circulators and multimode couplers affects the mode distribution of laser light which can impair the measurement signal backscattered in the multimode sensor fibers. In view of an increasing interest in high strain measurements using polymer optical fibers (POFs) as Brillouin-distributed sensors the investigation on Brillouin scattering effects in multimode fibers (MMFs) was performed on a low-loss perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF). The obtained results were compared with those of a standard graded-index multimode (GI-MMF) silica glass optical fiber (GOF). This study confirms the relevance of the adaptation of the measurement system components to the use of the multimode sensor fibers. In addition, due to mode coupling effects occurring in the tested POF itself, the results show differences in the yield of the components adaptation in the sensory implementation of the two kinds of the tested optical fibers. T2 - SPIE’s 2017 International Symposium on Optics & Optoelectronics: Micro-structured and Specialty Optical Fibres CY - Prag, CZ DA - 26.04.2017 KW - Brillouin KW - Distributed sensing KW - Polymer optical fibre PY - 2017 SN - 978-1-5106-0965-5 SN - 978-1-5106-0966-2 DO - https://doi.org/10.1117/12.2267823 SN - 0277-786X VL - 10232 SP - 102320M-1 EP - 102320M-6 PB - SPIE AN - OPUS4-40471 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Distributed Fibre Optic Acoustic and Vibration Sensors for Industrial Monitoring Applications N2 - We investigate the usability of distributed fibre optic acoustic sensing (DAS) for innovative and advanced monitoring applications in industrial and civil infrastructure installations. In this paper, we report on our ongoing application-oriented research activities regarding the utilization of DAS based on coherent optical time-domain reflectometry (C-OTDR) for condition monitoring of a variety of infrastructures. Specifically, our research presented here aims at acoustic condition monitoring of and fault detection in pipelines and industrial piping systems, at acoustic condition monitoring of rollers in industrial conveyor belt installations, and at acoustic condition monitoring of and threat detection in extensive submarine power cables, respectively. Furthermore, we show a method to mitigate the effect of sensitivity fading of C-OTDR based DAS due to unstable environmental conditions via the modification of the sensor fibre. This can help to provide a continuous adequate sensor functionality for a number of different industrial monitoring applications. T2 - SENSOR 2017 CY - Nuremberg, Germany DA - 30.05.2017 KW - Fibre optic sensors KW - Distributed acoustic sensing KW - Industrial monitoring KW - Condition monitoring KW - C-OTDR PY - 2017 AN - OPUS4-40472 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Eisermann, René A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed Fibre Optic Acoustic and Vibration Sensors for Industrial Monitoring Applications N2 - We investigate the usability of distributed fibre optic acoustic sensing (DAS) for innovative and advanced monitoring applications in industrial and civil infrastructure installations. In this paper, we report on our ongoing application-oriented research activities regarding the utilization of DAS based on coherent optical time-domain reflectometry (C-OTDR) for condition monitoring of a variety of infrastructures. Specifically, our research presented here aims at acoustic condition monitoring of and fault detection in pipelines and industrial piping systems, at acoustic condition monitoring of rollers in industrial conveyor belt installations, and at acoustic condition monitoring of and threat detection in extensive submarine power cables, respectively. Furthermore, we show a method to mitigate the effect of sensitivity fading of C-OTDR based DAS due to unstable environmental conditions via the modification of the sensor fibre. This can help to provide a continuous adequate sensor functionality for a number of different industrial monitoring applications. T2 - SENSOR 2017 - 18th International Conference on Sensors and Measurement Technology CY - Nuremberg, Germany DA - 30.05.2017 KW - distributed acoustic sensing KW - fibre optic sensors KW - condition monitoring KW - industrial monitoring KW - C-OTDR PY - 2017 SN - 978-3-9816876-4-4 DO - https://doi.org/10.5162/sensor2017/B7.3 SP - 274 EP - 279 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-40473 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit Metallstäuben N2 - Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes mit Schwerpunkt Metallstäube: - Gefahren - Prinzipien des Explosionsschutzes - Ableiten von Schutzmaßnahmen - Bestimmung der Stoffeigenschaften - Umgang mit entsprechenden Datenbanken T2 - DGM-Fortbildungsseminar "Metallpulver Erzeugen - Charakterisieren - Anwenden" CY - Bremen, Germany DA - 30.03.2017 KW - Brandschutz KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen PY - 2017 AN - OPUS4-39917 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, D. A1 - Schmidt, Martin A1 - Huang, X. A1 - Verplaesten, F. T1 - Self-ignition and smoldering characteristics of coal dust accumulations in O2/N2 and O2/CO2 atmospheres N2 - The self-ignition of coal dust deposits and its subsequent smoldering combustion pose a high fire hazard to oxy-fuel power systems which burn fuels using pure oxygen for the sake of carbon capture and storage. The increasing risk of explosion in the gas-phase and self-ignition in the solid-phase for an oxygen enhanced combustion environment has not been well studied yet. In this work, the heterogeneous reactions of a bituminous coal dust are investigated by using a novel hot-basket apparatus with an emphasis on the roles of O2 and diluent gas in chemisorption and smoldering. Experiments show that increasing O2 mole fraction accelerates both self-ignition and the following smoldering combustion. On the other hand, the presence of CO2 increases the ignition temperature and reduces the maximum smoldering temperature. However, the promotion in the fire and explosion risk by elevating O2 mole fraction is substantially stronger than the retardation effected by presence of CO2. The emission-gas measurements show that the CO to CO2 ratio increases significantly after self-ignition, and CH4 counts for 1–8% of the total carbon emission. This research may help improve the understanding of heterogeneous coal combustion and the fire safety in oxy-fuel power systems. KW - Oxy-fuel cobustion KW - Fire hazard KW - FTIR KW - CO/CO2 ratio KW - CH4 PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.proci.2016.08.024 SN - 1540-7489 SN - 1873-2704 VL - 36 IS - 2 SP - 3195 EP - 3202 AN - OPUS4-39927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone T1 - Kunststoff-Verbundmaterialien im Brandtest N2 - Wesentlich für das Sicherheitsniveau und damit der nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit des Technologiestandortes Deutschland ist der Brandschutz in Industrieanlagen, in Gebäuden und im Transportwesen. Die Verwendung von neuen innovativen Materialien, im Leichtbau oder von neuen Brandschutzbeschichtung, resultiert in neuartigen Herausforderungen und sich verändernden Brandschutzvorschriften. Im Rahmen des Vortrages werden Brandversuche von neuen Materialien bis hin zu Raumbränden, neue und alte Brandprüfungen gezeigt und Rückschlüsse für den heutigen Brandschutz gezogen. T2 - Kolloqiuim Chemieverein e.V. CY - Berlin, Germany DA - 15.03.2017 KW - Verbundmaterialien KW - Brandtest PY - 2017 AN - OPUS4-39928 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone T1 - Quantitative Rauchgasanalyse mittels FTIR-Spektroskopie - Anforderungen, Kalibrierung, Reproduzierbarkeit N2 - Die Fourier-Transformations-Infrarot-(FTIR)-Spektroskopie ist eine universell einsetzbare Methode zur Rauchgasanalyse. Um verlässliche quantitative Aussagen zu Rauchgaskonzentrationen treffen zu können, müssen die Anforderungen an die FTIR-Spektrometer, die Probenahme sowie die Kalibrierung entsprechend der ISO 19702:2015 eingehalten werden. Im Rahmen dieses Vortrages werden diese Anforderungen sowie die Kalibrierung näher beschrieben und die Reproduzierbarkeit quantitativer Rauchgasmessungen an drei Beispielen beschrieben. T2 - Brand- und Explosionsschutztag CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Rauchgase KW - FTIR-Spektroskopie KW - Brandversuche PY - 2017 AN - OPUS4-39930 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone A1 - Rappsilber, Tim A1 - Raspe, Tina T1 - Quantitative Rauchgasanalyse mittels FTIR-Spektroskopie - Anforderungen, Kalibrierung, Reproduzierbarkeit N2 - Die Fourier-Transformations-Infrarot-(FTIR)-Spektroskopie ist eine universell einsetzbare Methode zur Rauchgasanalyse. Um verlässliche quantitative Aussagen zu Rauchgaskonzentrationen treffen zu können, müssen die Anforderungen an die FTIR-Spektrometer, die Probenahme sowie die Kalibrierung entsprechend der ISO 19702:2015 eingehalten werden. Im Rahmen dieses Vortrages werden diese Anforderungen sowie die Kalibrierung näher beschrieben und die Reproduzierbarkeit quantitativer Rauchgasmessungen an drei Beispielen beschrieben. T2 - 5. Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Rauchgase KW - FTIR-Spektroskopie KW - Brandversuche PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 VL - 2017 SP - 1 EP - 7 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-39931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rappsilber, Tim A1 - Krüger, Simone T1 - Mischbrandkrippen als Bemessungsbrände zur Unterstützung der Löschwirkung von Druckluftschäumen N2 - Dieser Bericht befasst sich mit Bemessungsbränden zur Untersuchung der Effektivität von Druckluftschäumen. Als normative Brandlast wurden dazu neuentwickelte Mischbrandkrippen verwendet. Diese Krippen sollen den steigenden Anteil synthetischer Materialien im Alltag wiederspiegeln und somit hohe Anforderungen an das Löschmittel stellen. Dieses Paper behandelt die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von zwei Versuchsreihen sowohl im Outdoor- als auch im Indoor-Bereich. Das Paper befasst sich mit der Untersuchung der Effektivität des Löschmittels Druckluftschaum im Vergleich zu Wasser und Netzwasser anhand von acht Outdoor- und vier Indoor-Mischkrippenbränden. Aus den In-door-Brandversuchen gehen zudem Aussagen über die Rauchgaszusammensetzung während des Brandverlaufes hervor. Die Ergebnisse der Bemessungsbrände zeigen, dass Druckluftschäume aufgrund ihrer zeitgleich wirkenden Löscheffekte, unter den getesteten Bedingungen eine bessere Brandunterdrückung erzielen, als herkömmliche Löschmittel. T2 - Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Mischbrandkrippen KW - Löschwirkung KW - Brandversuche PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 12 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-39933 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rappsilber, Tim T1 - Design fires with mixed material burning cribs for determination of extinguishing efficacy of compressed air foams N2 - Dieser Bericht befasst sich mit Bemessungsbränden zur Untersuchung der Effektivität von Druckluftschäumen. Als normative Brandlast wurden dazu neuentwickelte Mischbrandkrip-pen verwendet. Diese Krippen sollen den steigenden Anteil synthetischer Materialien im Alltag wiederspiegeln und somit hohe Anforderungen an das Löschmittel stellen. Dieses Pa-per behandelt die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von zwei Versuchsreihen sowohl im Outdoor- als auch im Indoor-Bereich. Das Paper befasst sich mit der Untersu-chung der Effektivität des Löschmittels Druckluftschaum im Vergleich zu Wasser und Netzwasser anhand von acht Outdoor- und vier Indoor-Mischkrippenbränden. Aus den In-door-Brandversuchen gehen zudem Aussagen über die Rauchgaszusammensetzung während des Brandverlaufes hervor. Die Ergebnisse der Bemessungsbrände zeigen, dass Druckluft-schäume aufgrund ihrer zeitgleich wirkenden Löscheffekte, unter den getesteten Bedingun-gen eine bessere Brandunterdrückung erzielen, als herkömmliche Löschmittel. T2 - Brand- und Explosionsschutztag CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Bemessungsbrand KW - Löschwirkung KW - Druckluftschaum PY - 2017 AN - OPUS4-39937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miethe, Sylvia T1 - Stoffe in loser Schüttung nach Kapitel 6.11 ADR/RID N2 - Beförderung von Stoffen in loser Schüttung in Schüttgut-Containern nach ADR Kapitel 6.11 T2 - Besprechung der Gefahrgutkontrolleure des Eisenbahnbundesamtes CY - Berlin, Germany DA - 23.03.2017 KW - Schüttgut-Container KW - ADR Kapitel 6.11 KW - Beförderung in loser Schüttung PY - 2017 AN - OPUS4-40171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miethe, Sylvia T1 - Tankcontainer (TC)/ Ortsbewegliche Tanks (OT) N2 - Gegenüberstellung von Gefahrgutumschließungen nach Kapitel 6.8 und 6.7 nach ADR / RID / IMDG-Code T2 - Besprechung der Gefahrgutkontrolleure des Eisenbahnbundesamtes CY - Berlin, Germany DA - 23.03.2017 KW - Tankcontainer KW - Ortsbewegliche Tanks KW - Unterschiede zwischen Kapitel 6.8 und 6.7 ADR / RID / IMDG Code PY - 2017 AN - OPUS4-40172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Fireballs of liquid organic peroxides - recent research activities N2 - Fire and explosion hazards associated with storage and transportation of flammable materials have been a matter of great interest in the recent times. There are numerous studies on pool fires, BLEVEs and fireballs of hydrocarbon fuels, whereas BLEVEs and fireballs of organic peroxides (OP) were not investigated in detail yet. Recent research activities on OP fireballs are presented in terms of mass burning rates, substance temperatures and the formation of fireballs. Differences to existing correlations and their impact on hazard assessment is shown. Finally different approaches for CFD modeling are presented and compared. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Rijswijk, The Netherlands DA - 24.04.2017 KW - Fireballs KW - Organic peroxide KW - Thermal radiation KW - CFD-simulation PY - 2017 AN - OPUS4-40191 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - FA ZfPBau - Welches sind die Zukunftsthemen? N2 - Vortrag über die bisherige Arbeit des Fachausschusses ZfP im Bauwesen und über mögliche zukünftige Themenfelder. T2 - FA ZfP im Bauwesen CY - Berlin, Germany DA - 11.05.2017 KW - DGZfP KW - Bauwesen KW - Zukunft PY - 2017 AN - OPUS4-40236 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knorr, Annett T1 - Prediction of SADT – requirements for simple and complex correlations N2 - Topic of the presentation is the predictability of safety characteristics like the Self Accelerating Decomposition Temperature (SADT) by means of simple correlations from DSC measurements or by models, which incorporate amongst others the molecular structure of the considered compound. Already existing models of quantitative structure-property relationship (QSPR) for SADT determination suffer from test results, which are, on the majority, not comprehensible. The quality of the generated models is questionable. One item within the Safera-project is the provision of reliable data to have a solid basis for the prediction. T2 - Safera-Workshop "Predictive methods for determining the decomposition properties of hazardous substances" CY - Ostrava, Czech Republic DA - 23.11.2016 KW - SADT KW - Prediction methods PY - 2016 AN - OPUS4-40192 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mishra, K. B. A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Krebs, Holger T1 - Prediction of overpressure in buried gas pipeline explosions N2 - The explosion and fire incidents with buried gas pipelines are increasing globally e.g. San Bruno (USA, 2010), East Godavari (India, 2014) and Ludwigshafen (Germany, 2014) are only a few to quote. There are a number of parameters involved behind the occurrence of these incidents such as human mistake, intended efforts leading to major or minor leak, explosion due to depressurization, crater formation, spill of gaseous fuel in the nearby regions and pool/jet/crater fires. In continuation to [3] these parameters are investigated for Ludwigshafen incident in the present work. The semi-empirical and advanced CFD (Computational Fluid Dynamics) based models are utilized to assess the damages caused by the explosion overpressures. Recommendations are also provided on minimum safety distance to be considered for such pipelines to avoid/foresee/mitigate similar hazards in future. T2 - 5. Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Buried gas pipeline KW - Explosion KW - Overpressure KW - CFD-Model KW - Safety distance PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-40193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne T1 - Brand- und Explosionsgefahren von "Nanostäuben" N2 - In vielen Bereichen der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe werden eine Vielzahl brennbarer Stäube gezielt oder ungewollt produziert, verarbeitet, transportiert oder anderweitig verwendet. Je nach Material- und Staubeigenschaften weisen diese eine teilweise sehr hohe Reaktivität auf. Es gilt weiterhin als allgemein bekannt, dass die Partikelgröße einen entscheidenden Einfluss auf das Brand- und Explosionsverhalten von Stäuben ausübt. Mit Abnahme der Partikelgröße nehmen die gefährlichen Auswirkungen im Falle einer Explosion und die Zündempfindlichkeit der Stäube zu. Aufgrund der veränderten Eigenschaften im Nanometerbereich hat die Produktion solcher Stäube mit sehr geringen Primärpartikelgrößen in den letzten Jahren zugenommen. Diese Entwicklung wird sich in den folgenden Jahren fortsetzen. Über das Brand- und Explosionsverhalten solcher Stäube war bis vor wenigen Jahren jedoch kaum bis wenig bekannt. T2 - 5. Management Circle Konferenz - Explosionsschutz CY - Düsseldorf, Germany DA - 12.04.2016 KW - Staubexplosion KW - Nanomaterialien KW - Brennbare Stäube PY - 2016 AN - OPUS4-40195 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne T1 - Wesentliche Erkenntnisse zum Brand- und Explosionsverhalten nanoskalig hergestellter Stäube N2 - In vielen Bereichen der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe werden eine Vielzahl brennbarer Stäube gezielt oder ungewollt produziert, verarbeitet, transportiert oder anderweitig verwendet. Je nach Material- und Staubeigenschaften weisen diese eine teilweise sehr hohe Reaktivität auf. Es gilt weiterhin als allgemein bekannt, dass die Partikelgröße einen entscheidenden Einfluss auf das Brand- und Explosionsverhalten von Stäuben ausübt. Mit Abnahme der Partikelgröße nehmen die gefährlichen Auswirkungen im Falle einer Explosion und die Zündempfindlichkeit der Stäube zu. Aufgrund der veränderten Eigenschaften im Nanometerbereich hat die Produktion solcher Stäube mit sehr geringen Primärpartikelgrößen in den letzten Jahren zugenommen. Diese Entwicklung wird sich in den folgenden Jahren fortsetzen. Über das Brand- und Explosionsverhalten solcher Stäube war bis vor wenigen Jahren jedoch kaum bis wenig bekannt. T2 - Jahreskonferenz der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) CY - Bremen, Germany DA - 03.05.2016 KW - Staubexplosion KW - Nanomaterilien KW - Brennbare Stäube PY - 2016 AN - OPUS4-40196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wallau, Wilma T1 - Automated expansion monitoring integrated to the accelerated concrete prism test at 60 °C N2 - The concrete prism test at 60°C facilitates accelerated testing of alkali-silica reactivity of aggregates within five months. Manual measurement is usually conducted to determine expansion of test specimen every 28 days. This conventional procedure gives only limited insight to expansion behaviour of ASR-affected prisms. Due to the large time intervals, expansion exceeding the critical value of 0.3 mm/m is likely to be noticed late. Continuous recording applied in this work resolves this problem and delivers beneficial information on the shape of the expansion curve. Different types of aggregate have been tested applying continuous and manual measurement to the concrete specimens. Models of ASR-induced expansion, available in the open literature, so far are validated with discontinuous data hardly tracing the modelled curve. Continuous measurement improves validation and further model development. T2 - PhD-Symposium Alkali-Silica Reaction in Concrete Structures - Cyclic Loading, Flui Transport and Modeling (DFG FOR 1498) CY - Bochum, Germany DA - 05.10.2016 KW - Building materials KW - Alkali-silica-reaction KW - Automated testing KW - Expansion model validation PY - 2016 AN - OPUS4-40155 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Challenges and Impact of the ISO/IEC 17025 Revision N2 - The standard ISO/IEC 17025 is recently under revision. The new requirements will lead to changes for accredited and non-accredited laboratories. An overview of the current draft (DIS) is presented and a few general conditions are considered. T2 - Simpósio “Desafios da Inovação” RELACRE CY - Lisbon, Portugal DA - 09.05.2017 KW - Revision PY - 2017 AN - OPUS4-40250 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Distributed strain and temperature change detection using optical frequency domain reflectometry N2 - We propose the optical frequency Domain reflectometry (OFDR) technique based on intensity modulation frequency sweep measurement for coherent distributed sensing applications. By evaluating interferometric Rayleigh scattering changes along the fibre, strain and temperature changes can be detected with a sensitivity in the ne-range and 10 mK temperature resolution. Low Vibration frequencies and vibrations up to the kHz-range can be detected by differential power change evaluation in the spatial domain. This OFDR approach is a low-cost alternative to distributed vibration sensing based on C-OTDR up to distances of several kilometres. T2 - EAGE/DGG Workshop on Fibre Optics Technology in Geophysics CY - Potsdam, Germany DA - 31.03.2017 KW - Optical fiber sensor KW - Distributed sensing KW - Interferometer KW - Strain sensing KW - Temperature sensing PY - 2017 AN - OPUS4-39864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kind, Thomas T1 - Amplitudes variation of GPR rebar reflection due to the influence of concrete aggregate scattering N2 - Dense GPR measurements of rebar reflection amplitudes Show relative variations, which can be in the order of more than 10% - 20%. Former investigations demonstrated that these variations are caused by the heterogeneity of concrete, i.e. due to the inclusion of aggregates in concrete. These amplitude variations make it difficult to analyse single reflection amplitudes in order to determine the rebar diameter or to estimate the concrete deterioration state. In a systematic study we have quantified the statistical variation of the rebar reflection amplitude for concrete covers of 6 cm, 9 cm, 12 cm, 15 cm and 18 cm, for two different grading curves and for the rebar diameters 12 mm and 28 mm. Also the influence of the wavelength has been investigated by using antennas with different centre frequencies in relation to the aggregate size. The results are discussed with regard to a quantitative amplitude evaluation of GPR measurements and also the potential of using these variations for a characterization of concrete material properties. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Ground penetrating radar KW - Concrete KW - Rebar KW - Aggregate scattering PY - 2015 UR - http://www.ndt.net/?id=18402 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 412 EP - 420 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-40007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trela, Christiane T1 - Ground penetrating radar in reflection vs transmission mode for void detection in concrete structures N2 - The concreting of prefabricated concrete structures can lead to insufficient bonding or even to remaining cavities. Honeycombs (aggregate clusters without cement) represent potential weakening of the structure and need to be detected non-destructively. In our study we tested the capability of ground penetrating radar (GPR) techniques for this purpose. We applied GPR in reflection mode and zero-offset profiling (ZOP) transmission mode on a precast concrete twin wall with built-in honeycombs. GPR measurements were performed as two channel measurement with ground coupled antennas with centre frequencies of 1.5 GHz and 2.6 GHz mounted to an automated scanner system. Our findings show that ZOP transmission measurements are a more efficient method to detect voids in reinforced concrete structures compared to reflection mode measurements. This holds for both the effort needed for the measurement and the evaluation as well as the validity of the data. Honeycombs (basically representing voids) are usually characterized by strongly reduced amplitudes and earlier arrivals of the transmitted wave. T2 - International Symposium Non-Destructive Tesing in Civil Engineering (NDT-CE 2015) CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Void detection KW - Ground penetrating radar KW - Reflection KW - Transmission KW - Reinforced concrete KW - Prefabricated wall PY - 2015 AN - OPUS4-40005 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trela, C. A1 - Kind, Thomas A1 - Günther, Martin T1 - Ground penetrating radar in reflection vs transmission mode for void detection in concrete structures N2 - The concreting of prefabricated concrete structures can lead to insufficient bonding or even to remaining cavities. Honeycombs (aggregate clusters without cement) represent potential weakening of the structure and need to be detected non-destructively. In our study we tested the capability of ground penetrating radar (GPR)techniques for this purpose. We applied GPR in reflection mode and zero-offset profiling (ZOP) Transmission mode on a precast concrete twin wall with built-in honeycombs. GPR measurements were performed as twochannel measurement with ground coupled antennas with centre frequencies of 1.5 GHz and 2.6 GHz mounted to an automated scanner system. Our findings show that ZOP transmission measurements are a more efficient method to detect voids in reinforced concrete structures compared to reflection mode measurements. This holds for both the effort needed for the measurement and the evaluation as well as the validity of the data. Honeycombs (basically representing voids) are usually characterized by strongly reduced amplitudes and earlier arrivals of the transmitted wave. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Ground penetrating radar KW - Reflection KW - Transmission KW - Reinforced concrete KW - Prefabricated wall KW - Void detection PY - 2015 SN - 1435-4934 SP - 324 EP - 344 PB - Technische Universität Berlin / Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-40006 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Bardl, Richard A1 - Kühnel, C. A1 - Großmann, S. A1 - Kiewitt, W. T1 - Accelerated electrical and mechanical ageing tests of high temperature low sag (HTLS) conductors N2 - As part of the Best Paths project, work package 6 of the DEMO #4 combines the R&D tasks for repowering of transmission overhead line corridors. The aim of the presented research work is the electrical and mechanical investigation of high temperature low sag conductors (HTLS) and their respective accessories. In contrast to the conventional ACSR (aluminum conductor steel reinforced) conductors, new material combinations of HTLS technologies result in a better sagging behavior combined with an operation at higher temperatures. Because of missing operational experience, the ageing behavior of HTLS conductor technologies shall be analyzed regarding the operating parameters such as electrical, thermal and mechanical load. T2 - ICOLIM Conference 2017 CY - Strasbourg, France DA - 25.04.2017 KW - High temperature low sag conductors KW - Accelerated ageing KW - Long-term loading PY - 2017 SN - 978-1-5090-5132-8 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-40040 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bardl, Richard T1 - Accelerated electrical and mechanical ageing tests of high temperature low sag (HTLS) conductors N2 - As part of the Best Paths project, work package 6 of the DEMO #4 combines the R&D tasks for repowering of transmission overhead line corridors. The aim of the presented research work is the electrical and mechanical investigation of high temperature low sag conductors (HTLS) and their respective accessories. In contrast to the conventional ACSR (aluminum conductor steel reinforced) conductors, new material combinations of HTLS technologies result in a better sagging behavior combined with an operation at higher temperatures. Because of missing operational experience, the ageing behavior of HTLS conductor technologies shall be analyzed regarding the operating parameters such as electrical, thermal and mechanical load. T2 - International Conference on Live Maintenance (ICOLIM) 2017 CY - Strasbourg, France DA - 25.04.2017 KW - High temperature low sag conductors KW - Accelerated ageing KW - Long-term loading PY - 2017 AN - OPUS4-40041 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kusche, Christian T1 - Untersuchung der Verbrennungseffizienz hinsichtlich der Bestimmbarkeit in unterschiedlichen Prüfapparaturen und der Anwendbarkeit in CFD-Modellen N2 - Verbrennungseffizienzen dienen zur Bewertung des Brandverhaltens von Stoffen im Rahmen der Brandschutzbemessung von Gebäuden. Da die Verbrennungseffizienz eines Stoffes von den Prüfbedingungen maßgeblich abhängt und kein standardisiertes Bestimmungsverfahren existiert, wurde eine Methode zur Berechnung reproduzierbarer Werte von hölzernen Stoffen anhand des Cone Calorimeters und des Single Burning Item Test entwickelt. T2 - Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Rechenmodelle KW - Ansys CFX KW - FDS KW - Computational Fluid Dynamics KW - CFD KW - Rauchausbreitung KW - Validierung KW - Verbrennungseffizienz KW - Brandszenarien KW - Modellierung von Bränden PY - 2017 AN - OPUS4-40042 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Störfall – Lagerexplosion in Tianjin 2015 N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei 173 Menschen getötet und 797 verletzt wurden (Feuerwehrleute und andere Personen). Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. Beschrieben werden die in Umgang, insbesondere die Lagerung, von Ammoniumnitrat und Nitrocellulose-Produkten. T2 - 11. Erfahrungsaustausch für Sachverständige nach § 29a BImSchG und Störfallbeauftragte CY - Augsburg, Germany DA - 06.04.2017 KW - Ammoniumnitrat KW - Cellulosenitrat KW - Nitrozellulose KW - Lagerung KW - Explosion KW - Detonation KW - Schutzabstände KW - Gefahrgüter KW - Gefahrstoffe PY - 2017 AN - OPUS4-39988 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Prediction of organic peroxide fireball characteristics using CFD simulation N2 - Organic peroxides (OP) are thermally unstable and burn rapidly due to exothermic self-decomposition capabilities. Since fireballs can be formed under certain worst case conditions the understanding of burning phenomena and radiation characteristics need to be improved to prevent damage of humans and infrastructure. An appropriate method for real-scale Evaluation can be the use of CFD simulations with the objective of reducing time-consuming and costly outdoor experiments. T2 - 8th European Combustion Meeting 2017 CY - Dubronik, Croatia DA - 18.04.2017 KW - Organic peroxide KW - DTBP KW - Fireball KW - Steel drum KW - Simulation PY - 2017 AN - OPUS4-39991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Mishra, K. B. A1 - Steinbach, J. T1 - Prediction of organic peroxide fireball characteristics using CFD simulation N2 - Single and multiple fireballs of di-tert-butyl peroxide are numerically investigated using ANSYS CFX. Calculations contain varying inlet conditions, scale-adaptive shear stress turbulence modeling and one-step combustion reaction on a three-dimensional hexahedral mesh. Time-resolved flame temperatures, sizes and thermal radiation are compared to experimental results. There, fireballs were generated by fire engulfment of steel drums containing 200 l substance. After a vigorous burning, the remaining peroxide forms single and multiple fireballs involving 10 % to 20 % of the initial amount. The comparison of all simulations and two selected experiments show the special numerical treatment required for organic peroxides. Finally, the numerical predictions of irradiance in 30 m distance to the fire show a good agreement for both experiments. This proves the use of CFD as an appropriate method for thermal hazard assessment and the prediction of safety distances for organic peroxide fireballs. T2 - 8th European Combustion Meeting 2017 CY - Dubrovnik, Croatia DA - 18.04.2017 KW - Organic peroxide KW - DTBP KW - Fireball KW - Steel drum KW - Simulation PY - 2017 SN - 978-953-59504-1-7 AN - OPUS4-39992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Mishra, K. B. A1 - Steinbach, J. T1 - Fireballs as a possible hazard scenario of organic peroxides in steel drums N2 - To simulate a full fire engulfment during transportation or storage a closed removable head steel drum filled with 200 l Di-tert-butyl peroxide (DTBP) is subjected to a wood fire. Due to the enormous heat flux and the exothermic self-decomposition large flames arise and finally multiple fireballs occur. The fireballs consume up to 20 % of the total mass (20 % equals to 31 kg). They are characterized by high surface emissive power and large flames associated with high thermal radiation causing spontaneous ignition of objects in the surrounding. The measured sizes of the DTBP fireballs are smaller compared to the results of the general equations for hydrocarbon fireballs. Because these equations are recommended by the Health and Safety Executive (UK) to be applicable for organic peroxides explicit comparisons of DTBP with LPG, diesel and gasoline concerning the characteristics of fireballs are carried out. Also the burning time is compared and confirms a faster combustion of the peroxide. Moreover, the development of size and emissive power for DTBP and diesel fireballs are compared in a normalized graph. The results provide the assumption that new empirical models are required to be developed for hazard assessment of organic peroxide fireballs. T2 - 5. Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Organic peroxide KW - DTBP KW - Fireball KW - Steel drum KW - Simulation PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 VL - 2017 SP - 1 EP - 9 PB - Otto-von-Guericke-Universität CY - Magdeburg AN - OPUS4-39994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - POF-based distributed Brillouin sensing N2 - In this presentation the need of distributed Brillouin sensors in POF is underlined. In-situ structual health monitoring applications were shown and a possible experimental setup was presented. T2 - The Fiber Society’s Spring 2017 Conference CY - Aachen, Germany DA - 17.05.2017 KW - Brillouin KW - Distributed sensing KW - Polymer optical fibre PY - 2017 AN - OPUS4-40315 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - Toward investigation of Brillouin scattering in multimode polymer and silica optical fibers N2 - In this paper, we present a study aimed at characterizing the optimal fiber optic components for Brillouin sensing in multimode fibers. For this purpose the use of single-mode and multimode circulators as well as couplers typically used in the Brillouin measurement setups was investigated. On the one hand the undesired coupling losses between conventional fiber optic measurement system components and a multimode sensor fiber can be overcome by replacing the single-mode components with their own multimode equivalents. On the other hand the use of multimode fiber optic circulators and multimode couplers affects the mode distribution of laser light which can impair the measurement signal backscattered in the multimode sensor fibers. In view of an increasing interest in high strain measurements using polymer optical fibers (POFs) as Brillouin-distributed sensors the investigation on Brillouin scattering effects in multimode fibers (MMFs) was performed on a low-loss perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF). The obtained results were compared with those of a standard graded-index multimode (GI-MMF) silica glass optical fiber (GOF). This study confirms the relevance of the adaptation of the measurement system components to the use of the multimode sensor fibers. In addition, due to mode coupling effects occurring in the tested POF itself, the results show differences in the yield of the components adaptation in the sensory implementation of the two kinds of the tested optical fibers. T2 - SPIE’s 2017 International Symposium on Optics & Optoelectronics: Micro-structured and Specialty Optical Fibres CY - Prag, Czech Republic DA - 26.04.2017 KW - Brillouin KW - Distributed sensing KW - Polymer optical fibre PY - 2017 AN - OPUS4-40318 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Smart geosynthetics for structural health monitoring applications N2 - Responding to a growing need for intelligent monitoring of critical geotechnical and civil infrastructures, new multifunctional geotextiles and geogrids with integrated optical fibers were developed and investigated within several research projects. Such smart two-dimensional geosynthetics intercorporating optical fibers as distributed sensors provide solutions both for soil reinforcement, erosion control, drainage or environmental protection and for cost-effective monitoring of critical mechanical deformations and temperature distribution in geotechnical and masonry structures at the same time. The integrated fiber optic sensors provide online information about the condition of the monitored structure and about the occurrence and localization of any damage or degradation for the purpose of preventing a total collapse. The optical fibers have a serious advantage over other kinds of sensors due to their fibrous nature, so they can be ideally processed like standard textile yarns. The monitoring of extended geotechnical structures like dikes, dams, railways, embankments or slopes requires sensor technologies with measurement lengths of at least some hundred meters which can be realized by the use of silica fibers. However, the integration of silica fibers into geosynthetics during the manufacturing process experienced problems of sensor brittleness, low strain range not exceeding 2 % and bending-related attenuation increase optimized to the value of 1.5 dB/km. Unlike silica fibers, the integration of polymer optical fibers (POFs) into various geosynthetics was easily achieved free of bending losses enabling distributed high strain measurements up to 40 % using PMMA POFs. The first industrial product GEDISE based on a geogrid with integrated PMMA POFs is on the market. Due to the five times lower attenuation of low-loss perfluorinated graded-index POFs (PFGI-POFs), compared to PMMA POFs, the measurement range can be extended to 500 m. The low-loss PFGI-POFs offer the possibility of implementation of Brillouin optical fiber frequency domain analysis (BOFDA) which will significantly improve the measurement accuracy and spatial resolution in comparison with existing POF-based distributed measurement methods like POF OTDR. The development of a distributed Brillouin system based on PFGI-POFs is in progress. T2 - The Fiber Society’s Spring 2017 Conference CY - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, Germany DA - 17.05.2017 KW - Smart geosynthetics KW - Sensor-based geotextiles KW - Fiber optic sensor KW - Distributed sensing PY - 2017 AN - OPUS4-40319 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Luong, Thi Mai Hoa T1 - Identification of the state of stress in iron and steel truss structures by vibration–based experiments N2 - Precise identification of the axial forces and corresponding stresses plays a crucial role for the preservation of existing truss structures. The assessment measures require non–destructiveness, minimum intervention and practical applicability. The work aims to develop a non–destructive methodology to identify the axial forces and stress states in iron and steel truss structures based on vibration measurements and the finite element model updating coupled with optimization techniques. T2 - Fachgespräch mit Vortrag zum Forschungsaustausch an der KU Leuven CY - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Belgium DA - 17.02.2017 KW - Iron and steel truss structures KW - Vibration measurements KW - Finite element model updating KW - Optimization strategies PY - 2017 AN - OPUS4-40287 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Luong, Thi Mai Hoa T1 - Non-destructive assessment of the actual state of stress in existing truss structures by vibration measurements N2 - Based on the state-of-the-art research and advances in dynamic testing methods in the past decades, the research project aims to develop a non-destructive methodology to determine the axial forces and real stress state in existing truss structures making use of the vibration signatures of the natural frequencies and mode shapes. Furthermore, it aims to estimate the joint rigidity of trusses as well as to design structural health monitoring schemes for the safety of existing truss-type structures. T2 - Young Engineers Colloqium 2017 (YEC2017) CY - Bochum, Germany DA - 31.03.2017 KW - Steel KW - Truss structures KW - Axial force KW - Stress state KW - Vibration behaviour KW - Dynamic test KW - Modal parameters KW - Finite element method KW - Model updating KW - Optimization technique PY - 2017 AN - OPUS4-40288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Sift-proofness of dangerous goods packagings - An incompletely defined requirement N2 - Sift-proofness is a requirement for different types of dangerous goods packagings for solid substances according to the international Dangerous Goods Regulations. In these regulations, a siftproof packaging is defined as a packaging which is completely impermeable to dry contents. This means indirectly that absolutely no mass transport of solid substances is allowed. Moreover, this requirement applies both to the original filling substance and to fine solid material generated during transport. Further specifications, test conditions or tolerable limit values are not given. This is in contrast to physical principles and the usual practice in other fields of technology in which sift-proofness is relevant. This article shows the necessary steps for how the requirements for sift-proofness of dangerous goods packagings can be defined more precisely. Physical basics of the term “sift-proofness” are explained. A qualitative as well as a quantitative approach are possible. In any case, it is essential to carry out appropriate vibration tests to assess the sift-proofness. There is a need for systematical investigations of the sift-proofness of dangerous goods packagings. T2 - 28th IAPRI Symposium on Packaging 2017 CY - Lausanne, Switzerland DA - 09.05.2017 KW - Dangerous goods packagings KW - Sift-proofness KW - Leak proofness KW - Dust KW - Particles PY - 2017 AN - OPUS4-40284 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Liehr, Sascha T1 - Health monitoring of geotechnical structures by distributed fiber optic sensors N2 - Health monitoring of ground movement via highly sensitive fiber optic sensors allows operators to detect early potential or ongoing failures in critical geotechnical structures. Particularly, the fiber optic sensors can be embedded in geosynthetics which are nowadays widely used in many geotechnical applications including earth dikes, railway embankments, landfill liners, quarries and mines. Thereby, such smart geosynthetics can be used for reinforcement, layer separation, filtration or drainage while the embedded fiber optic sensors provide information about the condition of the geotechnical structures in real time. The paper highlights the results achieved in this innovative field in the framework of several German and European projects. The presented measurement methods for long-term monitoring are based on Brillouin scattering in silica glass optical fibers (GOFs) and optical time domain reflectometry (OTDR) in polymer optical fibers (POFs). T2 - AMA Conferences 2017 Sensor 2017 CY - Nürnberg, Germany DA - 30.05.2017 KW - Fiber optic sensor KW - Distributed sensor KW - Smart geosynthetics KW - Brillouin sensor KW - OTDR PY - 2017 SN - 978-3-9816876-4-4 DO - https://doi.org/10.5162/sensor2017/B7.4 SP - 280 EP - 285 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-40514 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klein, Ulrich T1 - Trinkwasser-Hauptleitungen aus Gusseisen N2 - Infrastruktur aus der industriellen Gründerzeit, im Einsatz bis heute; Schadensanalyse zu verschiedenen Rohrbrüchen. T2 - Sachverständigen-Workshop SHK-Innung Berlin CY - BAM Berlin, Germany DA - 30.05.2017 KW - Grauguss KW - Spongiose KW - Bruchversagen PY - 2017 AN - OPUS4-40500 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Bridge Monitoring by Passive Seismic Data, First tests at the BLEIB reference structure N2 - Seismic wave velocities are related to elastic moduli and other properties and can serve as indicators for changes in the material. They are conventionally determined by active measurements. Using ideas from seismic interferometry determination from stacked cross-correlations of registrations of man-made and natural noise (“passive seimics“) is an effective alternative, as these data might be available from vibration monitoring anyway. The validity of this approach is demonstrated by a simple experiment based on recordings of man made noise using accelerometers at the reference structure. The s-wave (or more probable. guided wave) velocity was determined to be 2100 m/s in both active and passive experiments. T2 - Passive Imaging and monitoring in wave physics: from seismology to ultrasound CY - Cargese, France DA - 05.06.2017 KW - Bridge monitoring KW - Passive seismics KW - Ambient noise KW - Interferometry KW - Elastic wave velocity PY - 2017 AN - OPUS4-40577 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bennetts, V.H. A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Probabilistic air flow modelling using turbulent and laminar characteristics for ground and aerial robots N2 - For mobile robots that operate in complex, uncontrolled environments, estimating air flow models can be of great importance. Aerial robots use air flow models to plan optimal navigation paths and to avoid turbulence-ridden areas. Search and rescue platforms use air flow models to infer the location of gas leaks. Environmental monitoring robots enrich pollution distribution maps by integrating the information conveyed by an air flow model. In this paper, we present an air flow modelling algorithm that uses wind data collected at a sparse number of locations to estimate joint probability distributions over wind speed and direction at given query locations. The algorithm uses a novel extrapolation approach that models the air flow as a linear combination of laminar and turbulent components. We evaluated the prediction capabilities of our algorithm with data collected with an aerial robot during several exploration runs. The results show that our algorithm has a high degree of stability with respect to parameter selection while outperforming conventional extrapolation approaches. In addition, we applied our proposed approach in an industrial application, where the characterization of a ventilation system is supported by a ground mobile robot. We compared multiple air flow maps recorded over several months by estimating stability maps using the Kullback-Leibler divergence between the distributions. The results show that, despite local differences, similar air flow patterns prevail over time. Moreover, we corroborated the validity of our results with knowledge from human experts. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Mapping KW - Field robots KW - Environment monitoring and management KW - Aerial systems KW - Perception and autonomy PY - 2017 AN - OPUS4-40548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bennetts, V.H. A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Probabilistic air flow modelling using turbulent and laminar characteristics for ground and aerial robots N2 - For mobile robots that operate in complex, uncontrolled environments, estimating air flow models can be of great importance. Aerial robots use air flow models to plan optimal navigation paths and to avoid turbulence-ridden areas. Search and rescue platforms use air flow models to infer the location of gas leaks. Environmental monitoring robots enrich pollution distribution maps by integrating the information conveyed by an air flow model. In this paper, we present an air flow modelling algorithm that uses wind data collected at a sparse number of locations to estimate joint probability distributions over wind speed and direction at given query locations. The algorithm uses a novel extrapolation approach that models the air flow as a linear combination of laminar and turbulent components. We evaluated the prediction capabilities of our algorithm with data collected with an aerial robot during several exploration runs. The results show that our algorithm has a high degree of stability with respect to parameter selection while outperforming conventional extrapolation approaches. In addition, we applied our proposed approach in an industrial application, where the characterization of a ventilation system is supported by a ground mobile robot. We compared multiple air flow maps recorded over several months by estimating stability maps using the Kullback-Leibler divergence between the distributions. The results show that, despite local differences, similar air flow patterns prevail over time. Moreover, we corroborated the validity of our results with knowledge from human experts. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Mapping KW - Field robots KW - Environment monitoring and management KW - Aerial systems KW - Perception and autonomy PY - 2017 AN - OPUS4-40549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bennetts, V.H. A1 - Kucner, T.P. A1 - Schaffernicht, E. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Fan, H. A1 - Lilienthal, A.J. T1 - Probabilistic Air Flow Modelling Using Turbulent and Laminar Characteristics for Ground and Aerial Robots N2 - For mobile robots that operate in complex, uncontrolled environments, estimating air flow models can be of great importance. Aerial robots use air flow models to plan optimal navigation paths and to avoid turbulence-ridden areas. Search and rescue platforms use air flow models to infer the location of gas leaks. Environmental monitoring robots enrich pollution distribution maps by integrating the information conveyed by an air flow model. In this paper, we present an air flow modelling algorithm that uses wind data collected at a sparse number of locations to estimate joint probability distributions over wind speed and direction at given query locations. The algorithm uses a novel extrapolation approach that models the air flow as a linear combination of laminar and turbulent components. We evaluated the prediction capabilities of our algorithm with data collected with an aerial robot during several exploration runs. The results show that our algorithm has a high degree of stability with respect to parameter selection while outperforming conventional extrapolation approaches. In addition, we applied our proposed approach in an industrial application, where the characterization of a ventilation system is supported by a ground mobile robot. We compared multiple air flow maps recorded over several months by estimating stability maps using the Kullback-Leibler divergence between the distributions. The results show that, despite local differences, similar air flow patterns prevail over time. Moreover, we corroborated the validity of our results with knowledge from human experts. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Mapping KW - Field Robots KW - Environment Monitoring and Management KW - Aerial Systems KW - Perception and Autonomy PY - 2017 SN - 978-1-5090-4632-4 SP - 1 EP - 7 PB - IEEE AN - OPUS4-40544 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hu, W. A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, R. A1 - Teng, J. A1 - Li, Z. A1 - Lu, W. A1 - Cunha, A. T1 - Operational modal analysis and continuous dynamic monitoring of structures N2 - This paper addresses operational modal analysis (OMA) and continuous dynamic monitoring (CDM) of two bridges. One of them is installed with Tuned Mass Dampers (TMDs) while another one is a normal bridge. Two ambient vibration tests were performed on these two bridges respectively. It is observed that not only installation of TMDs but also environmental factors influence the variations of structural frequencies, which may mask the subtle change induced by small structural changes. As a result, continuous dynamic monitoring systems were implemented on these two bridges, in order to evaluate efficiency of the TMD system, remove the environmental effects and build reliable damage indices that are only sensitive to structural changes. The results of CDM of these two bridges during several years are presented. Software systems developed for OMA and CDM are also introduced. T2 - 14th International Symposium on Structural Engineering (ISSE-14) CY - Beijing, Peoples Republic of China DA - 12.10.2016 KW - Structure KW - Operational modal analysis KW - Continuous dynamic monitoring PY - 2016 SN - 978-7-03-050125-7 VL - 2016 SP - 366 EP - 372 PB - Science Press Beijing AN - OPUS4-38876 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - IEC TC 31/SC 31M and CEN TC 305 N2 - Overview about the status of european and international standardisation in the field of explosion protection of nonelectrical equipment and protective systems. T2 - Co-ordination of Notified Bodies - Directive 2014/34/EU of the European Parliament and of the Council (ATEX), 20th ExNB-Meeting, Brussels CY - Brussels, Belgium DA - 06.02.2017 KW - Explosion protection KW - Standardisation KW - Explosionsschutz KW - Normung PY - 2017 AN - OPUS4-39255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meinel, Dietmar T1 - Computertomographie in der BAM N2 - Überblicksvortrag über die Aktivitäten des FB 8.5 im Bereich der industriellen Computertomographie T2 - 6. Geo-CT / Imaging Workshop CY - Institut für Geowissenschaften, Jena, Germany DA - 10.11.2016 KW - Mikro-CT KW - Synchrotron CT KW - In-situ 3D-CT PY - 2016 AN - OPUS4-39209 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Grundlagen für die Konformitätsbewertung nichtelektrischer Produkte N2 - Beschaffenheitsanforderungen an Produkte, die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen haben, werden in Deutschland durch die 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV, Maschinenverordnung) /2/ und speziell für atmosphärische Bedingungen in der 11. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (11. ProdSV, Explosionsschutzverordnung /3/ bis 19.4.2016 bzw. Explosionsschutzprodukteverordnung /4/ ab 20.04.2016) geregelt.Wesentlicher Inhalt dieser Verordnungen und der Europäischen Richtlinie 2014/34/EU sind die Begriffsdefinitionen für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten, das System der Konformitätsbewertung und die Konformitätserklärung, sowie die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Es gilt dabei das Prinzip der Herstellerverantwortung. Der Hersteller eines Produktes dokumentiert die Erfüllung der Richtlinienanforderungen mit seiner Konformitätserklärung und der Kennzeichnung des Produktes mit dem CE-Zeichen. T2 - 42. Heilbronner Ex-Schutz-Seminar Planen, Errichten und Betreiben von Anlagen in explosionsgefährdeten Betriebsstätten Ex-Schutz mechanischer Geräte CY - Heilbronn, Germany DA - 22.02.2017 KW - Explosionsschutz KW - Konformitätsbewertung KW - ATEX KW - Richtlinie 2014/34/EU KW - Zündgefahrenbewertung PY - 2017 SP - 5-1 EP - 5-63 PB - Technische Akademie Heilbronn e.V. CY - Heilbronn AN - OPUS4-39262 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Aktueller Stand der Normung von Gasflaschenventilen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Normung von Gasflaschenventilen im Bereich des Gefahrgutbeförderungsrechts. T2 - 24. Jahrestreffen BAM/DIN/IGV CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2017 KW - Gasflaschenventile KW - Normung PY - 2017 AN - OPUS4-39236 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Sauerstoff-Lebensdauerprüfung - Present, Past, Future N2 - Auch in den letzten Jahren wurden bei Ventilen immer wieder Ausbrände in Zusammenhang beim Einsatz mit hoch verdichtetem Sauerstoff festgestellt. Neben diesbezüglichen Anfragen durch das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) wandten sich Hersteller und Anwender von solcher Ventile auch direkt an die BAM. Häufig scheinen ungeeignete Dichtmaterialien und Gleitmittel die Ursache für die Ausbrände zu sein. Allerdings ist es ebenfalls denkbar, dass bei der Handhabung der Ventile, z.B. bei Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten, organische Stoffe in die Ventile und Anschlüsse gelangen und so die Ausbrände verursachen könnten. Auch eine fehlerhafte Handhabung an sich ist als mögliche Ursache möglich. Für eine systematische Untersuchung dieses Sachverhalts hat die BAM einen neuartigen Lebensdauerprüfstand entwickelt, der die Ventile mit hochverdichtetem Sauerstoff prüft. Die zzt. übliche Lebensdauerprüfung nach ISO 10297:2014 wird mit Luft bzw. mit Stickstoff durchgeführt und berücksichtigt somit nicht die Besonderheiten des Reaktionsverhaltens der Dichtungselemente und der eingesetzten Materialien mit dem Sauerstoff. Bei den Untersuchungen von Sauerstoff-Gasflaschenventilen im Rahmen eines inzwischen erfolgreich abgeschlossenen TNS-Vorhabens (TNS: Transfer von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen durch Normung und Standardisierung) hat sich der Sauerstoff-Lebensdauerprüfstand bewährt. Es konnte aufgezeigt werden, dass die Dichtungsmaterialien und Gleitmittel bei den Prüfungen mit Sauerstoff anders und stärker belastet werden als bei den entsprechenden Prüfungen mit Luft. Insgesamt gab es bei Lebensdauerprüfungen mit Sauerstoff drei Prüfabbrüche und einen Ausbrand, die gleichen Ventiltypen bestanden aber die entsprechenden Lebensdauerprüfungen mit Luft. Gegenstand eines geplanten Vorhabens ist es, VIPR (Valve with integrated pressure regulator) u.a. Lebensdauerprüfungen mit Sauerstoff zu unterziehen und die Ergebnisse mit denen aus den entsprechenden Lebensdauerprüfungen mit Luft zu vergleichen. Im ersten Schritt sollen dabei VIPR für medizinische Anwendungen (gemäß EN ISO 10524-3) untersucht werden. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen auch bereits die Anforderungen der aktuellen DIS/ISO 10524-3 an die Sauerstoff-Druckstoßprüfung sowohl über den Eingang wie auch über den Füllanschluss untersucht werden. Die Ergebnisse und Erkenntnissen sollen dann über Gremientätigkeiten vorgestellt werden und so möglichst Einzug in die nächsten Revisionen der Standards finden. T2 - 24. Jahrestreffen BAM / DIN / IGV CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2017 KW - Druckstoß KW - Lebensdauerprüfung KW - Hochdruck-Sauerstoff KW - Dichtmaterial KW - Gleitmittel KW - Ausbrand KW - Unfalluntersuchung PY - 2017 AN - OPUS4-39176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - High speed ultrasonic axle inspection using a phased array with an electronically rotated beam N2 - The ultrasonic testing of the railway axes with a hollow drilling can be realized from the inside of the drill hole without demounting the axes and without dismantling the wheels and the brake discs. Flaws in the outer surface of the hollow shafts, whose orientation lies in the radial-radial plane have to be detected. Common testing systems use scanning in the circumferential direction by mechanical rotation of the probe system in the drilling. The presented phased array probe system carries out the rotation scan by electronically steering of the sound field only. Thereby manipulation of the probe inside the drilling becomes more simple and the inspection time can be shortened significantly. The beam will additionally be focused in the plane vertical to the specimen axis to optimize sound field parameters to different axle geometries. T2 - ESIS TC24 workshop CY - Leoben, Austria DA - 24.10.2016 KW - NDT KW - Ultrasound KW - Railway KW - Phased array PY - 2016 AN - OPUS4-39187 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsschutzmethoden N2 - Im Vortrag werden die grundlegenden Methoden zum Korrosionsschutz metallener Werkstoffe in komprimierter Form vorgestellt. Dabei wird sowohl auf planungs-, werkstoff- und elektrolyt-seitige Methoden sowie elektrochemische Methoden eingegangen. Neben Überzügen und organischen Beschichtungen liegt ein Schwerpunkt auf dem Thema Passivität. Anhand zahlreicher praktischer Beispiele wird gezeigt, welche Probleme der Korrosionsschutz in der praktischen Anwendung bereiten kann. T2 - Fachausbildung KKS: Grundlagenkurs für erdverlegte Anlagen und Stahlbeton CY - Ostfildern, Germany DA - 07.02.2017 KW - Beschichtungen KW - Überzüge KW - Passivität PY - 2017 AN - OPUS4-39315 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudek, Gabriele T1 - Was ändert sich bei der Revision der din en ISO/IEC 17025? N2 - Der Vortag gibt einen Überblick über den aktuellen Entwurf der ISO/IEC 17025 (DIS), einschließlich der inhaltlichen und formalen Änderungen, die mit der Revision einhergehen. Im zweiten Teil wird auf wichtige Neuerungen bei der Deutschen Akkreditierungsstelle, insbesondere im Umweltsektor, eingegangen. T2 - AQS Jahrestagung CY - Stuttgart, Germany DA - 08.03.2017 KW - Laboratorien KW - ISO/IEC 17025 KW - Akkreditierung PY - 2017 AN - OPUS4-39360 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Analyse der Schadensmechanismen biegebeanspruchter Stahlbetonbalken mittels zerstörungsfreier Prüftechniken N2 - Der durch Kräfte senkrecht zur Stabachse belastete Balken ist eines der Haupttragelemente des Stahlbetonbaus. Biegebalken finden unter anderem Anwendung in Form von Brückenträgern oder Unterzügen. Die bei maximaler Beanspruchung auftretenden Versagensformen unterteilen sich dabei in Biege- und Querkraftversagen (Schubversagen). Ein Versagen des Balkens kann je nach Versagensmechanismus mit oder ohne Vorankündigung erfolgen. Gebräuchliche Bemessungskonzepte der Baupraxis zur Dimensionierung entsprechender Tragelemente zielen auf ein Versagen mit ausreichender Vorankündigung (große Verformungen oder breite Risse) ab, wie es z.B. beim sekundären Biegedruckversagen entsteht. Für die Zustandsüberwachung von Bauwerken (z.B. Brücken) mittels zerstörungsfreier Prüftechniken sind fundierte Kenntnisse zu den bei Biegebeanspruchung auftretenden Schadensmechanismen erforderlich. Im Rahmen eines BAM-internen Projektes sollen durch praxisnahe Untersuchungen an einer brückenähnlichen Referenzstruktur unterschiedliche auf das Tragwerk einwirkende thermische und mechanische Belastungen untersucht werden und in die Entwicklung eines Monitoringsystems einfließen. Anhand der aus Biegeversuchen vorliegenden Ergebnisse wird der Einsatz unterschiedlicher Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit für die Analyse des Verformungsverhaltens von Stahlbetonbalken diskutiert. Hierzu wurde das Verformungsverhalten eines Stahlbetonbalkens (L = 2,75 m) in einem Vierpunkt-Biegeversuch im Labormaßstab untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi durch die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren und der Vergleich zu klassischen Messmethoden (z.B. Verformungsmessung mittels induktiver Wegaufnehmer (IWA)). Die Biegeversuche wurden dazu durch Schallemissionsanalyse (SEA) und optische Verformungsanalyse mittels Stereo-Fotogrammetrie (SF) und Bildkorrelationsverfahren (BKV) begleitet. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Optische Verformungsanalyse KW - Rissbildung KW - Schallemission KW - Stahlbeton KW - Tragverhalten bei Biegebeanspruchung PY - 2017 AN - OPUS4-39362 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Die Zukunft der automatisierten Schienenprüfung im Rahmen von Bahn 4.0 N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung von Eisenbahnschienen wird mit Schienenprüfzügen durchgeführt. In den Prüfsystemen liegen alle Messdaten und Ortskoordinaten in digitaler Form vor. Mithilfe einer automatisierten Auswertung und Standardisierung der Datenformate ist eine Einbindung der Prüfergebnisse in Instandhaltungskonzepte möglich, die auf den Ideen von Industrie 4.0 bzw. Bahn 4.0 basieren. Für die Erhöhung der passiven Sicherheit der Komponente Schiene durch die automatisierte Klassifizierung von Anzeigen, deren Bewertung und Verortung kann eine moderne zerstörungsfreie Prüfung einen signifikanten Beitrag leisten. Dieser Grundgedanke wurde bereits bei der technischen Auslegung der Prüfsysteme in den Schienenprüfzügen berücksichtigt. In diesem Vortrag wird dargestellt, welche Möglichkeiten die installierte Technik bereits heute bereitstellt und welche Synergien mit einer automatisierten auf bildgebenden Methoden basierenden Bewertung in Zukunft möglich sind. T2 - RAIL-IT 2016 CY - München, Germany DA - 24.11.2016 KW - Schienenprüfung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Industrie 4.0 KW - Signalverarbeitung KW - Sicherheit von Verkehrswegen KW - Instandhaltung PY - 2016 AN - OPUS4-39292 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. H050-03-631-7) CY - Haus der Technik (HdT) im Regus Business Center Laim, Munich, Germany DA - 07.03.2017 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Schlagfunken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Explosionsschutz KW - Funken PY - 2017 AN - OPUS4-39346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - The influence of varying temperature on measures of bridge health monitoring N2 - It is widely recognized that the dynamics of large civil structures, such as bridges or offshore structures, is significantly affected by temperature and other environmental influences. The most significant effect on the structural stiffness is due to temperature variations and especially due to the thermal gradients within the structures cross section. For civil engineering structures, changes in the dynamic response produced by varying environmental conditions can be equivalent or greater than the ones produced by damage. Therefore, handling the environmental effects has become a major research field for global Structural Health Monitoring. A number of methods and techniques have been developed for addressing this issue for different civil engineering application examples. An additional question is if temperature changes of stiffness correlate with a change in safety level of the structures bearing capacity which has to be discussed case dependent In our contribution we show the result of an extensive literature review on the matter of varying temperature, describing the characteristic effects on the structure as well as the various approaches to that issue, including the experiences our work group has gained in the last 20 years of SHM on civil engineering structure. T2 - Civil Structural Health Monitoring Workshop (CSHM-6) CY - Queen's University Belfast, UK DA - 26.05.2016 KW - Monitoring KW - Temperature KW - SHM PY - 2016 AN - OPUS4-39351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Samokrutov, A A1 - Mayer, K A1 - Krause, Martin A1 - Alekhin, S. G. A1 - Elkin, V T1 - Large aperture ultrasonic system for testing thick concrete structures N2 - A Large Aperture UltraSonic system (LAUS) has been designed and built for testing thick concrete structures. The scalable system consists of twelve ultrasonic units, each hosting 32 individual shear wave transducers with mechanical dry point contact (DPC) to the concrete surface. The twelve units are attached to the concrete surface using a vacuum case which holds them in place during operation. Each LAUS unit can be placed individually on the surface to achieve optimal ultrasonic condition, e.g. to avoid rebars. For the generation of vacuum, air pressure is supplied to each unit through an air hose. The twelve units define an aperture which is necessary for fast reconstruction of the subsurface structure. The well-known SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) algorithm has been adopted to this situation, where the individual LAUS units form a linear aperture with not necessarily equidistant spacing between the units. The exact geometrical position of the units, which are individually marked with retroreflective labels, is determined using photographs and image processing. All transducers are synchronized and work either as transmitter or receiver. A full scan consists of 12 * 11 recordings, where each unit acts as transmitter once and all others as receivers. An electronic sub-unit on the back of the ultrasonic device holds the battery and handles data acquisition, synchronization and data communication. A computer is used as base unit which communicates with each LAUS unit for control and data acquisition, the synchronization is performed by a radio modem that uses a special algorithm similar to a digital PLL (phase locked loop). No wire connections are necessary between the units and the base system. The LAUS system is designed to investigate concrete structures with thicknesses in excess of 2 m, depending on the acoustic condition of the object under investigation. Highly reinforced concrete may have less penetration depth. The LAUS provides quasi real time imaging, once the transducers are put in place and the data has been acquired. First measurements on a foundation slab confirm, that the system can register ultrasonic echoes from the back wall at 4 m distance. KW - Ultrasound "Large Aperture" NDT Concrete PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000314 SN - 1076-0342 SN - 1943-555X VL - 23 IS - 1 SP - B4016004-1 EP - B4016004-9 PB - American Society of Civil Engineers (ASCE) CY - Reston, VA 20191-4400 USA AN - OPUS4-39372 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Sousa, J. A1 - Wiggenhauser, Herbert ED - Bittencourt, Frangopol & Beck, T1 - Application of a cross correlation technique for assessment of a non-homogeneous stress field N2 - Many researchers have addressed the determination of a homogeneous stress field from the analysis of ultrasound waves, using the theory of acoustoelasticity with Murnaghan´s constants derived for axially loaded specimens with the ultrasound wave path also in the axial direction, or for hydrostatically loaded specimens. However, the use of such strategy for structural healthy monitoring requires the ability to handle nonhomogeneous, arbitrarily oriented stress fields. This paper describes an attempt to evaluate changes in the stress field of a concrete block with an eccentrically placed tendon through acoustoelastic analysis. Pairs of acoustic transducers are placed on the surfaces such that wave paths are parallel to the tendon. A cross correlation technique is used for the accurate assessment of the sound velocity changes, and subsequent application of Murnaghan´s equations for assessing the stress changes. Results are promising with respect to the evaluation for non-homogeneous stress field from ultra sound velocities. KW - Cross correlation KW - Stress field PY - 2016 SN - 978-1-138-02851-7 SN - 978-1-4987-7703-2 SP - 237 EP - 237 PB - Taylor & Francis Group CY - London AN - OPUS4-39375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan T1 - Achtungsabstände nach KAS-18 unter Berücksichtigung von Zweiphasenströmung und Spray N2 - In dem Leitfaden KAS-18 werden in den Beispielberechnungen bei der Freisetzung von Flüssigkeiten bisher die Bildung einer Zweiphasenströmung und der Effekt des Spray-Verhaltens nicht berücksichtigt. Es wird vorausgesetzt, dass auch bei druckverflüssigten Ga-sen reine Flüssigphase aus dem Leck austritt und somit der Massenstrom stark überschätzt. Weiterhin wird angenommen, dass der gesamte Flüssiganteil nach der Flash-Verdampfung ausregnet und eine Lache bildet, aus der dann zeitlich verzögert eine Verdunstung in die Atmosphäre stattfindet. Experimentelle Untersuchungen zeigen allerdings, dass dieser Ansatz zumindest bei der Freisetzung druckverflüssigter Gase nicht konservativ in Bezug auf den gasförmigen Massenstroms ist. In der vorliegenden Veröffentlichung wird zunächst ein Modell zur Berechnung der Zweiphasenströmung vorgestellt und eine zusammenfassende Darstellung einiger Modelle zur Abschätzung des ausgeregneten Anteils der Flüssigphase gegeben. Die verschiedenen Modelle werden mit experimentellen Daten verglichen. Darüber hinaus werden für zwei Freisetzungsszenarien der angemessene Abstand nach KAS-18 mit und ohne Berücksichtigung der Zweiphasenströmung und des Spray–Verhaltens berechnet. KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2017 SN - 2191-007 VL - 7 IS - 3 SP - 34 EP - 41 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-39380 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungsbetrachtungen – ein aktuelles Thema N2 - Nach einer Übersichtsdarstellung in welchen Rechtsbereichen die Erstellung von Auswirkungsbetrachtungen erforderlich sind, wird die Neufassung des Statuspapiers der ProcessNet vorgestellt. KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen PY - 2017 SN - 2191-007 VL - 7 IS - 3 SP - 3 EP - 3 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-39381 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Grundlagen der Leitfäden KAS-18 und KAS 32 N2 - Es wird die Entwicklung und der aktuelle Stand der Leitfäden KAS-18 und KAS 32 erläutert. T2 - Störfallvorsorge, Landesamt für Umwelt des Land Brandenburg. CY - Wünsdorf, Germany DA - 09.03.2017 KW - LUP PY - 2017 AN - OPUS4-39382 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Auswirkungsbetrachtungen im Leitfaden KAS-18 N2 - Im Leitfaden KAS-18 sind die Modelle aufgeführt, mit denen die Achtungsabstände berechnet worden sind. Es werden die Einflussparameter auf die Berechnung und alternative Modelle diskutiert. T2 - Störfallvorsorge, Landesamt für Umwelt des Land Brandenburg. CY - Wünsdorf, Germany DA - 09.03.2017 KW - Gasausbreitungsberechnung PY - 2017 AN - OPUS4-39383 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Gasausbreitungsberechnungen mit der VDI RL 3783 – Stand der Überarbeitung N2 - Es werden die Einflussparameter auf die Berechnungen mit den VDI Richtlinien 3783 Blatt 1 und 2 diskutiert. Weiterhin wird der Bearbeitungsstand der Überarbeitung der VDI Richtlinie 3783 Blatt 1vorgestellt. T2 - Störfallvorsorge, Landesamt für Umwelt des Land Brandenburg. CY - Wünsdorf, Germany DA - 09.03.2017 KW - Gasausbreitungsberechnung PY - 2017 AN - OPUS4-39386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Comparative visualization of the geometry of a hollow box girder using 3D-Lidar Part 2: Reconstruction of 3D Geometric Modell N2 - With the mandatory introduction of the May 2011 directive for reassessment of bridges in Germany, the administrations of the federal and state governments have the duty to prove the stability of their bridge stock. Verification of bridge stability will be realized with consideration of the newly increased traffic loads. Particularly in older bridges, the verification can only be achieved if calculative surplus load capacity of the original structural design is taken into account in the recalculation. One option for considering these reserves is the exact determination of the dead weight of the bridge. Within this case study, it will be demonstrated how the problem can be practically solved. In order to determine the dead weight of a concrete bridge, its volume has to be calculated. as a first step, a 3D laser scanner is used to record the internal geometry of a hollow box bridge girder. For the determination of the thickness of the concrete member, the non-destructive technique ultrasonic echo is applied. The construction must be segmented in approximately equidistant parts in order to be able to carry out an economic and efficient investigation. The description of the segmentation of the point cloud, carried out in a 2D model, was presented in the first part of the publication. The subject of this presentation is the merging of 2D cross sections into a 3D model, from which the weight of the bridge can be calculated. T2 - IS&T International Symposium on Electronic Imaging 2017 CY - San Francisco, CA, USA DA - 29.01.2017 KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - LiDAR KW - NDT PY - 2017 AN - OPUS4-39156 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Fire testing of pressurized vessels N2 - The vessel wall response shows a good agreement between the numerical predictions of and experimental data using the limit load approach. Further work is continuing to understand the thermohydraulic response and the boundary conditions for material modelling. As shown in figure 2 there was one BLEVE of a bare tank containing a PRV, highlighting the risk of serious consequences if models are inaccurate. The behavior of partly coated tanks were similar to the bare tank. T2 - ICPPE 2017 CY - Bangkok, Thailand DA - 21.01.2017 KW - Pressurized vessels KW - Fire testing PY - 2017 AN - OPUS4-39048 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Fischer, Joachim A1 - Burkert, Andreas A1 - Mietz, Jürgen T1 - Langzeiterfahrungen an einer Gabionenkonstruktion T1 - Long term experiences with a gabion construction N2 - Anhand der hier vorgestellten Untersuchungsergebnisse kann eine umfassende Einschätzung des Korrosionszustands einer Gabionenkonstruktion aus Drähten mit Zink-Aluminium-Überzug nach 20 Jahren Einsatzzeit in Abhängigkeit von unterschiedlichen Expositionsbedingungen vorgenommen werden. Die festgestellten Massenverluste der Zink-Aluminium-Überzüge waren an den Untersuchungspositionen, insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Expositionsbedingungen der Probenentnahmestellen, unterschiedlich ausgeprägt. Gabionendrähte, die im direkten Bodenkontakt standen, wiesen dabei die geringsten Restauflagen auf. Atmosphärisch beanspruchte sowie durch Vlies vor direktem Bodenkontakt geschützte Gabionendrähte zeigten dagegen etwas größere Restauflagen. Über den Drahtumfang wurden bei allen untersuchten Drahtproben stark variierende Schichtdicken festgestellt, was offensichtlich herstellungsbedingte Ursachen hat. Die Untersuchungen an der Gabionenkonstruktion haben gezeigt, dass die Annahme einer mittleren linearen Abtragsrate des metallischen Überzugs von 1 mm/a unter den hier untersuchten Bedingungen ein realistischer Wert ist. An Positionen mit direktem Bodenkontakt kann dieser Wert aber deutlich größer ausfallen, sobald sich die Aggressivität des Bodens erhöht. Eine Rotrostbildung war an den Drahtproben nicht feststellbar. KW - Korrosionsschutz KW - Zink-Aluminium-Überzug KW - Gabionen KW - Boden PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600030 SN - 0932-8351 VL - 94 IS - 1 SP - 37 EP - 48 PB - Ernst & Sohn CY - Weinheim AN - OPUS4-38950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Woitzek, Andreas T1 - Entwicklung eines Prüfverfahrens zur sicherheitstechnischen Bewertung von VIPR-Ventilen für Hochdruck- Sauerstoff N2 - In den letzten Jahren gab es bei Ventilen zahlreiche technische Weiterentwicklungen, die einerseits zusätzliche Funktionen wie Strömungsbegrenzungs-, Druckregel- und Restdruckfunktion andererseits auch eine immer kompaktere Bauweise betrafen. Diese sogenannten VIPR (Valve with Integrated Pressure Regulator) werden immer häufiger, insbesondere im medizinischen Bereich, eingesetzt. Dies hat leider auch zu einer Zunahme von Ausbränden in Zusammenhang beim Einsatz mit hoch verdichtetem Sauerstoff geführt. Eine mögliche Ursache hierfür können Sauerstoffdruckstöße beim Öffnen der VIPR in Kombination mit mechanischen Bewegungen von Bauteilen im Inneren sein. Auch die Verwendung von für diesen speziellen Fall ungeeigneten Dichtmaterialien und Gleitmittel erscheint als Ursache für die Ausbrände möglich. Allerdings ist es ebenfalls denkbar, dass beim Betrieb der VIPR, z.B. bei Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten, organische Stoffe in die VIPR und Anschlüsse gelangen und so die Ausbrände verursachen. Um konstruktions- und bauseitige Ursachen sicher auszuschließen, schlägt die BAM vor, eine neuartige Lebensdauerprüfung mit verdichtetem Sauerstoff für VIPR zu entwickeln und später in Normen zu überführen. Bei der zzt. üblichen Lebensdauerprüfung, die mit Luft bzw. mit Stickstoff durchgeführt wird, werden die VIPR mit einer vorgegebenen Anzahl von Öffnungs- und Schließvorgängen unter Last geprüft. Diese Prüfung hat sich durchaus bewährt, berücksichtigt aber nicht die Besonderheiten des Reaktionsverhaltens der Dichtungselemente und der eingesetzten Materialien mit Sauerstoff. Gegenstand des Vorhabens ist es, VIPR auf einem „Sauerstoff-Lebensdauerprüfstand“ mit Sauerstoff unter hohem Druck zu untersuchen und ein Prüfverfahren zur sicherheitstechnischen Bewertung von VIPR für Sauerstoff zu entwickeln. Neben der systematischen Untersuchung des sauerstoffspezifischen Einflusses auf die eingesetzten Dichtungen und Gleitmittel soll auch eine sicherheitstechnische Bewertung der VIPR vorgenommen werden. Dabei sollen sowohl industrielle/technische VIPR (gemäß EN ISO 22435) wie auch VIPR für medizinische Anwendungen (gemäß EN ISO 10524-3) untersucht werden. Im Ergebnis soll die Eignung des neuartigen Prüfverfahrens für die sicherheitstechnische Bewertung von VIPR festgestellt werden. T2 - Kick-Off Meeting BAM/IGV CY - Berlin, Germany DA - 16.01.2017 KW - Lebensdauerprüfung KW - Hochdruck-Sauerstoff KW - Dichtmaterial KW - Gleitmittel KW - Ausbrand KW - Unfalluntersuchung KW - Druckstoß PY - 2017 AN - OPUS4-38986 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - Ein Kalkeinpressmörtel für die Instandsetzung von Lehmbauten T1 - A lime-based grouting material for the repair of earthen structures N2 - Die Instandsetzung von Lehmbauwerken ist keine einfache Aufgabe. Der Baustoff Lehm hat vergleichsweise schwache mechanische Eigenschaften. Er ist außerdem anfällig gegenüber eindringendem Wasser, wobei er sehr schnell seinen Zusammenhalt verlieren kann, wenn gewisse Feuchtegehalte überschritten werden. Instandsetzungskonzepte für Bauwerke aus solchen Materialien stellen deshalb eine Herausforderung dar. Historische Lehmbauwerke zeigen oft Schäden in Form von starker Rissbildung, die durch statische oder dynamische Lasten hervorgerufen sein kann. Häufig werden solche Risse wegen mangelnder Fachkenntnis und / oder fehlender Techniken nur ungenügend instandgesetzt. Die Rissinstandsetzung mit Einpressmörteln birgt insbesondere für Lehmbaustoffe eine Herausforderung und erfordert spezifische Anforderungen an den Einpressmörtel, wie z. B. niedriger Wassergehalt, gutes Wasserrückhaltevermögen, niedriges Schwindmaß, an das instandzusetzende Material angepasste Festigkeit und E-Modul sowie eine gute Haftung am Lehmuntergrund. Zusätzlich müssen Einpressmörtel eine ausreichende Fließfähigkeit aufweisen, um kleine Risse und Hohlräume ohne Entmischung zu füllen. Deshalb muss das rheologische Verhalten des Einpressmörtels gut untersucht und kontrolliert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Rissinstandsetzung bei Lehmbauwerken erfolgt traditionell durch manuelles Stopfen mit einem Mörtel. Natürlich können auf diese Weise nur Risse mit einer großen Breite verfüllt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass Risse, die durch dickere Wände verlaufen, nicht vollständig mit den für das Stopfen verwendeten Werkzeugen erreicht werden können. Kalkgebundene Einpressmörtel für Lehmbaustoffe werden gewöhnlich für die Wiederbefestigung von Putzen und weniger aus statisch-konstruktiven Gründen eingesetzt. Aufgrund der Eigenschaften von Lehm, müssen Einpressmörtel auf Basis von hydraulischem Kalk nach EN 459-1 [4] wesentliche Anforderungen an eine Reihe von Eigenschaften erfüllen, die sich auf die Verträglichkeit, die Dauerhaftigkeit und insbesondere die Injektionsfähigkeit beziehen. Das Ziel der vorgestellten Untersuchungen war einen Einpressmörtel zu herzustellen, mit dem die strukturelle Kontinuität in Lehmmauerwerk oder anderen massiven Lehmwänden (Stampf- und Wellerlehm) durch Rissverpressung wiederhergestellt werden kann. Das Material bestand aus Kalkhydrat mit Zusätzen von Puzzolanen und Kalksteinfüller. N2 - The repair of earthen structures is not an easy task. Earth as a construction material has comparatively weak mechanical properties. It is also susceptible towards liquid water, were it can lose cohesion very quickly if certain moisture contents are exceeded. Repair concepts of structures built with such materials are therefore challenging. Historical earthen structures often exhibit damages in form of extensive cracking, which may have been caused by static or dynamic loads. Frequently these cracks are insufficiently or inappropriately repaired because of lack of knowledge and / or technology. In particular, the behaviour of crack repair by grouting poses a challenge in earthen materials and demands specific requirements for the grouting mortar, such as low water content, good water retention, low shrinkage. Grouting materials require additional specifications such as compatible strengths and Young’s modulus as well as good adhesion to the earthen substrates. In addition, grouts have to be sufficiently flowable to fill small cracks and voids without segregation or bleeding. Therefore, the rheological behaviour has to be well understood and controlled to gain the desired effects. The repair of cracks in earthen buildings is traditionally done by stuffing manually mortar into the gap. Naturally, this method is only usable for cracks with large widths. Another disadvantage is that cracks going through thicker walls cannot be completely reached by the tools used for stuffing the mortar into the crack. Lime based grouts for earthen materials were usually used for re-attachment of plasters but less for structural reasons. Due to the nature of earthen materials grouts based on formulated or hydraulic lime (according to the definition in EN 459-1 [4]) have to meet considerable demands on a variety of properties, which are related to compatibility, durability and in particular to the ability of being injected. The goal of this study was to create a grout, which can be used to re-establish structural continuity in cracked earthen masonry or other massive earth walls (rammed earth and cob) with the focus on grouting cracks. The grout material was based on hydrated lime (calcium hydroxide) with additions of pozzolana and lime stone filler. T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - Einpressmörtel KW - Kalkhydrat KW - Lehmbau KW - Instandsetzung KW - Historische Bauwerke KW - Building materials KW - Grout mortar KW - Hydraulic lime KW - Earth construction KW - Repair KW - Historical buildings PY - 2016 SP - 1 EP - 10 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38992 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Paul, Astrid A1 - Ziegert, C. A1 - Fontana, Patrick A1 - Meyer, J. T1 - StandardBoard - Produktnorm für Lehmplatten T1 - StandardBoard - A product standard for earthen panels N2 - Die Anwendung von modernen Lehmbaustoffen hat in den letzten Jahren überdurchschnittliche Wachstumsraten erreicht. Für Bauherren und Planer ausschlaggebend ist häufig ihr extrem niedriger CO2-Äquivalentkennwert. Entsprechend wurden Lehmplatten in einem Projekt mit Pilotcharakter für den Umbau des alten Abgeordnetenhauses in Bonn zum Gebäude des Klimareferats der Vereinten Nationen verwendet. Bei der Entscheidung für die Bauweise mit Lehmplatten standen vor allem raumklimatische und schallschutztechnische, das heißt gesundheitliche Aspekte, aber auch der Wunsch nach erhöhter Nachhaltigkeit im Vordergrund. Durch das Fehlen einer Norm entstehen im Vergleich zu geregelten Bauprodukten jedoch noch deutliche Wettbewerbsnachteile für Produzenten von Lehmplatten. Planer und Anwender sehen aufgrund fehlender Prüfzertifikate nicht selten von der Anwendung dieser Lehmbaustoffe ab. Wie schon für Lehmsteine und Lehmmörtel sollen deshalb jetzt auch für Lehmplatten an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in dem Projekt StandardBoard Grundlagen für eine Produktnorm geschaffen werden. Darin ist als Projektpartner der Hersteller Conluto beteiligt. Zweck des in Erarbeitung befindlichen Regelwerks ist es, über die Festlegung von Qualitätsanforderungen und Prüfvorschriften die Gebrauchstauglichkeit von Lehmplatten sicherzustellen und somit einerseits Sicherheit für Planer und Anwender und andererseits Vergleichbarkeit und damit Konkurrenzfähigkeit zu konventionellen Plattenprodukten für gleiche Einbaubereiche zu erreichen. Darüber hinaus stellt sie ein Instrument dar, um die besonderen ökologischen und bauphysikalischen Eigenschaften der Lehmbaustoffe hervorzuheben. Die Erarbeitung des Regelwerks erfolgt in enger Abstimmung mit dem Dachverband Lehm e. V. (DVL). N2 - In recent years. the utilization of modern building materials made from soil has extended considerably. For building principals and designers. this decision is often determined by their extremely low carbon dioxide equivalent. A paradigm is the application of earth panels in the conversion of the former House of Representatives in Bonn to the secretariat of the United Nations Framework Convention on Climate Change. The choice of earth panels was determined not only by considerations of indoor climate and acoustic insulation issues. but particularly by an endeavour to attain a high level of sustainability. The lack of a standard causes producers of earth panels to experience considerable competitive disadvantages. With the absence of test certificates. designers as well as implementers refrain from using earth materials. The project StandardBoard has been initiated with the purpose of developing the basis for a product standard for earth panels. being realized at the BAM. where also standards for earth blocks and earth mortars have been developed. The BAM is cooperating with the project partner Conluto. a manufacturer of earth panels. The object of the standard being in development is to guarantee the usability of earth panels by stating quality requirements and testing procedures and thereby to achieve safety for designers and users as well as competitiveness with established panels. Furthermore. a standard allows to emphasize the special ecological and climatic features of earth materials. The drafting of the standard is coordinated in close relation to the German Association for Earth Construction (DVL). T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - Moderne Lehmbaustoffe KW - Lehmplatte KW - Normung KW - Prüfung KW - Produktqualität KW - Building materials KW - Modern earthen building materials KW - Earth panel KW - Standardisation KW - Testing KW - Product quality PY - 2016 SP - 1 EP - 12 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38996 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Static and dynamic behaviours of isolated and unisolated ballast tracks using a fast wavenumber domain method N2 - The dynamics of un-isolated and isolated ballast tracks have been analysed by multi-beam models for the track and by a layered half-space model for the soil. The solution is calculated in frequency-wavenumber domain and transformed back to space domain by a wavenumber integral. This is a faster method compared to other detailed track-soil interaction methods and almost as fast as the widely used Winkler-soil method, especially if the compliances of the soil have been stored for repeated use. Frequency-dependent compliances and force transfer functions have been calculated for a variety of track and soil parameters. The ballast has a clear influence on the high-frequency behaviour whereas the soil is dominating the low-frequency behaviour of the track. A layering of the soil may cause a moderate track-soil resonance whereas more pronounced vehicle-track resonances occur with elastic track elements like rail pads, sleeper pads and ballast mats. Above these resonant frequencies, a reduction of the excitation forces follows as a consequence. The track deformation along the track has been analysed for the most interesting track systems. The track deformation is strongly influenced by the resonances due to layering or elastic elements. The attenuation of amplitudes and the velocity of the track-soil waves change considerably around the resonant frequencies. The track deformation due to complete trains have been calculated for different continuous and Winkler soils and compared with the measurement of a train passage showing a good agreement for the continuous soil and clear deviations for the Winkler soil model. KW - Railway track KW - Multi-beam model KW - Layered soil KW - Wavenumber method KW - Track deformation KW - Force transfer KW - Track-soil and vehicle-track resonances PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1007/s00419-016-1209-6 SN - 0939-1533 SN - 1432-0681 VL - 87 IS - 3 SP - 555 EP - 574 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg AN - OPUS4-39080 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit nanoskalig hergestellten Materialien N2 - In vielen Bereichen der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe werden eine Vielzahl brennbarer Stäube produziert, verarbeitet, transportiert oder anderweitig verwendet. Die Partikelgröße der Stäube übt einen entscheidenden Einfluss auf deren Brand- und Explosionsverhalten aus. Mit Abnahme der Partikelgröße nehmen die gefährlichen Auswirkungen im Falle einer Explosion sowie die Zündempfindlichkeit zu. Aufgrund besonderer Eigenschaften nanoskaliger Materialien hat die Produktion solcher Stäube mit sehr geringen Primärpartikelgrößen in den letzten Jahren zugenommen. Über das Brand- und Explosionsverhalten solcher Stäube war bis vor wenigen Jahren jedoch kaum bis wenig bekannt. Untersuchungen haben gezeigt, dass nanoskalig hergestellte Stäube im Fall einer Explosion nicht grundsätzlich heftiger reagieren als die kritischsten Mikrostäube. Dennoch reagieren sogenannte Nanostäube mitunter zündempfindlicher als vergleichbare Mikrostäube; vereinzelt wurden höhere Werte für den maximalen Explosionsdruck und zeitlichen Druckanstieg für vergleichbare Stäube mit mikroskaligen Partikeln festgestellt. Für die Praxis ist daher zu beachten, dass zündempfindliche Stäube dementsprechend transportiert und gehandhabt bzw. entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden. T2 - Tagung des Sachgebietes "Explosionsschutz" der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung CY - Heidelberg, Germany DA - 24.11.2016 KW - Nanoskalige Stäube KW - Explosionseigenschaften KW - Zündverhalten PY - 2016 AN - OPUS4-39112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Die Explosionskatastrophe von Tianjin 2015 - eine Analyse N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei 173 Menschen getötet und 797 verletzt wurden (Feuerwehrleute und andere Personen). Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. Beschrieben werden die in Umgang, insbesondere die Lagerung, von Ammoniumnitrat und Nitrocellulose-Produkten. T2 - Besuch einer chinesischen Delegation zu Arbeitssicherheit in Kooperation mit der Europa Akademie e.V. CY - Berlin, Germany DA - 14.11.2016 KW - Ammoniumnitrat KW - Cellulosenitrat Nitrozellulose KW - Lagerung KW - Explosion KW - Detonation KW - Schutzabstände KW - Gefahrgüter KW - Gefahrstoffe PY - 2016 AN - OPUS4-39100 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Die Explosionskatastrophe von Tianjin 2015 N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei 173 Menschen getötet und 797 verletzt wurden (Feuerwehrleute und andere Personen). Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. Beschrieben werden die in Umgang, insbesondere die Lagerung, von Ammoniumnitrat und Nitrocellulose-Produkten. T2 - 16. Euroforum-Jahrestagung "Chemie- und Industrieparks" CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 08.11.2016 KW - Ammoniumnitrat KW - Cellulosenitrat Nitrozellulose KW - Lagerung KW - Explosion KW - Detonation KW - Schutzabstände KW - Gefahrgüter KW - Gefahrstoffe KW - Vorschriften in Deutschland PY - 2016 AN - OPUS4-39102 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Die Explosionskatastrophe von Tianjin 2015 – Analyse und Bewertung N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei 173 Menschen getötet und 797 verletzt wurden (Feuerwehrleute und andere Personen). Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. Beschrieben werden die in Umgang, insbesondere die Lagerung, von Ammoniumnitrat und Nitrocellulose-Produkten. T2 - Besuch einer chinesischen Delegation CY - Bonn, Germany DA - 16.11.2016 KW - Ammoniumnitrat KW - Cellulosenitrat Nitrozellulose KW - Lagerung KW - Explosion KW - Detonation KW - Schutzabstände KW - Gefahrgüter KW - Gefahrstoffe PY - 2016 AN - OPUS4-39103 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dang, V. H. A1 - François, R. A1 - L’Hostis, V. A1 - Meinel, Dietmar T1 - Propagation of corrosion in pre-cracked carbonated reinforced mortar N2 - This paper deals with the initiation and propagation of corrosion in mortar specimens precracked under mechanical loading and carbonated in climate accelerated conditions (50 % CO2–65 % RH)for 15–23 weeks. Mechanical loading led to transverse macro-cracks and damage at the steel-mortar interface characterized by micro-cracks (cover controlled cracking) which favour the carbonation of crack walls and the interface with the steel bar. Wetting–drying cycles performed after carbonation favoured corrosion initiation all along the steel bar because of the carbonated interface and corrosion propagation because of the creation of corrosion cracks which appear to develop from the micro-cracks induced by the mechanical load. Results also show that rust develops all around the perimeter of the carbonated steel bar but that the corrosion layer is thicker in the lower half surface of the reinforcement than that observed in the upper half. Results indicate that the distribution and composition of corrosion products depend on the thickness of the rust layer and that the multilayered structure of rust depends mainly on its thickness. KW - Carbonation KW - Corrosion product KW - Steel bar KW - X-ray tomography PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-014-0338-z SN - 1359-5997 VL - 48 IS - 8 SP - 2575 EP - 2595 PB - Springer AN - OPUS4-39057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bethke, John T1 - BAM-GGR002 - Ein Überblick über die wichtigsten Änderungen N2 - Die BAM-GGR002, die Gefahrgutregel für die Verfahren zur Anerkennung von Inspektionsstellen für die erstmalige und wiederkehrende Prüfung und Inspektion von Großpackmitteln (IBC) sowie zur Durchführung der erstmaligen und wiederkehrenden Prüfung und Inspektion von Großpackmitteln (IBC), wurde überarbeitet und im Mai 2016 veröffentlicht. Hier werden die wichtigsten Änderungen vorgestellt. T2 - ERFA Verpackungen 2016 CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - BAM-GGR002 KW - IBC KW - Großpackmittel KW - Inspektion KW - Dichtheitsprüfung PY - 2016 AN - OPUS4-39144 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Oliveira, D. V. A1 - Silva, R. A. A1 - Drougkas, A. A1 - Fontana, Patrick T1 - Numerical modelling of rammed earth under different in-plane load conditions N2 - The paper presents a comparison between two different numerical modelling approaches aimed to simulate the in-plain behaviour of rammed earth walls, namely under axial, diagonal and cyclic shearcompression loading. In the first part of the study the mechanical characterisation of wallets tested under uniaxial compression and diagonal compression and walls tested under in-plane cyclic shear-compression loading is presented. The results were used to implement and validate the finite element simulations. The numerical modelling of the rammed earth samples tested is then discussed in the second part. A non-linear constitutive law based on the total strain rotating crack model (TSRCM) was employed as implemented in the DIANA® software. The aim of the numerical analyses presented here is to simulate the behaviour of rammed earth under different inplane loading conditions. For the wallets, tests under static loading both macro- and micro-modelling approaches were considered for the simulation of the experimental tests. For the walls subjected to cyclic loading only the micro-modelling approach was applied for the simulation of the experimental tests. The respective FEM model was calibrated with the experimental results. The rammed earth layers were represented by continuum elements, the contact surfaces between layers by interface elements. This approach allowed assessing the influence of the apparent weakness of the interfaces between layers on the shear behaviour of rammed earth. The goal of the numerical simulation of the cyclic tests was to establish the adequacy of common analytical methods (e. g. used for masonry) applied to the analysis of rammed earth. Rammed earth exhibits brittle characteristics similar to masonry materials and is used in geometrical typologies, such as walls, common in masonry construction. T2 - Lehm 2016 - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Building materials KW - FEM analysis KW - Rammed earth KW - Compression and shear testing KW - Cyclinc loading KW - Failure mode KW - Crack pattern PY - 2016 SP - 1 EP - 9 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38820 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Oliveira, D. V. A1 - Silva, R. A. A1 - Drougkas, A. A1 - Fontana, Patrick T1 - Numerische Modellierung von Stampflehm unter verschiedenen Lasteinflüssen N2 - Der Beitrag präsentiert einen Vergleich zwischen verschiedenen numerischen Modellierungsansätzen die dazu dienen sollen, das flächige Verhalten von Stampflehmwänden, genauer unter axialer, diagonaler und zyklischer Scherkraftbelastung zu simulieren. Im ersten Teil der Studie werden die mechanischen Eigenschaften der Wandscheiben, die unter einachsiger und diagonaler Druckbelastung getestet wurde und der Wände, die in flächigen, zyklischen Scherkraftbelastung getestet wurden, dargestellt. Die Ergebnisse werden verwendet, um die Finite Elemente Simulation anzuwenden und zu bewerten. Die numerische Modellierung der getesteten Stampflehmproben wird dann im zweiten Teil diskutiert. Ein nichtlineares Materialgesetz basierend auf dem Gesamtdehnungsrissmodell (total strain rotating crack model – TSRCM) wurde, wie durch die Software DIANA® verwendet, angesetzt. Ziel dieser hier präsentierten numerischen Analyse ist es, das Verhalten von Stampflehm unter verschiedenen Lasteinflüssen zu simulieren. Für die Wandscheiben wurden Versuche unter linearer Last, sowohl in Makro- als auch Mikromodellansätze für die Simulation der experimentellen Versuche gewählt. Für die Wände, welche zyklischer Belastung ausgesetzt waren, wurden nur die Mikromodellansätze für die Simulation der experimentellen Versuche gewählt. Das betreffende FEM Modell wurde mit den experimentellen Ergebnissen kalibriert. Die Stampflehmlagen wurden mit durchgehenden Elementen, die Kontaktflächen zwischen den Lagen mit Oberflächenelementen repräsentiert. Dieser Ansatz erlaubte die Bewertung des Einflusses der auftretenden Schwächung in den Oberflächen zwischen den Lagen auf das Scherverhalten des Stampflehms. Ziel der numerischen Simulation von zyklischen Versuchen war es, die Eignung allgemeiner Analysemethoden (z. B. für Mauerwerk) für die Analyse von Stampflehm einzuführen und anzuwenden. Stampflehm zeigt brüchige Eigenschaften vergleichbar zu Mauerwerksbaustoffen und wird in geometrischen Formen, wie Wänden, genutzt, die im Mauerwerk üblich sind. T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - FEM-Analyse KW - Stampflehm KW - Druck- und Schubprüfung KW - Zyklische Belastung KW - Versagensart KW - Rissmuster PY - 2016 SP - 1 EP - 9 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38821 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - Ein Kalkeinpressmörtel für die Instandsetzung von Lehmbauten N2 - Die Instandsetzung von Lehmbauwerken ist keine einfache Aufgabe. Der Baustoff Lehm hat vergleichsweise schwache mechanische Eigenschaften. Er ist außerdem anfällig gegenüber eindringendem Wasser, wobei er sehr schnell seinen Zusammenhalt verlieren kann, wenn gewisse Feuchtegehalte überschritten werden. Instandsetzungskonzepte für Bauwerke aus solchen Materialien stellen deshalb eine Herausforderung dar. Historische Lehmbauwerke zeigen oft Schäden in Form von starker Rissbildung, die durch statische oder dynamische Lasten hervorgerufen sein kann. Häufig werden solche Risse wegen mangelnder Fachkenntnis und / oder fehlender Techniken nur ungenügend instandgesetzt. Die Rissinstandsetzung mit Einpressmörteln birgt insbesondere für Lehmbaustoffe eine Herausforderung und erfordert spezifische Anforderungen an den Einpressmörtel, wie z. B. niedriger Wassergehalt, gutes Wasserrückhaltevermögen, niedriges Schwindmaß, an das instandzusetzende Material angepasste Festigkeit und E-Modul sowie eine gute Haftung am Lehmuntergrund. Zusätzlich müssen Einpressmörtel eine ausreichende Fließfähigkeit aufweisen, um kleine Risse und Hohlräume ohne Entmischung zu füllen. Deshalb muss das rheologische Verhalten des Einpressmörtels gut untersucht und kontrolliert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Rissinstandsetzung bei Lehmbauwerken erfolgt traditionell durch manuelles Stopfen mit einem Mörtel. Natürlich können auf diese Weise nur Risse mit einer großen Breite verfüllt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass Risse, die durch dickere Wände verlaufen, nicht vollständig mit den für das Stopfen verwendeten Werkzeugen erreicht werden können. Kalkgebundene Einpressmörtel für Lehmbaustoffe werden gewöhnlich für die Wiederbefestigung von Putzen und weniger aus statisch-konstruktiven Gründen eingesetzt Aufgrund der Eigenschaften von Lehm, müssen Einpressmörtel auf Basis von hydraulischem Kalk nach EN 459-1 wesentliche Anforderungen an eine Reihe von Eigenschaften erfüllen, die sich auf die Verträglichkeit, die Dauerhaftigkeit und insbesondere die Injektionsfähigkeit beziehen. Das Ziel der vorgestellten Untersuchungen war einen Einpressmörtel zu herzustellen, mit dem die strukturelle Kontinuität in Lehmmauerwerk oder anderen massiven Lehmwänden (Stampf- und Wellerlehm) durch Rissverpressung wiederhergestellt werden kann. Das Material bestand aus Kalkhydrat mit Zusätzen von Puzzolanen und Kalksteinfüller. T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - Einpressmörtel KW - Kalkhydrat KW - Lehmbau KW - Instandsetzung KW - Historische Bauwerke PY - 2016 SP - 1 EP - 10 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38824 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - A lime-based grouting material for the repair of earthen structures N2 - The repair of earthen structures is not an easy task. Earth as a construction material has comparatively weak mechanical properties. It is also susceptible towards liquid water, were it can lose cohesion very quickly if certain moisture contents are exceeded. Repair concepts of structures built with such materials are therefore challenging. Historical earthen structures often exhibit damages in form of extensive cracking, which may have been caused by static or dynamic loads. Frequently these cracks are insufficiently or inappropriately repaired because of lack of knowledge and / or technology. In particular, the behaviour of crack repair by grouting poses a challenge in earthen materials and demands specific requirements for the grouting mortar, such as low water content, good water retention, low shrinkage. Grouting materials require additional specifications such as compatible strengths and Young’s modulus as well as good adhesion to the earthen substrates. In addition, grouts have to be sufficiently flowable to fill small cracks and voids without segregation or bleeding. Therefore, the rheological behaviour has to be well understood and controlled to gain the desired effects. The repair of cracks in earthen buildings is traditionally done by stuffing manually mortar into the gap. Naturally, this method is only usable for cracks with large widths. Another disadvantage is that cracks going through thicker walls cannot be completely reached by the tools used for stuffing the mortar into the crack. Lime based grouts for earthen materials were usually used for re-attachment of plasters but less for structural reasons. Due to the nature of earthen materials grouts based on formulated or hydraulic lime (according to the definition in EN 459-1) have to meet considerable demands on a variety of properties, which are related to compatibility, durability and in particular to the ability of being injected. The goal of this study was to create a grout, which can be used to re-establish structural continuity in cracked earthen masonry or other massive earth walls (rammed earth and cob) with the focus on grouting cracks. The grout material was based on hydrated lime (calcium hydroxide) with additions of pozzolana and lime stone filler. T2 - Lehm 2016 - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Building Materials KW - Grout mortar KW - Hydraulic lime KW - Earth construction KW - Repair KW - Historical buildings PY - 2016 SP - 1 EP - 8 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38825 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Windbeanspruchung von Hochspannungs-Freileitungsseilen in Naturmessungen, Zeitbereichssimulation und Norm T1 - Wind load of high voltage overhead transmission line con ductors in field measurements, time domain simulations and standard N2 - Die Beanspruchung von Freileitungen erfolgt hauptsächlich durch Naturlasten. Dabei spielt für die bemessungsbestimmenden Lastfälle häufig der Wind eine entscheidende Rolle. Die Leiter, die mehrere hundert Meter weit spannen, tragen einen wesentlichen Anteil zur Gesamtbeanspruchung von Tragmasten bei, die wiederum Eigengewicht und Windlasten der Leiter zwischen zwei Abspannmasten abtragen. Wenn die Reaktion der Seile auf Starkwindereignisse abgeschätzt werden soll, müssen sowohl geometrische Nichtlinearitäten durch die großen Verformungen wie auch aerodynamische Nichtlinearitäten berücksichtigt werden. Insbesondere für die Anwendung und Berücksichtigung in Bemessungsvorschriften werden hierfür Vereinfachungen vorgenommen. In diesem Beitrag wird eine umfassende Untersuchung vorgestellt, über Naturmessungen, FEM-Simulationen kombiniert mit Windkanalversuchen und generierten Windzeitreihen. Ziel ist es, existierende Bemessungsvorschriften im Hinblick auf die Abschätzung der Beanspruchung aus Wind auf Leiter zu validieren. Hierbei sind insbesondere die Turbulenzannahmen und das dynamische Verhalten von weitgespannten Leitern wichtig, um die Extremschnittgrößen zu beschreiben. Mithilfe von so genannten Spannweitenfaktoren sollen die relevanten Parameter, wie Spannweite und Windturbulenz, bei der Beanspruchungsabschätzung berücksichtigt werden. N2 - The loading of overhead lines comprises of natural actions mainly. Wind loading signifies an important load case in the design of overhead transmission line structures. Conductors spanning often several hundreds of meters contribute significantly to the overall loading of suspension towers. Those towers are often designed as a mass product to support the dead and wind load of the conductors between two dead end towers. Estimating the reaction of the conductors to strong winds, both geometric nonlinearities because of the large deformations as well as aerodynamic nonlinearities need to be considered. Particularly for design procedures, those effects should be simplified. This paper presents a thorough investigation comprising field measurements along an existing overhead line, simulations with FEM combined with wind tunnel tests and generated wind fields. It is the aim of the study to validate the actual design procedure regarding loading of wind acting on conductors. Most important herein in order to describe the extreme response are assumptions on turbulence distribution and dynamic behavior of wide spanning overhead line conductors. According to usual design procedure, by means of so called span reduction factors, relevant parameters such as span length and wind turbulence can be considered. KW - Langzeitmessung KW - FEM-Simulation KW - Dynamik PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/stab. 201710437 SN - 1437-1049 VL - 86 IS - 1 SP - 45 EP - 53 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38899 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rohwetter, Philipp T1 - Fibre-optic distributed acoustic and vibration sensing for monitoring of industrial plants and installations N2 - We propose the application of Distributed Acoustic Sensing (DAS) based on Rayleigh Coherent Optical Time-Domain Reflectometry (C-OTDR) to unconventional sensing tasks in industrial condition monitoring. As examples we present results on the way to fibre-optic remote sensing of dielectric damage processes in high voltage cable joints as well as to condition monitoring of passive rollers in large industrial belt conveyor systems. T2 - International Conference on Smart Infrastructure and Construction CY - Cambridge, UK DA - 27.06.2016 KW - Distributed acoustic sensing KW - Fibre-optic sensing KW - Partial discharge KW - Structural health monitoring KW - Industrial condition monitoring PY - 2016 AN - OPUS4-38717 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Luong, Thi Mai Hoa T1 - Identification of the real state of stress in iron and steel truss structures by vibration signatures N2 - Axial force identification is of importance in the field of structural restoration and safety assessment for civil engineering structures composed of axially loaded members, such as roof trusses, truss girders and space trusses. Based on the state of research relating to the identification of the axial forces of iron and steel truss structures and advances in dynamic testing methods in the past decades, a research project has been started with the aim to develop a non-destructive methodology to identify the real axial stress state in existing iron and steel truss structures making use of the modal parameters of the structure’s natural frequencies and mode shapes. The characteristics of the systems of focus are light-weight iron and steel trusses consisting of filigree members that are primarily subjected to axial forces. T2 - Doctoral Research Colloquium CY - Weimar, Germany DA - 29.6.2016 KW - Axial force identification KW - Iron and steel truss structures KW - Vibration measurement KW - Modal parameters PY - 2016 AN - OPUS4-38814 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krause, Martin T1 - LAUS – Large Aperture Ultraschall N2 - Prinzip und erste Anwendungsbeispiele eines neu entwickelten Ultraschall-Arrays für die bildgebende Echomessung an sehr dicken Betonbauteilen T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Ultraschall-Echo KW - Beton KW - Ultraschall-Array KW - Abbildungsverfahren PY - 2016 AN - OPUS4-38855 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Aktuelle Entwicklungen zur Anwendung reaktiver Brandschutzsysteme auf filigranen Stahlzuggliedern N2 - Im Stahlbau wird die feuerwiderstandserhöhende Wirkung reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) bereits seit Jahrzehnten erfolgreich und mit stetig wachsender Nachfrage genutzt. Mehrjährige Forschungen an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) haben dazu geführt, dass in Deutschland eine zulassungsbasierte Anwendung reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil möglich ist. KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - Zugglieder KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Normung PY - 2016 VL - 2016 SP - 59 EP - 62 PB - Ernst & Sohn Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-38887 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hothan, Sascha T1 - Editorial: Brandschutz - Herausforderung oder Selbstverständlichkeit N2 - Editorial des Themenheftes Brandschutz der Bautechnik 93 (2016), Heft 8. T2 - Fire Protection - Challenge or Matter of Course KW - Brandschutz PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201670083 SN - 0932-8351 SN - 14370999 VL - 93 IS - 8 SP - 519 EP - 520 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38888 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - REFUND: Untersuchung von Bestandsfundamenten und Entscheidungsbäume zur optimierten Weiter- und Nachnutzung N2 - Vor einer geplanten Weiter- oder Wiedernutzung von Bestandsfundamenten stellt sich die Frage nach deren Lage, Geometrie und Zustand im Untergrund. Hierfür gibt es verschiedene Prüfverfahren. Im Projekt REFUND (2014-2016) wurden unter Berücksichtigung der aktuellen Normen und des Standes der Technik Ablaufdiagramme für die Planung der Wiedernutzung und die Untersuchung des Bestandes entwickelt. Dies geschah getrennt für Einzel- und Streifenfundamente, Platten und Pfähle. An zwei Praxisbeispielen wurden die Abläufe getestet und optimiert. Die Ergebnisse wurden in einem Handbuch kompiliert, das bei der TU Darmstadt erscheint. T2 - 24. Darmstädter Geotechnik-Kolloquium CY - Darmstadt, Germany DA - 16.03.2017 KW - Fundamente KW - Wiedernutzung KW - Ablaufdiagramme KW - Planung KW - Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-39429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Berchtold, Florian T1 - Fire risk analysis in road tunnels N2 - Methodologies on fire risk analysis in road tunnels consider numerous factors affecting risks (risk indicators) and express the results by risk measures. But only few comprehensive studies on effects of risk indicators on risk measures are available. For this reason, this study quantifies the effects and highlights the most important risk indicators with the aim to Support further developments in risk analysis. Therefore, a system model of a road tunnel was developed to determine the risk measures. The system model can be divided into three parts: the fire part connected to the fire model Fire Dynamics Simulator (FDS); the evacuation part connected to the evacuation model FDS+Evac; and the frequency part connected to a model to calculate the frequency of fires. This study shows that the parts of the system model (and their most important risk indicators) affect the risk measures in the following order: first, fire part (maximum heat release rate); second, evacuation part (maximum preevacuation time); and, third, frequency part (specific frequency of fire). The plausibility of These results is discussed with view to experiences from experimental studies and past fire incidents. Conclusively, further research can focus on these most important risk indicators with the aim to optimise risk analysis. T2 - ISTSS - International Symposium on Tunnel Safety and Security CY - Montreal, Canada DA - 18.03.2016 KW - Analysis KW - Fire KW - Risk KW - Road KW - Tunnel PY - 2016 AN - OPUS4-39663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Knaust, Christian A1 - Amecke-Mönninghoff, Stephan T1 - Entwicklung eines Verfahrens zur Brandlastberechnung unter Anwendung der Verbrennungseffektivität und unter Berücksichtigung des Temperatur-Zeit-Verlaufs im Bauteil N2 - Nach DIN 18230-1 erfolgt in Deutschland die Brandlastberechnungen unter Anwendung des Abbrandfaktors m. Der Abbrandfaktor m ist ein dimensionsloser Beiwert mit dem die Brandlast aus einem Stoff oder Stoffgemisch bewertet wird. Neben dem Brandverhalten des Stoffes berücksichtigt er das Temperatur-Zeit-Verhalten im Bauteil. Die einzige Prüfapparatur, mit der Abbrandfaktoren bestimmt wurden, ist jedoch nicht mehr existent. Ein Wiederaufbau der abgeschafften Prüfapparatur wurde wegen apparateabhängigen Messunsicherheiten und auch aus wirtschaftlichen Gründen als nicht sinnvoll angesehen. Die Erarbeitung eines äquivalenten Verfahrens zum Abbrandfaktor m unter Verwendung der Verbrennungseffektivität und unter Berücksichtigung der Bauteilerwärmung war daher Gegenstand dieses Forschungsvorhabens. Ziel war es für Brandlastberechnungen nach DIN 18230-1 die Verbrennungseffektivität anzuwenden. Die Verbrennungseffektivität beschreibet jedoch nur den verringerten Energieumsatz von Stoffen im Brandraum. Es wurde daher ein Verfahren erarbeitet, dass ergänzend zur Brandlastberechnung unter Anwendung der Verbrennungseffektivität das Temperatur-Zeit-Verhalten in einem brandbelastenden Bauteil berücksichtigt. KW - Rechenmodelle KW - Ansys CFX KW - FDS KW - Computational fluid dynamics KW - CFD KW - Rauchausbreitung KW - Validierung KW - U-Bahn KW - Brandszenarien KW - Modellierung von Bränden PY - 2017 SN - 978-3-8167-9928-3 VL - F 3001 SP - 1 EP - 53 PB - Fraunhofer IRB Verlag CY - Stuttgart AN - OPUS4-39667 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knaust, Christian A1 - Festag, S. A1 - Brüne, M. A1 - Dietrich, Matthes A1 - Amecke-Mönninghoff, Stephan A1 - Konrath, B. A1 - Arnold, L. T1 - Modellierung eines Brandes in einer U-Bahn-Station: Validierung von Rechenmodellen auf der Grundlage von Feldversuchen N2 - Mittels Propan-Brennern mit einer Brennerleistung 750 kW wurden in einer U-Bahn-Station Heißgasversuche durchgeführt und die zeitlichen und örtlichen Verteilungen der physikalischen Größen (Stoffkonzentration, Temperatur und Rauchgasdichte) erfasst. Laborversuche sowie die Feldversuche sind Validierungsgrundlage für ANSYS CFX und FDS und die später im Rechenmodell der U-Bahn-Station zur Untersuchung der Grundströmung und Rauchausbreitung verwendeten mathematisch-physikalischen Modelle. Der Aufsatz stellt das Projekt ORPHEUS vor und diskutiert die ersten Ergebnisse. T2 - Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Rechenmodelle KW - Ansys CFX KW - FDS KW - Computational fluid dynamics KW - CFD KW - Rauchausbreitung KW - Validierung KW - U-Bahn KW - Brandszenarien KW - Modellierung von Bränden PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-396694 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 12 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-39669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Haufe, Manuela A1 - Heyer, Martina T1 - Compatibility evaluations of sealing materials with aged biofuels N2 - The objective of this research was to determine the resistance of frequently used sealing materials such as EPDM, FKM, FVMQ, CR, CSM, IIR, NBR, PA, PUR and VMQ in aged biodiesel and heating oil B10 with 10 % biodiesel. The mass, tensile strength, breaking elongation and Shore hardnesses of the test specimens were determined before and after exposure in non-aged, one-year, two-year, three-year and four-year aged biodiesel and B10 at 20 °C, 40 °C and 70 °C. A threshold for the reduction in tensile properties and Shore hardness is not set in the international standards. Therefore, a threshold of 15 % was set for the evaluation of the compatibility. The decrease in tensile properties and Shore hardness increased with the age and the temperature of the biodiesel and the heating oil. The age of the biodiesel was not relevant for the sealing materials CR, CSM, EPDM, IIR and NBR, which were generally not resistant to biodiesel and B10. FKM and PA showed high compatibility in non-aged and aged biodiesel. FVMQ and PA could be evaluated as resistant in non-aged and aged B10 at 20°C and 40°C, whereas FKM was resistant up to 70°C despite of the age of B10. T2 - CORROSION 2017 CY - New Orleans, LA, USA DA - 26.03.2017 KW - Sealing materials KW - Compatibility KW - Aged biodiesel KW - Aged heating oil with 10% biodiesel (B10) KW - Tensile properties KW - Shore hardness PY - 2017 SP - Paper 8847, 1 EP - 12 PB - NACE International, Publications Division CY - Houston, TX, USA AN - OPUS4-39637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Engineering properties of alkali activated fly ash foams N2 - Alkali-activated fly ash foams – mechanical, chemical and physical properties Alkali-activation of fly ash together with an aluminum powder blowing agent led to the synthesis of inorganic fly ash-based foam. The aluminium powder reacts with the alkalies from the activation solution. Hydrogen is released during this reaction and creates a closed-pore structure. The amount of liquid activation solution and aluminium powder was optimized considering proper pore distribution and feasible bulk density of the resulting foam. The viscosity of the initial mix was found as a crucial factor for the foaming process as well as for the stability of the fresh foam. The fly ash foam is characterized in terms of its compressive and flexural strength, thermal conductivity and capacity, resistance to chemically aggressive environments, fire resistance and 2D morphology. The fire resistance test shows, that almost all mass loss occurres below 500°C and the biggest volume change take place between 800°C and 1100°C. An excellent chemical durability stems mainly from the closed-pore network and absence of leachable Ca in the system. Experiments and micromechanical simulations prove that reasonable bulk densities lie in the range of 400 to 800 kg/m3. T2 - 92. DKG Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 19.03.2017 KW - Foam KW - Alkali activation KW - Inorganic PY - 2017 AN - OPUS4-39639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Compatibility Evaluations of Sealing Materials with Aged Biofuels N2 - The objective of this research was to determine the resistance of frequently used sealing materials such as EPDM, FKM, FVMQ, CR, CSM, IIR, NBR, PA, PUR and VMQ in aged biodiesel and heating oil B10 with 10 % biodiesel. The mass, tensile strength, breaking elongation and Shore hardnesses of the test specimens were determined before and after exposure in non-aged, one-year, two-year, three-year and four-year aged biodiesel and B10 at 20 °C, 40 °C and 70 °C. A threshold for the reduction in tensile properties and Shore hardness is not set in the international standards. Therefore, a threshold of 15 % was set for the evaluation of the compatibility. The decrease in tensile properties and Shore hardness increased with the age and the temperature of the biodiesel and the heating oil. The age of the biodiesel was not relevant for the sealing materials CR, CSM, EPDM, IIR and NBR, which were generally not resistant to biodiesel and B10. FKM and PA showed high compatibility in non-aged and aged biodiesel. FVMQ and PA could be evaluated as resistant in non-aged and aged B10 at 20°C and 40°C, whereas FKM was resistant up to 70°C despite of the age of B10. T2 - CORROSION 2017 CY - New Orleans, LA, USA DA - 26.03.2017 KW - Sealing materials KW - Compatibility KW - Aged biodiesel KW - Aged heating oil with 10% biodiesel (B10) KW - Tensile properties KW - Shore hardness PY - 2017 AN - OPUS4-39640 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Der Brand des Zinkklumpens im Restmülleimer N2 - In dieser Veröffentlichung werden der Strafbefehl und das in der Revision erfolgte Urteil zu einem Unfall im Chemieunterricht diskutiert. Der Strafbefehl: Sie werden "beschuldigt, fahrlässig eine Räumlichkeit, die zeitweise dem Aufenthalt von Menschen dient, zu einer Zeit, in der Menschen sich dort aufzuhalten pflegen, in Brand gesetzt oder durch eine Brandlegung ganz oder teilweise zerstört, indem Sie, nachdem Sie in Ihrer Eigenschaft als Chemielehrer des X-Gymnasiums in Y am Morgen des vorgenannten Tages im Chemieunterricht Schülern ein Experiment vorgeführt hatten, bei dem Sie Zinkpulver mit Natronlauge reagieren ließen, gegen 9:20 Uhr die für das Experiment benutzten Gläser sowie den entstandenen Zinkklumpen im Chemievorbereitungsraum mit Säure neutralisierten sowie mit Wasser abspülten, den Zinkklumpen sodann jedoch einfach in einem Kunststoffmülleimer entsorgten, welcher sich dort entzündete, was zu einem Brand im Chemievorbereitungsraum führte, bei dem diverse Möbelstücke samt Laborutensilien durch das Feuer zerstört wurden, es zu lokalen Gebäudeschäden durch abgeplatzten Wand- und Deckenputz kam und die Räumlichkeiten großflächig durch Rauchgasniederschläge belastet wurden, was Sie als Chemielehrer aufgrund Ihrer besonderen Fachkenntnisse hätten vorhersehen können und müssen; die Kosten der notwendigen Sanierungsmaßnahmen betragen € 66.647,26". Sodann heißt es, dass "auf Antrag der Staatsanwaltschaft gegen Sie eine Geldstrafe von 50 Tagessätzen festgesetzt wird. Die Höhe eines Tagessatzes beträgt € 100,–, die Geldstrafe insgesamt mithin € 5.000,–". Das Urteil: Der Lehrer erhob gegen den Strafbefehl Einspruch und das Amtsgericht sprach ihn nach mündlicher Verhandlung mit Urteil vom 8. Juli 2015 frei. In der vorliegenden Veröffentlichung werden der Strafbefehl und das Urteil im Hinblick auf Pflichtwidrigkeit, Kausalität und Fahrlässigkeit diskutiert. Darüberhinaus wird besprochen, ob die zugrunde gelegte Arbeitsschutzvorschrift angemessen angewendet und vom Gericht korrekt interpretiert wurde. KW - Arbeitsschutz KW - Entsorgung gefährlicher Stoffe PY - 2017 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2017.04.10 SN - 2365-7626 IS - 4 SP - 176 EP - 178 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-39645 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Long-Term measurement of vertical displacements at the outer concrete bridges of the Berlin Main Station N2 - The Berlin Main Station was built between 2000 and 2006. At the occasion of the 10th anniversary after the Berlin Main Station was officially opened to train traffic, a view back on eight years of monitoring was given. For the period of the construction with different load cases, the monitoring system was required by the Railway Authorities (Eisenbahnbundesam, EBA) to survey differential vertical displacements between neighbouring supports of the glas roof and the partially prestressed middle bridges. 128 sensors were installed.The data was published in the Internet with access restricted to the BAM scientists and the owner of the station, the German Railways DB AG. T2 - 33rd Danubia- Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portorož, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Strain measurements KW - Monitoring KW - Differential displacements KW - Berlin Main Station KW - Hydraulic levelling system KW - Laser-based displacement measuring system PY - 2016 AN - OPUS4-37540 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie T1 - Is data obtained through Non-destructive Testing reliable? N2 - Civil engineers, who are involved in nondestructive testing have to solve an essential task: the transfer of the results of NDT-research into practice. NDT in civil Engineering is a quite new discipline. The results must meet the needs of the infrastructure owners to convince them about the usefulness of NDT. The issue of reliability of the NDT-data was discussed. T2 - Reliability Workshop Polytechnical University HongKong CY - Hong Kong, China DA - 06.04.2016 KW - Civil infrastructure KW - Reliability KW - POD KW - NDT PY - 2016 AN - OPUS4-37545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wienecke, Bernd-Uwe T1 - Lithium-Batterien - Änderungen im ADR 2017 N2 - Rechtliche Änderungen bei der Beförderung von Lithiumbatterien gem. ADR 2017 T2 - BAM Erfahrungsaustausch ERFA – Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Lithiumbatterien KW - ADR 2017 PY - 2016 AN - OPUS4-37551 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klein, Ulrich T1 - Trinkwasser-Hauptleitungen aus Gusseisen N2 - Infrastruktur aus der industriellen Gründerzeit, im Einsatz bis heute T2 - GfKorr Arbeitskreissitzung Schadensuntersuchung 2016 CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 19.04.2016 KW - Trinkwasser-Hauptleitungen KW - Gusseisen KW - Sandguss KW - Lamellengraphit KW - Korrosion KW - Spongiose KW - Bruchversagen PY - 2016 AN - OPUS4-37609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klein, Ulrich T1 - Schäden von Verbindungen an Edelstahlrohren N2 - Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion als Ursache für das Versagen von Rohrleitungen aus Edelstahl T2 - GfKorr Arbeitskreissitzung Schadensuntersuchung 2015 CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 26.05.2015 KW - Pressverbindung KW - Spaltkorrosion KW - Spannungsrisskrorsion KW - Trinkwasserinstallation KW - Feuerlöschanlage PY - 2015 AN - OPUS4-37611 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Steinfurth, Henrik A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Myrach, Philipp A1 - Mecke, R. A1 - Schiller, M. A1 - Seidl, T. A1 - Kernchen, A. A1 - Kalisch, U. A1 - Meinhardt, J. A1 - Hennen, C. A1 - Arnold, T. A1 - Groll, T. T1 - 3D-Kartierung von Bauwerksoberflächen mit optischen und thermografischen Verfahren N2 - In diesem Beitrag werden Verfahren und Strategien basierend auf optischen und thermografischen Methoden zur Lokalisierung, Erfassung und Bewertung von Putzablösungen, Ablösungen von Fassadenelementen und Rissen vorgestellt. Abgelöste Fassadenbereiche und Risse zeigen dabei sowohl geometrische als auch thermische Auffälligkeiten, die im Rahmen eines Monitoring auch über größere Zeiträume verfolgt werden können. Als optische Verfahren werden die trackingbasierte taktile 3D‐Erfassung von Oberflächenmerkmalen und die Stereophotogrammetrie eingesetzt. Zur Charakterisierung verdeckter Ablösungen und Bauteile wird die aktive Thermografie mit natürlicher und künstlicher Erwärmung der Bauteiloberfläche verwendet. Systematische Untersuchungen an Probekörpern und Fallstudien (Magdeburger Dom, Wandbild in Cobbelsdorf, Giebichensteinbrücke) zeigen, wie u. a. mit der Verfahrenskombination die Schäden charakterisiert werden können. T2 - Interdisziplinäre Forschung in der Denkmalpflege - 20 Jahre IDK - CY - Dresden, Germany DA - 31.05.2016 KW - Monitoring KW - Risse KW - Ablösungen KW - Aktive Thermografie KW - Optische 3D-Erfassung PY - 2016 SN - 978‐3‐9811706‐2‐7 SP - 141 EP - 156 CY - Dresden AN - OPUS4-37508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Bergmann, F.-J. A1 - Gebhards, G. A1 - Grabe, W. A1 - Guse, J. A1 - Hartel, S. A1 - Huth, P. A1 - Jannicke, B. A1 - Lobach, T. A1 - Schneider, T. A1 - Sondermann, E. A1 - Vengels, D. A1 - Voß, M. A1 - Willand, E. ED - Roßbach, W. T1 - Technische Lieferbedingungen für Fugenfüllstoffe in Verkehrsflächen TL Fug-StB 15 N2 - Nach mehr als 15-jähriger Anwendung und mit der zwischenzeitlichen Einführung europäisch harmonisierter Normen für Fugenmaterialien war eine Anpassung Qualitäts- und Gütesicherungsanforderungen für Fugenfüllungen im Bundesfernstraßenbereich erforderlich. Hierbei ging es insbesondere darum, Maßnahmen und Verfahren zu entwickeln, um das nationale Qualitäts- und Gütesicherungsniveau weiter zu entwickeln und weiterhin sicher stellen zu können. Nach den Untersuchungserfahrungen im Labor und im Feld ging darum, neuartige Material- und Stoffkombinationen qualitätssicher dem Bauprozess zur Verfügung stellen zu können. Erforderliche Anforderungskriterien und zulässige Toleranzen der Lieferqualität wurden neu gefasst. Es wurde ein Verfahren entwickelt, europäische Bauprodukte qualitätsgesichert in den Bauprozess im Bundesfernstraßenbericht zu überführen. KW - Baustoffe KW - Fugenfüllsysteme KW - Anforderungs- und Leistungsrichtlinien PY - 2015 SN - 978-3-86446-163-7 SP - 1 EP - 39 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-37221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - Gefahrguttanks - Auslegung nach Gefahrgutrecht N2 - Die Mindestwanddicken der Tankkörper sind nach RID/ADR zu bestimmen. Zusätzlich sind die Tanks nach einer Norm oder nach einem von der zuständigen Behörde anerkannten technischen Regelwerk zu berechnen. Dabei ist der Tank unter Prüf- und Betriebsbelastungen auszulegen. Zusätzlich ist ein gefahrgutabhängiger Berechnungsdruck, der mit der Gefährlichkeit des Stoffes zunimmt, zu berücksichtigen. T2 - Gastvortrag an der BTU zur Thematik Sicherheitstechnik CY - Senftenberg, Germany DA - 12.04.2016 KW - Gefahrguttanks PY - 2016 AN - OPUS4-37073 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Self-Accelerating Decomposition Temperature (SADT) von Azobisisobutyronitril (AIBN) N2 - Im Vortrag wird über Untersuchungen zur thermischen Stabilität (Bestimmung der SADT = Self-Accelerating Decomposition Temperature) von 2,2‘-Azobisisobutyronitril (AIBN) in realen Packstücken unterschiedlicher Größe sowie in Dewar-Gefäßen berichtet. Die Packstücke mit 5 kg, 20 kg bzw. 50 kg AIBN wurden nach der UN-Methode H.4 untersucht, die Versuche mit den Dewar-Gefäßen nach UN-Methode H.4. Zusätzlich wurden experimentelle Daten mittels DSC (Differential Scanning Calorimetry) unter Verwendung druckfester Gefäße bestimmt. Die experimentellen Daten wurden für weitergehende Untersuchungen/Simulationen unter Verwendung realer kinetischer Modelle bereitgestellt. Letztendlich konnte nachgewiesen werden, dass mittels Simulation die SADT von AIBN in Abhängigkeit von der Packstückgröße sehr genau, d. h. in guter Übereinstimmung mit den Packstückversuchen, bestimmt werden kann. T2 - ProcessNet-Arbeitsausschusses Reaktionstechnik sicherheitstechnisch schwieriger Prozesse CY - Darmstadt, Germany DA - 03.05.2016 KW - thermische Stabilität KW - SADT KW - 2,2‘-Azobisisobutyronitril (AIBN) KW - UN-Methode H.4 PY - 2016 AN - OPUS4-37190 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Meng, Birgit A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Voland, K. T1 - Influence of simultaneous cyclic loading and external alkali supply on the alkali-silica reaction in concrete pavements N2 - In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage to concrete road surfaces which can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). In view of the often drastically reduced life expectancy of road surfaces due to ASR, research activity in this field has notably increased. Alongside preventative measures in concrete technology, the main research focus up to now has been the development of performance-oriented testing procedures for ASR prevention. This included more specifically the accelerated simulation of climatic effects and external alkali penetration on road surfaces. The effects of mechanical pre-damage resulting from cyclic traffic loading and climatic impact had previously not been taken into consideration. Since 2011, the five-partner research group 1498 sponsored by the German Research Foundation (DFG) has been pursuing research on how simultaneous cyclic loading and external alkali penetration impacts destructive ASR in road surface concretes. The depiction of the myriad degradation and transport processes necessary for an understanding of these effects requires close interaction between experiments and their multi-scale modelling. This paper aims to focus on the aforementioned experiments by means of innovative testing techniques. The research is founded on a series of cyclic fatigue tests performed on large-format beams, both with and without previous application of a sodium chloride (NaCl) solution, with simultaneous tracking of crack development. Subsequently, smaller test specimens were extracted from the pre-damaged beams for further experiments. These included the spatial visualization and quantification of fatigue-induced cracks using micro X-ray 3D-computed tomography (3D-CT). Additionally, the effects of fatigue-induced cracks on alkali transport were investigated using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Subsequent storage of the small-format test specimens, with and without cyclic pre-damage, in an ASR-conducive environment then provided initial findings on the influence of fatigue-induced predamage on the ASR. T2 - 15th International Conference on Alkali-Aggregate reaction (ICAAR 2016) CY - Sao Paulo, Brazil DA - 03.07.2016 KW - concrete pavements KW - alkali-silica-reaction KW - fatigue KW - damage monitoring PY - 2016 SP - Paper 191 AN - OPUS4-37142 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Daniel A1 - Meng, Birgit A1 - Weise, Frank T1 - Influence of aggregate size on the damage potential of alkali-silica reaction N2 - The susceptibility of different aggregate types used in concrete to ASR is strongly associated with their petrography. The aim of this study is to assess the influence of the aggregate size on the ASR potential, in particular applied to the sand fractions in the size range of 0.125-4 mm. The investigation concept is based on the hypothesis that at a specific particle size reactive aggregates could change their characteristic influence in mitigating ASR instead of promoting it. For the study of the size dependent behaviour mortars are prepared, considering aggregates of different reactivity, including very reactive, slow-late and quasi non-reactive types. The analysis is based on a stepwise substitution concept, in which mortars with a constant overall grain size distribution are compared, while only one size fraction of the non-reactive base aggregate is substituted by a reactive aggregate type of this specific size fraction. For the expansion experiments an accelerated mortar bar test (80°C, immersed in NaOH solution) was applied. The results show that the slow-late reactive greywacke yielded a strong reduction of the expansion below an aggregate size in the range of 0.5-1 mm. On the other side with the very reactive borosilicate glass, the expansions increased steadily with decreasing size. To validate if the acquired expansions were caused by ASR, thin sections were analysed. Mainly, higher expansion values were consistent with extensively more amounts of ASR indicators. T2 - 15th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction (ICAAR 2016) CY - Sao Paulo, Brazil DA - 03.07.2016 KW - alkali-silica-reaction KW - building materials KW - concrete KW - durability PY - 2016 SP - Paper 194 AN - OPUS4-37143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wai-Lok Lai, W. A1 - Kind, Thomas A1 - Fung-Chu Sham, J. A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Correction of GPR wave velocity at different oblique angles between traverses and alignment of line objects in a common offset antenna setting N2 - Estimation of ground penetrating radar's wave velocity in materials is a critical step to accurately estimate depth of embedded line objects in concrete structures, and wetness of material. Errors of velocity are defined as the deviations between the velocities obtained in various oblique angles and those obtained in the traverse normal to the object orientation in a common offset antenna setting. In this paper, we quantified and corrected the errors of such estimation. GPR traverses were designed to travel in various oblique angles θ (90°, 75°, 60° and 45°) relative to the steel bars at 5 cover depths (55 mm, 85 mm, 115 mm, 145 mm and 175 mm). GPR wave velocity at any position within the lateral detection range of steel bars was measured with simple trigonometry in a semi-automated in-house program. It was found that reduction of oblique angles (i.e. θ<90°) causes flatter hyperbolic reflections and the associated errors of velocity can be as much as 30% in the case of an oblique angle 45° before correction. Such errors were corrected after re-scaling the horizontal travel distance with a multiplication factor of sin θ. KW - Ground penetrating radar KW - Oblique angles KW - Hyperbola KW - Velocity error PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096386951630007X DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2016.03.003 VL - 82 SP - 36 EP - 43 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Larcher, M. A1 - Arrigoni, M. A1 - Bedon, C. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. A1 - Stolz, A. T1 - Design of blast-loaded glazing windows and facades: a review of essential requirements towards standardization N2 - The determination of the blast protection level of laminated glass windows and facades is of crucial importance, and it is normally done by using experimental investigations. In recent years numericalmethods have becomemuch more powerful also with respect to this kind of application. This paper attempts to give a first idea of a possible standardization concerning such numerical simulations. Attention is drawn to the representation of the blast loading and to the proper description of the behaviour of the material of the mentioned products, to the geometrical meshing, and to the modelling of the connections of the glass components to the main structure.The need to validate the numerical models against reliable experimental data, some of which are indicated, is underlined. KW - Standardization KW - Facades KW - Glazing windows KW - Blast-load KW - Design PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1155/2016/2604232 SN - 1687-8094 VL - 2016 SP - Article 2604232, 1 EP - 14 PB - Hindawi Publishing Corporation AN - OPUS4-37124 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Fontana, Patrick ED - Jäger, W. T1 - NIKER - New integrated knowledge based approaches to the protection of cultural heritage from earthquake-induced risk N2 - Im Rahmen des abgeschlossenen EU-Projekts NIKER (www.niker.eu) wurden die mechanischen Eigenschaften von Lehmsteinmauerwerk untersucht. Im ersten Teil wurde das mechanische Verhalten unter statischer Druck- und Schubbeanspruchung bestimmt. Ziel dieser Untersuchungen war es, grundlegende Daten zum Verformungs- und Versagensverhalten von Lehmbauteilen zu erhalten und dieses mit einem numerischen Modell zu beschreiben. Die Versuchsergebnisse belegten das spröde Verhalten von Lehmmauerwerk bei uniaxialer Druckbelastung und zeigten, dass das Versagen von Lehmmauerwerk infolge Schubbelastung nach Erstrissbildung in Mörtelfugen und Lehmsteinen durch Gleiten der Lehmsteine entlang der Mörtelfugen erfolgt. Mit der Software DIANA® wurden numerische Modelle entwickelt. Eine Makromodellierung erbrachte zufriedenstellende Resultate hinsichtlich des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter statischem Druck, während mit einer Mikromodellierung zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter statischer Schubbeanspruchung erzielt wurden. Für beide Fälle, d.h. Makromodellierung von statischem Druck und Mikromodellierung von statischem Schub, wurde eine gute Übereinstimmung der simulierten Rissbildung mit den tatsächlichen Rissbildern beobachtet. Im zweiten Teil des Projekts wurden Verfahren zur experimentellen Beurteilung von Verpressankern für Lehmsteinmauerwerk erprobt. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die gewählten Versuchsabläufe mit Betrachtung der Verformungen bzw. Relativverschiebungen der Ankerkomponenten und des Mauwerwerks geeignet sind, die am häufigsten wiederkehrenden Versagensarten zu bestimmen und Traglastkurven für Verpressanker zu erstellen. KW - Baustoffe KW - Lehmsteinmauerwerk KW - Druckversuch KW - Schubversuch KW - Versagensmechanismen KW - numerische Modellierung KW - Ankerauszugsversuch PY - 2016 SN - 978-3-433-03131-5 SN - 0170-4958 VL - 41. Jahrgang, Kap. 1.2.3 SP - 534 EP - 536 PB - Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-37208 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Knaust, Christian T1 - Modellierung von Tunnelbränden - Kopplung von Fluid und Struktur T1 - Modeling tunnel fires – Coupling of fluid and structure N2 - Heute verfügbare Technik ermöglicht es, die Wärmetransportmechanismen im Brand, an der Bauteiloberfläche und im Bauteil mittels CFD zu koppeln. Die Kopplung von Fluid und Struktur wurde am Beispiel eines 100-MW-Tunnelbrands mit CFD (Computational Fluid Dynamics) untersucht. Die instationären Berechnungen wurden mit dem CFD-Programm ANSYS Fluent durchgeführt. Der infolge eines Lkw-Unfalls verursachte n-Heptan-(C7H16)-Brand wurde mit dem Eddy-Dissipation-Verbrennungsmodell modelliert. Das Fluid- und Solid-Gebiet wurden durch ein ‚Interface‘ gekoppelt. Die instationäre Wärmeleitung des Bauteils mit einer Höhe von 0,4 m wurde mit der dreidimensionalen Fourier´schen Wärmeleitungsgleichung modelliert und das instationäre thermische Verhalten des quarzhaltigen Betonbauteils analysiert. Temperaturabhängige Stoffkennwerte wurden berücksichtigt. N2 - The current technology allows the coupling of the temperaturedependent heat transfer mechanisms in case of fire within the structural components and at their surface by means of computational fluid dynamics (CFD). In this paper the thermal coupling of a fluid and a solid region in case of a 100 MW tunnel fire caused by a truck was carried out with CFD. The transient fire simulations were performed with the CFD program ANSYS Fluent. The fire was modeled by the combustion of n-heptane (C7H16) using the eddy dissipation model. The fluid and the solid region were coupled by an interface. The unsteady heat conduction for the 0.4 m thick concrete structure is modeled by using the Fourier heat transfer equation. The transient thermal behavior of quartz containing concrete component was analyzed. Temperature-dependent material properties were considered. KW - Wärmeleitung KW - Berechnungen analytische und empirische KW - ANSYS Fluent KW - Radiation KW - Computational fluid dynamics KW - Temperature dependent properties KW - Analytical and empirical calculations KW - Wärmeübertragung KW - Strahlung KW - Temperaturabhängige KW - Heat transfer KW - Conduction PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600045 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 8 SP - 543 EP - 554 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-37211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Balcazar Pust, Emilio T1 - Hotspots als potentielle Zündquelle in Mikroreaktoren N2 - Aus der Literatur ist bekannt, dass ein Hotspot innerhalb eines Mikroreaktors auf einer Katalysatoroberfläche entstehen und zur Zündung einer Detonation im Reaktorinneren führen kann. Um die Sicherheit von Mikroreaktoren diesbezüglich genauer untersuchen zu können, wurde ein Verfahren entwickelt, um einen künstlichen Hotspot mit regelbarer Temperatur im Inneren eines hierfür konstruierten Hochdruck-Mikroreaktors zu erzeugen. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Hotspot KW - Mikroreaktor KW - Zündtemperatur KW - Explosionsschutz PY - 2016 AN - OPUS4-37174 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - RRT O.2/O.3 – Results of BAM N2 - During the last couple of years BAM took part in different Round Robin Tests for the determination of oxidative properties of liquid and solid substances. The obtained results from these tests are reviewed and discussed in this presentation. New findings from recent particle size distribution measurements were discussed as well. N2 - Über die letzten Jahre hat die BAM an verschiedenen Round Robin Tests zur Bestimmung der oxidativen Eigenschaften von flüssigen und festen Stoffen teilgenommen. Die Ergebnisse werden diskutiert sowie zusätzliche Messungen zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung der verwendeten Cellulosen vorgestellt. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Basel, Switzerland DA - 11.04.2016 KW - O.2 Test PY - 2016 AN - OPUS4-37191 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Salg, Steffen T1 - Evaluation of deflagration behaviour using different sized autoclaves N2 - Spontaneous deflagrations are recurring causes for incidents compromising the safety of humans and environment. In order to test the deflagration capability of substances, standard test methods are used according to VDI 2263 or UN-Manual. The test methods have been improved most recently by using an autoclave instead of conducting tests in open systems. The concept of using autoclaves for deflagration tests has been developed further on by varying the autoclave’s size, the substances and the test conditions. New experimental results are presented. On the basis of experimental data, numerical calculations will be developed in order to simulate the propagation of deflagrations. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Deflagration KW - Closed vessel testing PY - 2016 AN - OPUS4-37192 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Salg, Steffen T1 - Die Deflagration von Azodicarbonamid unterverschiedenen Umgebungsbedingungen N2 - Spontan einsetzende Deflagrationen sind eine wiederkehrende Ursache für sicherheitstechnisch bedeutsame Vorfälle in der chemischen Industrie. Bei der Explosion eines Mixers während der Herstellung einer Azodicarbonamid-Zubereitung wurden erhebliche Schäden in der Produktionsanlage und an Gebäuden in der Umgebung verursacht. Diese Tatsachen dienen als Motivation, die Deflagration von Azodicarbonamid (ADCA) unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen. T2 - BAM-PTB-Kolloquium 2016 CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Deflagration KW - Closed vessel testing KW - Geschlossene Behälterprüfung PY - 2016 AN - OPUS4-37193 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duerrstein, S. H. T1 - Model-Based Prediction of the Adiabatic Induction Period and SADT of Dicumyl Peroxide Solution and Comparison to Large-Scale Experiments Performed Using 216.5-Liter Steel Drums in the UN-Test H.1 N2 - The thermal decomposition of dicumyl peroxide dissolved in ethylbenzene has been studied in our laboratories using differential scanning calorimetry (DSC), calvet calorimetry (C80), adiabatic calorimetry, reaction calorimetry and micro calorimetry. Based on the DSC and C80 experiments a formal kinetics model has been derived, which was compared to the other applied techniques. Finally we used our model to predict the thermal response of 216.5 L steel drums to exposure to constant elevated temperatures, both using the stationary Semenov approach as well as time-resolved CFD simulations. The prediction was compared to one-to-one testing using the UN-Test H.1. The observed level of consistency between model and experiments is remarkably good. The comparison with the 216.5 L testing clearly demonstrates that reliable and conservative predictions for technically relevant scales are possible as long as a validated model is used. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - SADT KW - Model-based prediction KW - Dicumyl peroxide KW - Calorimetric methods KW - UN-Test H.1 PY - 2016 AN - OPUS4-37194 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - CFD based reproduction of Amuay refinery accident 2012 N2 - Amuay accident 2012 is one of similar accidents happened in Buncefield (2005), Jaipur and Puerto Rico (2009), respectively. Since experimental reproduction of such accidents is not always possible numerical simulations help a lot to understand the scenarios on qualitative basis. In this work the accident is reproduced with a CFD model which takes into account the heaviness of the gas (LPG), wind and gravity driven spread. The leak was reported to be located near a number of spherical tanks. The ignition source was presumably the running vehicles on a nearby street. A part of the refinery containing the locations of leakage and ignition was considered as computational domain. The road is located at the eastern boarder. The area contains different tanks, whose height was estimated due to a lack of available data. The diameter was extrapolated from the available image data. Further, a grid of walls is located between a number of tanks. The total domain has a size of 750 m x 400 m x 50 m. An unstructured mesh was created using tetrahedral elements with prism layers at the ground to improve mesh quality in the boundary layer. The mesh has a total number of 775 686 cells. T2 - 15th Internation Symposium in Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - CFD PY - 2016 AN - OPUS4-37195 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Interlaboratory Test 2015 "EN 15188" - Ergebnisse und Schlussfolgerungen N2 - Ergebnisse des Ringversuches "DIN EN 15188: Determination of the spontaneous ignition behaviour of dust acuumulations T2 - Industriearbeitskreis "Brennbare Stäube" CY - Wolfgang-Hanau, Germany DA - 28.06.2016 KW - Selbstentzündung KW - Ringversuch KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit PY - 2016 AN - OPUS4-37196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Michael-Schulz, Heike T1 - Pressure relief of a peroxyacetic acid formulation N2 - The transport of peracetic acid (PAA) in intermediate bulk containers (IBC) and tanks is only possible if they have suitable pressure relief devices. To determine the dimension of the pressure relief devices the 10-l-model tank of annex 5 of the UN Manual of Tests and Criteria is used. During the investigation of a PAA this model tank fragmented. To prevent such violent events in the future, the model tank should be provided with additional pressure relief devices. N2 - Der Transport von Peressigsäuren (PES) in Großpackmitteln (IBC) und Tanks ist nur möglich, wenn diese eine geeignete Druckentlastungseinrichtung besitzen. Für die Bestimmung der Dimensionierung der Druckentlastungseinrichtungen wird der 10-l-Modellank gemäß Anhang 5 des UN-Prüfhandbuchs verwendet. Bei der Untersuchung einer PES in diesem Modelltank fragmentierte der Modelltank. Um derartig heftige Ereignisse zukünftig zu vermeiden, soll der Modelltank mit zusätzlichen Druckentlastungseinrichtungen versehen werden. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Basel, Switzerland DA - 11.04.2016 KW - Transport von Peressigsäuren KW - 10-l-Modelltank KW - Druckentlastungseinrichtung PY - 2016 AN - OPUS4-37197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Feuerbälle organischer Peroxide: Thermische Strahlung und Sicherheitsabstände N2 - Das Abbrandverhalten und die thermische Strahlung von Poolfeuern organischer Peroxide (OP) wurden bereits in der Vergangenheit ausführlich untersucht. Dabei ergaben sich zum Teil erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Abbrandraten, Temperaturen, Strahlungsintensitäten und Flammenlängen im Vergleich zu flüssigen Kohlenwasserstoffen. Das größere Gefahrenpotenzial von OP führt zu strikteren Sicherheitsbestimmungen für Lagerung und Transport. Da das Gefahrenpotenzial maßgeblich von den tatsächlich auftretenden Szenarien abhängt, ist eine Bewertung solcher Ereignisse unumgänglich um nachhaltig die Gesundheit von Mensch und Umgebung zu sichern. Ein Metallfass, gefüllt mit 200 Litern DTBP (Di-tertiär-butylperoxid), wurde auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM einem Außenfeuer ausgesetzt. Durch den starken Wärmeeintrag erhöht sich die Massenabbrandrate des Peroxids um ein Vielfaches und das Fass entleert sich schließlich unter Ausbildung mehrerer Feuerbälle. Die Flammengröße, Flammentemperatur und damit die thermische Strahlung überschreiten die der gewöhnlichen OP-Poolfeuer. Die resultierenden höheren Sicherheitsabstände sind abschließend berechnet. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - DTBP KW - 10.13140/RG.2.1.3082.2002 PY - 2016 AN - OPUS4-37198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Weber, H. T1 - Thickness determination of semitransparent isolated solids using the flash method and an analytical model N2 - As groundwork for thickness determination of polymeric surface protection systems for concrete, we present a method for measuring the thickness of isolated semitransparent solids using pulse thermography both in Transmission and reflection geometry. Since standard models do not capture semitransparency, an advanced analytical model by Salazar et al. is applied. Physical material parameters are deduced by fitting experimental data from samples of well-known thickness. Using those, the thickness of samples of the material can be obtained by fitting, as demonstrated for different semitransparent polymer materials. T2 - QIRT 2016 CY - Gdańsk, Poland DA - 04.07.2016 KW - Analytical model KW - Concrete KW - Flash thermography KW - Semitransparency KW - Surface protection KW - Thermography KW - Thickness PY - 2016 DO - https://doi.org/10.21611/qirt.2016.001 SN - 2371-4085 VL - 2016 SP - 71 EP - 78 AN - OPUS4-37200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goedecke, Thomas T1 - A general overview of the UN testing of packagings N2 - The presentation gives an overview about the testing of packagings according to the UN-Recommendations. After an introduction of the worldwide recommendations and the European regulations some packaging tests are presented. Examples of the current work of the UN Subcommittee on packaging testing and some on going research on packaging tests are presented. T2 - ISTA TransPack Forum 2016 CY - Orlando, USA DA - 21.03.2016 KW - Dangerous goods packagings KW - UN recommendations KW - Transport PY - 2016 AN - OPUS4-36897 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühl, Christiane T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus den Jahren 2010 und 2011 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet die Jahre 2010 und 2011 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe KW - Gefahrgutunfälle PY - 2014 SP - 1 EP - 101 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36903 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - Determination and simulation of SADT for packages, IBCs and tanks N2 - Die Konzepte zur Bestimmung der SADT für verschiedene Transportgebindegrößen werden an drei Beispielen aus der Praxis erläutert. Insbesondere wird auf die Problematik der Bestimmung der SADT für große Tranportgebinde eingegangen. Verschiedene Simulationsmethoden für die Berechnung der SADT werden vorgestellt. T2 - IGUS EOS/EPP Joint Meeting CY - Basle, Switzerland DA - 13.04.2016 KW - SADT KW - Test series H KW - Test series 8 PY - 2016 AN - OPUS4-36848 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Komann, Steffen A1 - Wille, Frank A1 - Droste, Bernhard T1 - Transport von Großkomponenten aus der Stilllegung kerntechnischer Anlagen in Deutschland-Erfahrungen bei der mechanischen Intergritätsbewertung N2 - Im Zuge des Rückbaus kerntechnischer Anlagen in Deutschland müssen u. a. Großkomponenten (Dampferzeuger, Reaktordruckbehälter) über öffentliche Verkehrswege in Zwischenlager transportiert werden, in denen sie zerlegt bzw. zwischengelagert werden. Da es sich hierbei um aktivierte und/oder oberflächenkontaminierte Objekte handelt, ist eine Begutachtung unter Berücksichtigung der Gefahrgutbeförderungsvorschriften notwendig. In den meisten Fällen handelt es sich um oberflächenkontaminierte Gegenstände, welche als Industrieversandstücke des Typs IP-2 zu befördern sind. KW - Zwischenlagerung KW - Entsorgung KW - Kerntechnik KW - Radioaktive Stoffe PY - 2016 SN - 0005-6650 VL - Mai 2016 IS - Band 91 SP - 188 EP - 192 PB - Springer VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-36852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Pombo, Joao T1 - Vehicle-track-soil interaction for track damage, ground vibration and mitigation N2 - A combined finite element boundary element method has been developed to calculate the dynamic interaction of the railway track and the underlying soil. The track-soil results are coupled with a simple vehicle model to establish the force transfer function of the vehicle-track-soil system. Mitigation measures at the track, namely three different tracks with under-sleeper pads, are analysed. The un-sprung vehicle and heavy track masses on soft track elements yield a lower vehicle-tracksoil resonant frequency and a better reduction of the excitation forces at higher frequencies. If the effectiveness of the mitigation is measured as a vibration ratio between the isolated and an un-isolated reference track, the vehicle-track-soil resonance of the reference track has an important influence on the mitigation effectiveness. Therefore, different un-isolated reference tracks are analysed. It is shown how the frequency and amplitude of the vehicle-track resonance are influenced by the stiffness of the rail pads (strongest), the ballast (medium) and the soil (weakest). The reference track models have been compared with shaker tests on two railway tracks with strong resonances. The damage detection and repair control have become important tasks for ballast and slab tracks. Measurements which compare the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or which compare a damaged and an intact track section at the same time, have been successfully performed at some sites in Germany and compared with the theoretical behaviour of intact and damaged tracks. T2 - 3. International Conference on Railway Technology CY - Cagliari, Italy DA - 05.04.2016 KW - undersleeper KW - railway track KW - track-soil interaction KW - ground vibration KW - mitigation PY - 2016 SN - 978-1-905088-65-2 SN - 1759-3433 SP - Paper 273 EP - 19 PB - Civil-Comp Press CY - Stirlingshire, Scotland AN - OPUS4-37084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-track-soil interaction for track damage, ground vibration and mitigation N2 - A combined finite element boundary element method has been developed to calculate the dynamic interaction of the railway track and the underlying soil. The track-soil results are coupled with a simple vehicle model to establish the force transfer function of the vehicle-track-soil system. Mitigation measures at the track, namely three different tracks with under-sleeper pads, are analysed. The un-sprung vehicle and heavy track masses on soft track elements yield a lower vehicle-tracksoil resonant frequency and a better reduction of the excitation forces at higher frequencies. If the effectiveness of the mitigation is measured as a vibration ratio between the isolated and an un-isolated reference track, the vehicle-track-soil resonance of the reference track has an important influence on the mitigation effectiveness. Therefore, different un-isolated reference tracks are analysed. It is shown how the frequency and amplitude of the vehicle-track resonance are influenced by the stiffness of the rail pads (strongest), the ballast (medium) and the soil (weakest). The reference track models have been compared with shaker tests on two railway tracks with strong resonances. The damage detection and repair control have become important tasks for ballast and slab tracks. Measurements which compare the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or which compare a damaged and an intact track section at the same time, have been successfully performed at some sites in Germany and compared with the theoretical behaviour of intact and damaged tracks. T2 - 3. International Conference onRailway Technology CY - Cagliari, Italy DA - 05.04.2016 KW - mitigation KW - railway track KW - track-soil interaction KW - ground vibration KW - undersleeper PY - 2016 AN - OPUS4-37087 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Gamma radiation influence on silica optical fibers measured by optical backscatter reflectometry and Brillouin sensing technique N2 - We have studied the influence of gamma rays on physical properties of different commercially available silica optical fibers stepwise irradiated up to a total dose of 100 kGy. The detection of radiation-induced changes in silica glass offers the possibility of using selected optical fibers as distributed radiation sensors. The measurements performed by us were based on optical backscatter reflectometry and Brillouin distributed sensing. The measurement methods enable an analysis of radiation-induced modification of the group refractive index and density of the optical fibers. The most distinct physical effect observed by us concerns the increase of the optical attenuation with rising total radiation doses. Quantitative measurement results indicate a crucial impact of fiber dopants on radiation-induced physical and sensory characteristics of silica optical fibers affected by differences in fiber fabrication techniques. Based on the obtained results, the suitability of distributed Brillouin sensing for dosimetry applications seems to be improved by modifying the refractive index profile of the fiber core. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, IRL DA - 31.05.2016 KW - Brillouin frequency shift KW - Ionizing radiation KW - Gamma radiation KW - Radiation dosimetry KW - Optical fiber sensor KW - Brillouin scattering KW - Distributed measurement KW - Backscatter reflectometry PY - 2016 AN - OPUS4-37088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Vogiatzis, Konstantinos T1 - Modes and waves of coupled roof or floor structures in historical and modern buildings N2 - Long wooden floor beams above a ball room in an old historical palace have been analysed experimentally. The eleven beams are weakly coupled by three layers of floor boards. It has been investigated if the state (the stiffness) of the wooden beams can be determined by vibration measurements of global or preferably local modes. Hammer, heel-drop and ambient excitations have been used. The vibration modes of the structure show dominating local deformations if an impact excitation is applied. This is understood as the positive superposition of several modes which yield the maximum at the excitation point but a cancellation at more distant points. Natural modes have been estimated from these vibration modes by standard and special methods which were necessary for the high damping of the wooden floor. It has been found that all floor beams contribute to each natural mode even for a weak coupling of the beams. In addition to the modal discussion, the impact tests have also been analysed for the wave propagation and amplitude attenuation with distance. The coupling of floor beams has been studied theoretically by an analytic multiple-beam model where the coupling by translational or rotational springs and by a common support motion has been assumed. T2 - 23. International Congress on Sound and Vibration CY - Athen, Greece DA - 10.07.2016 KW - modal analysis KW - floor vibration KW - wave analysis PY - 2016 SN - 978-960-99226-2-3 SN - 2329-3675 SP - Paper 318, 1 EP - 8 AN - OPUS4-37090 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Modes and waves of coupled roof or floor structures in historical and modern buildings N2 - Long wooden floor beams above a ball room in an old historical palace have been analysed experimentally. The eleven beams are weakly coupled by three layers of floor boards. It has been investigated if the state (the stiffness) of the wooden beams can be determined by vibration measurements of global or preferably local modes. Hammer, heel-drop and ambient excitations have been used. The vibration modes of the structure show dominating local deformations if an impact excitation is applied. This is understood as the positive superposition of several modes which yield the maximum at the excitation point but a cancellation at more distant points. Natural modes have been estimated from these vibration modes by standard and special methods which were necessary for the high damping of the wooden floor. It has been found that all floor beams contribute to each natural mode even for a weak coupling of the beams. In addition to the modal discussion, the impact tests have also been analysed for the wave propagation and amplitude attenuation with distance. The coupling of floor beams has been studied theoretically by an analytic multiple-beam model where the coupling by translational or rotational springs and by a common support motion has been assumed. T2 - 23. International Congress on Sound and Vibration CY - Athen, Greek DA - 10.07.2016 KW - wave analysis KW - floor vibration KW - modal analysis PY - 2016 AN - OPUS4-37091 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wolf, T. A1 - Kamphausen, H. A1 - Kutzner, K. A1 - Pelzl, T. A1 - Schröder, Volkmar T1 - Explosionsschutz bei Einsätzen der Feuerwehren N2 - Ausgehend von der Verschiebung wesentlicher rechtlicher Grundlagen zum Explosionsschutz von der Betriebssicherheitsverordnung in die Gefahrstoffverordnung nennt der Beitrag die Maßnahmen des Explosionsschutzes bei Einsätzen der Feuerwehr. Für die häufigen Einsatztypen wird das Explosionsschutzkonzept unter Berücksichtigung der Beladung des aktuellen Gerätewagen Gefahrgutes beschrieben. Es kann als Vorlage für eine individuell für die Feuerwehr zu erstellende Gefährdungsbeurteilung (Explosionsschutzdokument) nach Paragraf 9 Absatz 4 Gefahrstoffverordnung dienen. KW - Gerätewagen KW - Feuerwehr KW - Explosionsschutz KW - Gefährdungsbeurteilung PY - 2016 SN - 0006-9094 VL - 70. Jahrgang IS - 2/16 SP - 104 EP - 114 PB - Verlag W. Kohlhammer CY - Stuttgart, Germany AN - OPUS4-37102 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - The dynamic behavior of railway tracks with under sleeper pads, finite-element boundary-element model calculations, laboratory tests and field measurements N2 - Results from the calculation of the tracks have been presented. The compliances for the different under sleeper pads have been intensely discussed by the experts. Laboratory tests and field tests have been shortly presented to demonstrate the comprehensive approach of the BAM. N2 - Es werden die Arbeiten der BAM zu schweren Schwellen und weichen Schwellensohlen vorgestellt. Es wurden Berechnungen zum Schwingungsverhalten und zur Erschütterungsminderung durchgeführt. Laborversuche dienten dazu, die elstischen Eigenschaften der Schwellensohlen und die Dauerhaftigkeit der schweren Schwellen zu ermitteln. In Feldversuchen wurde die Minderungswirkung mit Schwingeranregung und mit Zuganregung ermittelt. T2 - Treffen "Schwellen und Schwellensohlen" CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - sleeper pads KW - railway track KW - ground vibration KW - mitigation PY - 2016 AN - OPUS4-37103 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Arbeiten der BAM im europäischen Forschungsvorhaben RIVAS railway induced vibration abatement solutions N2 - Es werden die numerischen Arbeiten zur Minderungswirkung, die Laborprüfungen zu den Eigenschaften der Schwellensohlen und zur Dauerhaftigkeit der Schwellen dargestellt. In Feldversuchen wurde die Wirksamkeit einiger Maßnahmen überprüft. T2 - Kuratorenbesuch in der BAM CY - Berlin, Germany DA - 17.02.2016 KW - Minderung KW - Eisenbahngleis KW - Bodenerschütterungen PY - 2016 AN - OPUS4-37105 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Fundament-, Decken- und Gebäudeschwingungen - Wellen und Moden N2 - An Hand von Gebäude-, Fundament- und Deckenschwingungen werden verschiedene Wellenphänomene vorgestellt und den Modenphänomenen gegenübergestellt. T2 - Kuratorenbesuch in der BAM CY - Berlin, Germany DA - 17.02.2016 KW - Gebäudeschwingungen, Deckenschwingungen, Wellenausbreitung PY - 2016 AN - OPUS4-37107 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - What is the benefit of the total focussing method and full matrix capture for ultrasonic imaging using the phased array technique N2 - In the last two decades automated ultrasonic inspection devices took over a lot of applications that prior have been carried out using manual inspection with the evaluation of A-scans only. In parallel phased array systems have been developed and brought to the market which offer detailed and fast control over the sound field. When applying automated inspection phased array systems for UT measurements imaging of the recorded data in combination with the probe positioning data is used for the evaluation of inspections. B-Scan, C-Scan and S-Scan images are typically used with this setup. For more sophisticated applications with linear arrays echo tomography and syntethic aperture focusing technique (SAFT) are well known methods and often applied for high resolution image reconstruction. Since channel count of phased array systems is constantly rising, matrix arrays with up to 256 elements entered the market. Signal processing in the matrix domain became 3D. Since some years the Total Focusing Method (TFM) is an additional imaging tool for these type of application. It is based on the Full Matrix Capture (FMC) using the elements of phased array probes as separate transmitters and receivers. In this contribution we discuss the common ground of SAFT and TFM as well as the differences between these imaging tools. The combined use of automated inspection, matrix arrays and signal processing for high resolution measurements is a challenging task where a very long parameter list has to be taken into account. Under which conditions which elements of the full matrix should be taken for the reconstruction for best results? Based on examples taken from measured and simulated echo signals it will be shown how image resolution can be optimized in dependence of different parameters like the distance between transmitters and receivers and their directivity patterns, the depth of echo source and the specimen geometry. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Ultrasonic testing KW - Ultrasonic imaging KW - Phased array KW - Total focussing method KW - Full matrix capture PY - 2016 UR - https://www.wcndt2016.com/programme AN - OPUS4-37051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Neue Konzepte für die zerstörungsfreie Prüfung und die Zustandsüberwachung von Eisenbahnradsätzen mit Ultraschall N2 - Die regelmäßige Überprüfung von Eisenbahnradsatzwellen auf betriebsbedingte Schädigungen ist ein fester Bestandteil des Instandhaltungskonzeptes von Eisenbahnfahrzeugen. Insbesondere bei hohen Achslasten und hohen Rotationsgeschwindigkeiten ist eine detaillierte regelmäßige Prüfung notwendig. In den letzten Jahren wurden für diese Prüfaufgabe mechanisierte Ultraschallprüfsysteme entwickelt, erfolgreich eingeführt und etabliert. Für eine Weiterentwicklung dieser Technologie stehen die Themen Erhöhung der Auflösung, Reduzierung von Oberflächen- und Störeinflüssen, Verkürzung von Prüfzeiten, Verbesserung der POD, Verlängerung von Inspektionsintervallen, Vereinfachung der Auswertung und die Möglichkeit der Durchführung von Analyseprüfungen im Vordergrund. Es werden Ansätze und neue Konzepte zur Lösung dieser Herausforderungen vorgestellt. T2 - 9. Fachtagung Zerstörungsfreie Prüfung im Eisenbahnwesen CY - Wittenberge, Germany DA - 15.03.2016 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Eisenbahn KW - Radsatzwelle KW - Ultraschall KW - POD PY - 2016 AN - OPUS4-37006 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Increasing the sensitivity of ultrasonic phased array wheel set axle inspection by using signal processing N2 - Der einwandfreie Zustand der Radsätze von Schienenfahrzeugen ist von größter Bedeutung für den sicheren Betrieb. Die Radsatzwellen werden durch eine große Zahl von Lastwechseln individuell unterschiedlich beansprucht. Dabei spielen viele Einflüsse wie äußere statische und dynamische Lasten, innere Lasten aufgrund von Unwuchten und inneren Spannungen und Umweltbedingungen entscheidende Rollen. Eine regelmäßige Prüfung ist daher obligatorisch. BTD entwickelt im Rahmen eines MNPQ-Projektes in Kooperation mit der BAM eine Phased Array Technik zur automatisierten Prüfung von Radsatzwellen im eingebauten Zustand. Die schwierigen Ankoppelbedingungen aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit, der komplexen Geometrie sowie Farbschichten und Schmutz auf der Radsatzwelle stellen hierbei große Herausforderungen dar. Zu deren Bewältigung werden neben optimierten Prüfköpfen, einer in die Wasservorlaufstrecke integrierten akustischen Linse und einer speziellen Ankoppeltechnik auch Signalverarbeitungsalgorithmen eingesetzt. Die Darstellung der Signalverarbeitung ist der Schwerpunkt dieses Beitrages. Mit Hilfe von Messdatensätzen präparierter Testwellen werden verschiedene Algorithmen erprobt und hinsichtlich der Stabilität, dem Verhalten bezüglich der Ankoppelschwankungen und veränderter Wellengeometrien und der Fähigkeit zur automatischen Unterscheidung von Fehler- und Formanzeigen bewertet. Letztlich wird die beste Lösung im entwickelten Prüfsystem eingesetzt. T2 - 19th WCNDT - World Conference on Non Destructive Testing CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - Ultrasound KW - Phased array KW - Wheelset KW - Railway KW - Signal processing PY - 2016 AN - OPUS4-37008 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon T1 - Thermografische Schichtdickenbestimmung von Oberflächenschutzsystemen für Beton N2 - Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen häufig eingesetzt um einerseits ein bestimmtes Aussehens zu schaffen oder andererseits das Bauteil vor Alterung, Verschleiß oder Schädigung zu schützen. Bei praktisch allen Arbeitszielen ist deren Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung abhängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund soll im Rahmen des Projektes in Kollaboration mit der IBOS GmbH ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt werden, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist. Der Vortrag gibt einen kurzen Überblick über die Schichtdickenbestimmung mit Hilfe aktiver Thermografie und erläutert die speziellen Herausforderungen an die Thermografie für die in diesem Projekt zu charakterisierenden Polymerwerkstoffe. Zudem wird auf die Anforderungen an die zu entwickelnde Methode, den aktuellen Stand der Entwicklung sowie auf erste Ergebnisse des Projektes eingegangen. T2 - Abteilungsseminar der Abteilung 8 CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2016 KW - Thermografie KW - Analytisches Modell KW - Oberflächenschutzsystem KW - Beton KW - Teiltransparenz KW - Dickenbestimmung PY - 2016 AN - OPUS4-36991 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korzen, Manfred ED - Moreyra Garlock, Maria E. ED - Kodur, Venkatesh K.R. T1 - Constitutive modeling for fire engineering purposes—The challenge of modeling creep in an appropriate way N2 - The phenomenon of creep of structural steel in fire engineering is gaining more and more interest. Due to shortcomings of the EC3 constitutive model and other approaches based on classical creep theory an alternative approach mainly based on the ideas of Krempl is proposed. Due to this so-called operator approach the material as well as the constitutive model is looked upon as an operator. The application of this view serves as a guide through the analysis of the relationship between experimental facts and constitutive theory especially in the context of transient creep. T2 - 9th International Conference on Structures in Fire CY - Princeton, NJ, USA DA - 08.06.2016 KW - Fire engineering KW - Creep KW - Constitutive equation PY - 2016 SN - 978-1-60595-320-5 SP - 608 EP - 615 PB - DEStech Publications, Inc. CY - Lancaster, PA, USA AN - OPUS4-37329 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Werner, Jan A1 - Würsig, Andreas ED - Werner, Jan T1 - Baumusterzulassung von Gefahrguttanks N2 - Mit der Übernahme der Baumusterzulassungen auch für Tankfahrzeuge, sogenannte fest verbundene Tanks, ging eine Umstellung des Zulassungsverfahrens einher. Diese betraf alle am Zulassungsverfahren beteiligten Parteien gleichermaßen. Entschiedenste Umstellung war hier wohl die Vereinheitlichung des Zulassungsverfahrens für alle Hersteller. Dies schafft Transparenz und führt somit zu Wettbewerbsgleichheit. KW - Gefahrgut KW - Baumusterzulassung KW - Zuständigkeit KW - Standardisierung KW - Übernahme KW - Tankfahrzeuge PY - 2016 SN - 0941-6080 VL - 26 IS - 3/2016 SP - 30 EP - 32 PB - TÜV Media GmbH CY - Am Grauen Stein, 51105 Köln AN - OPUS4-37227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha A1 - Krebber, Katerina T1 - Phase-OFDR for Distributed Disturbance Measurement N2 - We introduce the optical frequency domain reflectometry (OFDR) technique based on intensity modulation frequency sweep measurement for distributed disturbance measurement in optical fibres. By evaluating interferometric Rayleigh scattering changes along the fibre, strain and temperature changes are detected with 100 nε sensitivity and 10 mK resolution. The vibration frequencies for low frequencies and up to the kHz-range can be obtained from power change Evaluation in the spatial domain. This novel OFDR approach is a low-cost alternative for distributed disturbance measurement up to distances of several kilometres. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, Ireland DA - 31.05.2016 KW - Temperature sensing KW - OFDR KW - Distributed sensor KW - Rayleigh scattering KW - Strain measurement PY - 2016 UR - http://proceedings.spiedigitallibrary.org/conferenceproceedings.aspx DO - https://doi.org/doi:10.1117/12.2236851 SN - 0277-786X VL - Vol. 9916 SP - Paper 991624, 4 PB - SPIE CY - Bellingham, Washington USA AN - OPUS4-37228 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Phase-OFDR for distributed disturbance measurement N2 - We introduce the optical frequency domain reflectometry (OFDR) technique based on intensity modulation frequency sweep measurement for distributed disturbance measurement in optical fibres. By evaluating interferometric Rayleigh scattering changes along the fibre, strain and temperature changes are detected with 100 n(epsilon) sensitivity and 10 mK resolution. The vibration frequencies for low frequencies and up to the kHz-range can be obtained from power change evaluation in the spatial domain. This novel OFDR approach is a low-cost alternative for distributed disturbance measurement up to distances of several kilometres. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, Ireland DA - 31.05.2016 KW - Temperature sensing KW - OFDR KW - Distributed sensor KW - Rayleigh scattering KW - Strain measurement PY - 2016 UR - http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2525146 DO - https://doi.org/doi:10.1117/12.2236851 AN - OPUS4-37229 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha A1 - Krebber, Katerina T1 - Applications and prospects for distributed sensing using polymer optical fibres N2 - One of the unique advantages of polymer optical fibres (POF) is that they can be used to measure very high strain values up to 100 % and beyond exceeding the strain limits of silica fibre-based sensor principles. In this paper the distributed strain measurement capabilities of POF based on backscatter change evaluation are summarized and distributed backscatter measurement technologies are intro-duced. Application examples in the structural health monitoring (SHM) field are presented: a promising approach is the integration into technical textiles for high-strain measurement in earthwork structures and crack detection in buildings. The potential of POF for future applications in SHM such as distributed relative humidity sensing is discussed. T2 - International Conference on Smart Infrastructure and Construction CY - Cambridge, UK DA - 27.06.2016 KW - Strain measurement KW - Structural health monitoring KW - OTDR KW - Polymer Optical Fibre KW - Distributed sensing PY - 2016 UR - http://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/tfitsi.61279.093 SN - 978-0-7277-6127-9 DO - https://doi.org/10.1680/tfi tsi.61279.093 SP - 93 EP - 98 PB - ICE Publishing CY - London, UK AN - OPUS4-37230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Applications and prospects for distributed sensing using polymer optical fibres N2 - One of the unique advantages of polymer optical fibres (POF) is that they can be used to measure very high strain values up to 100 % and beyond exceeding the strain limits of silica fibre-based sensor principles. In this paper the distributed strain measurement capabilities of POF based on backscatter change evaluation are summarized and distributed backscatter measurement technologies are intro-duced. Application examples in the structural health monitoring (SHM) field are presented: a promising approach is the integration into technical textiles for high-strain measurement in earthwork structures and crack detection in buildings. The potential of POF for future applications in SHM such as distributed relative humidity sensing is discussed. T2 - International Conference on Smart Infrastructure and Construction CY - Cambridge, UK DA - 27.06.2016 KW - Strain measurement KW - Structural health monitoring KW - OTDR KW - Polymer Optical Fibre KW - Distributed sensing PY - 2016 UR - http://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/tfitsi.61279.093 DO - https://doi.org/10.1680/tfitsi.61279.093 AN - OPUS4-37231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - UN Service Life Test für UN-Flaschen N2 - Erläuterung des geänderten Verfahrens zur wiederkehrenden Prüfung von UN Druckgefäßen T2 - Abschlussveranstaltung P200 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 08.04.2016 KW - UN Druckgefäße KW - wiederkehrende Prüfung KW - UN service life test PY - 2016 AN - OPUS4-37254 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - Thermische Zersetzung von AIBN – Experimente und Simulationen zur Bestimmung der SADT N2 - Die thermische Zersetzung von AIBN wurde in einem Projekt mit mehreren Teilnehmern untersucht. Hierbei wurde die selbstbeschleunigende Zersetzungstemperatur (SADT) sowohl experimentell als auch auf Grundlage von Simulationsrechnungen bestimmt. Die Besonderheit bei dem Feststoff AIBN ist, dass die Zersetzung sowohl in der festen, als auch in der flüssigen Phase nach dem Schmelzen stattfindet, was bei den durchgeführten Simulationsrechnungen berücksichtigt werden musste. Die berechneten SADT-Werte stimmen mit den experimentell bestimmten sehr gut überein. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikjalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - SADT KW - Reaktionskinetik KW - AIBN KW - DSC KW - UN-Test H.1 KW - UN-Test H.4 PY - 2016 AN - OPUS4-37256 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Schmidt, Simon ED - Mishra, Kirti Bhushan ED - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - CFD based reprodunstion of Amuay refinery accident 2012 N2 - Amuay refinery accident 2012 is the recent follower of similar nature accidents happened in Buncefield, UK (2005), Jaipur, India and Puerto-Rico, USA (both in 2009), respectively. The failure of a mechanical part i.e. valve or piping led to the escape of a flammable dense-than-air cloud. Approximation of size of such clouds depends on the density of the dispersed gas, atmospheric turbulence (wind, temperature and humidity), gravity and their mutual interactions. Since experimental reproduction of such accidents are not always possible numerical simulations help a lot to understand and replicate the scenarios on qualitative basis. In the present work Amuay refinery accident (2012) is reproduced with a CFD (Computational Fluid Dynamics) model which takes into account the heaviness of the gas (LPG here), wind and gravity driven spread. The extent to which the dispersed gas could travel is specified as LFL (Lower Flammability Limit) criterion. It is assumed that the running vehicles on the street across the plant were the major source of ignition. Scenarios for different atmospheric conditions are considered and compared. For validation purposes also a reproduction of the Thorney Island Trial 26 is conducted. T2 - 15th International Symposium of Loss Prevention and Safety Promotion CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Amuay refinery accident KW - Vapor cloud dispersion and explosion KW - LPG KW - Crosswind PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648002 SN - 2283-9216 VL - 48 SP - 7 EP - 12 PB - AIDIC CY - Milano, Italy AN - OPUS4-37258 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Salg, Steffen A1 - Malow, Marcus A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Schomäcker, R. T1 - Evaluation of deflagration behaviour using different sized autoclaves N2 - Deflagration tests were conducted with two kinds of autoclaves. Parameter studies were carried out concerning the gas atmosphere and substances used. Deflagration tests were performed in different pressure regions. Furthermore, deflagration test results of different substances were compared to the corresponding DSC results. Previous findings concerning vacuum conditions could be approved for a greater range of substances. In addition, investigations in nitrogen atmosphere were performed in order to investigate the deflagration behaviour. Experiments up to 161 bar could be utilized. An acceleration of deflagration velocity with increasing pressure was observed in a large pressure interval. T2 - 15th International Symposium of Loss Prevention and Safety Promotion CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Deflagration KW - Closed Vessel KW - Autoclave KW - Effect of Pressure PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648033 SN - 2283-9216 VL - 48 SP - 193 EP - 198 PB - Associazione Italiana di Ingegneria Chimica CY - Milano AN - OPUS4-37259 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Hydraulic load cycle test bench for extreme temerature tests N2 - Components, function and technical details of the hydraulic load cycle test bench for extreme temperature test. T2 - Hannover Industrie Fair CY - Hannover, Germany DA - 25.04.2016 KW - extreme temperature KW - life cycle test KW - cylinders PY - 2016 AN - OPUS4-37251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Hydraulic slow burst test bench N2 - Components, function and technical details of the Hydraulic slow burst test bench T2 - Hannover Industrie Fair CY - Hannover, Germany DA - 25.04.2016 KW - cylinders KW - burst test KW - creep behaviour PY - 2016 AN - OPUS4-37252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Probleme und Grenzen der VDI RL 3783 - Stand der Überarbeitung N2 - Die VDI Richtlinie 3783 mit Berechnungsmethoden zur Abschätzung der Ausbreitung störfallbedingter Freisetzungen im Rahmen von Sicherheitsberichten erschien in den Jahren 1987 (Blatt 1) und 1990 (Blatt 2). Während sich die VDI Richtlinie 3783 Blatt 1 auf dichteneutrale und leichte Gase bezieht, beschreibt die VDI Richtlinie 3783 Blatt 2 eine Berechnungsmethode für schwere Gase. In der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN wurde 2009 die Arbeitsgruppe „Ausbreitung von störfallbedingten Freisetzungen – Sicherheitsanalyse“ mit der Zielsetzung gegründet, die VDI-Richtlinie 3783 zu überarbeiten. Die Weiterentwicklung von Blatt 1 soll auf der Grundlage eines Lagrange´schen Partikelmodells (AUSTAL2000, VDI-Richtlinie 3945, Blatt 3) erfolgen, das auch zur Umsetzung der TA-Luft verwendet wird. Der Leistungsumfang der bisherigen Richtlinie muss erhalten bleiben. Kritikpunkte an der VDI 3783 Blatt 1 sind: - Keine Berücksichtigung der Bebauung. - Die Ergebnisse im Nahbereich sind ungenau. - Die Festlegung der Inversionshöhe ist problematisch. - Die Vorgabe einer Mindestwärmeleistung für die Berücksichtigung einer Überhöhung ist nicht sinnvoll. Mit dem Einsatz eines Lagrange´schen Partikelmodells können diese Kritikpunkte im Wesentlichen behoben werden. Problematisch ist die Kopplung zwischen dem Schwergasmodell und dem Lagrange´schen Partikelmodell. Das bisherige Vorgehen lässt sich bei Berücksichtigung der Bebauung nicht ohne weiteres übertragen. Eine Überarbeitung von Blatt 2 ist zurzeit nicht geplant. Um die in der Praxis auftretenden Probleme bei der Anwendung der Richtlinie zu verringern, müssten weitere experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden. T2 - DECHEMA Kolloquium Störfallbedingte Ausbreitung von Emissionen CY - Merseburg, Germany DA - 27.10.2016 KW - Modellierung KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung PY - 2016 AN - OPUS4-37964 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Malow, Marcus A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Duerrstein, St. A1 - Kappler, C A1 - Neuhaus, I. A1 - Gödde, M. T1 - Model-Based Prediction of the Adiabatic Induction Period and SADT of Dicumyl Peroxide Solution and Comparison to Large-Scale Experiments Performed Using 216.5-Liter Steel Drums in the UN-Test H.1 N2 - The thermal decomposition of dicumyl peroxide dissolved in ethylbenzene has been studied in our laboratories using differential scanning calorimetry (DSC), calvet calorimetry (C80), adiabatic calorimetry, reaction calorimetry and micro calorimetry. Based on the DSC and C80 experiments a formal kinetics model has been derived, which was compared to the other applied techniques. Finally we used our model to predict the thermal response of 216.5 L steel drums to exposure to constant elevated temperatures, both using the stationary Semenov approach as well as time-resolved CFD simulations. The prediction was compared to one-to-one testing using the UN-Test H.1. The observed level of consistency between model and experiments is remarkably good. The comparison with the 216.5 L testing clearly demonstrates that reliable and conservative predictions for technically relevant scales are possible as long as a validated model is used. T2 - 15th International Symposium of Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Thermal decomposition KW - Self-accelerating decomposition temperature KW - Dicumyl peroxide KW - CFD simulations KW - Real scale FST PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648080 SN - 2283-9216 VL - 48 SP - 475 EP - 480 PB - AIDIC CY - Freiburg AN - OPUS4-37875 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Salg, Steffen A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Malow, Marcus A1 - Schomäcker, R. T1 - Die Deflagration von Azodicarbonamid unter verschiedenen Umgebungsbedingungen N2 - Azodicarbonamid (ADCA) ist ein bekanntermaßen deflagrationsfähiger Stoff, der in der Kunststoffindustrie als Treib- und Blähmittel eingesetzt wird. In diesem Beitrag wird die Deflagration von ADCA unter verschiedenen Bedingungen betrachtet. Es werden Ergebnisse von Experimenten in offenen und geschlossenen Systemen präsentiert. In geschlossenen Systemen wurde die Zusammensetzung der umgebenden Atmosphäre von Luft mit Umgebungsdruck über Luft mit Unter- und Überdruck hin zu Stickstoff mit Umgebungsdruck variiert. Um das Deflagrationsrisiko zu reduzieren wird eine Verarbeitung von ADCA im Vakuum vorgeschlagen. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Deflagration KW - geschlossene Behälterprüfung PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 118 EP - 125 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37877 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Mishra, Kirti Bhushan A1 - Steinbach, J. T1 - Thermische Zersetzung von AIBN - Experimente und Simulationen zur Bestimmung der SADT N2 - Die thermische Zersetzung von AIBN wurde in einem Projekt mit mehreren Teilnehmern untersucht. Hierbei wurde die selbstbeschleunigende Zersetzungstemperatur SADT) sowohl experimentell als auf Grundlage von Simulationsrechnungen bestimmt. Die Besonderheit bei dem Feststoff AIBN ist, dass die Zersetzung sowohl in der festen, als auch in der flüssigen Phase nach dem Schmelzen stattfindet, was bei den durchgeführten Simulationsrechnungen berücksichtigt werden musste. Die berechneten SADT Werte stimmen mit den experimentell bestimmten sehr gut überein. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - SADT KW - Reaktionskinetik KW - AIBN KW - DSC KW - UN-Test H.1 KW - UN-Test H.4 PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 54 EP - 59 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37878 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Mishra, Kirti Bhushan A1 - Steinbach, J. T1 - Feuerbälle organischer Peroxide: Thermische Strahlung und Sicherheitsabstände N2 - Das Abbrandverhalten und die thermische Strahlung von Poolfeuern organischer Peroxide (OP) wurden bereits in der Vergangenheit ausführlich untersucht. Dabei ergaben sich zum Teil erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Abbrandraten, Temperaturen, Strahlungsintensitäten und Flammenlängen im Vergleich zu flüssigen Kohlenwasserstoffen. Das größere Gefahrenpotenzial von OP führt zu strikteren Sicherheitsbestimmungen für Lagerung und Transport. Da das Gefahrenpotenzial maßgeblich von den tatsächlich auftretenden Szenarien abhängt, ist eine Bewertung solcher Ereignisse unumgänglich um nachhaltig die Gesundheit von Mensch und Umgebung zu sichern. Ein Metallfass, gefüllt mit 200 Litern DTBP (Di-tertiär-butylperoxid), wurde auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM einem Außenfeuer ausgesetzt. Durch den starken Wärmeeintrag erhöht sich die Massenabbrandrate des Peroxids um ein Vielfaches und das Fass entleert sich schließlich unter Ausbildung mehrerer Feuerbälle. Die Flammengröße, Flammentemperatur und damit die thermische Strahlung überschreiten die der gewöhnlichen OP-Poolfeuer. Die resultierenden höheren Sicherheitsabstände sind abschließend berechnet. T2 - 14. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - DTBP KW - Feuerbälle KW - Organische Peroxide KW - Thermische Strahlung PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 126 EP - 133 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37881 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Die Explosionskatastrophe von Tianjin 2015 N2 - Am 12. August 2015 kam es in einem Containerlager im Hafen von Tianjin (China) zu einer Serie von Explosionen wobei 173 Menschen getötet und 797 verletzt wurden (Feuerwehrleute und andere Personen). Die ersten beiden Explosionen ereigneten sich innerhalb von 30 Sekunden. Die zweite Explosion war wesentlich heftiger und beruhte u. a. auf der detonativen Umsetzung von ca. 800 Tonnen Ammoniumnitrat. Nach einem Untersuchungsbericht der chinesischen Behörden (Februar 2016) war die Ursache eine Überhitzung eines Containers mit Nitrocellulose-Produkten. Zusammen mit Kollegen von der Nanjing University of Science and Technology arbeiteten Kollegen der Abteilung 2 an der Analyse der Gründe für die Explosionen und deren Verlauf basierend auf den Kenntnissen und Erfahrungen bezüglich der Eigenschaften der involvierten Stoffe, insbesondere Ammoniumnitrat und Nitrocellulose, sowie der potentiellen Mechanismen für die Auslösung und Weiterleitung. Beschrieben werden die in Deutschland gültigen Vorschriften für den Umgang, insbesondere die Lagerung, von Ammoniumnitrat und Nitrocellulose-Produkten. T2 - Fachsymposium 2016 der Kommission für Anlagensicherheit "Anlagensicherheit und Umgang mit gefährlichen Stoffen in einem komplexen Umfeld - Theorie und Praxis am Beispiel des Hamburger Hafens" CY - Hamburg, Germany DA - 13.09.2016 KW - Ammoniumnitrat KW - Nitrocellulose KW - Tianjin PY - 2016 AN - OPUS4-37882 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Siddapureddy, S. A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Prabhu, S. V. T1 - Heat transfer to bodies engulfed in di-tert-butyl peroxide pool fires - Numerical simulations N2 - The thermal response of bodies engulfed in di-tert-butyl peroxide (DTBP) pool fires is studied numerically. High heat release rates, high velocities and high emissive powers portray the combustion of DTBP. This makes exceptionally hazard for bodies engulfed in DTBP fire accidents. The concept of adiabatic surface temperature (AST) is applied for DTBP pool fires to circumvent the difficulty of defining the fire exposure boundary condition at the solid surface. Adiabatic surface temperatures (AST) are computed for pool diameters 1.13 m and 3.4 m using the fire dynamics simulator. The thermal response of cask in a 1.13 m DTBP pool fire is studied to verify the concept of AST. It is found that a cask encounters twofold the heat fluxes in DTBP fires than in diesel pool fires. More than 30% of the net heat flux to the cask is a direct result of the convective heat exchange between the fire and the cask. This implies that the regular safety guidelines formulated for hydrocarbon pool fires are not adequate for the safety of the bodies engulfed in DTBP pool fires. KW - Di-tert-butyl peroxide (DTBP) pool fire KW - CFD simulation KW - Adiabatic surface temperature (AST) KW - Cask in fire PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2016.09.008 SN - 0950-4230 SN - 1873-3352 VL - 44 SP - 204 EP - 211 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37883 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, D. T1 - Self-ignition and Smoldering Characteristics of Coal Dust Accumulations in O2/N2 and O2/CO2 Atmospheres N2 - The self-ignition of coal dust deposits and its subsequent smoldering combustion pose a high fire hazard to oxy-fuel power systems which burn fuels using pure oxygen for the sake of carbon capture and storage. The increasing risk of explosion in the gas-phase and self-ignition in the solid-phase for an oxygen enhanced combustion environment has not been well studied yet. In this work, the heterogeneous reactions of a bituminous coal dust are investigated by using a novel hot-basket apparatus with an emphasis on the roles of O2 and diluent gas in chemisorption and smoldering. Experiments show that increasing O2 mole fraction accelerates both self-ignition and the following smoldering combustion. On the other hand, the presence of CO2 increases the ignition temperature and reduces the maximum smoldering temperature. However, the promotion in the fire and explosion risk by elevating O2 mole fraction is substantially stronger than the retardation effected by presence of CO2. The emission-gas measurements show that the CO to CO2 ratio increases significantly after self-ignition, and CH4 counts for 1 % to 8 % of the total carbon emission. This research may help improve the understanding of heterogeneous coal combustion and the fire safety in oxy-fuel power systems. T2 - 36th International Symposium on Combustion CY - Seoul, Korea DA - 31.07.2016 KW - Oxy-fuel combustion KW - Fire safety KW - Self-ignition PY - 2016 AN - OPUS4-37884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, D. A1 - Norman, F. A1 - Vanierschot, M. A1 - Verplaetsen, F. A1 - Berghmans, J. A1 - van den Bulck, E. T1 - Numerical investigation on the self-ignition behaviour of coal dust accumulations: The roles of oxygen, diluent gas and dust volume N2 - Self-ignition of coal dust deposits poses a higher risk of fires in oxygen-enriched oxy-fuel combustion systems. In this work, we develop a numerical method, using the commercial software COMSOL Multiphysics, to investigate self-ignition behaviour of coal dust accumulations with a main emphasis on the roles of oxygen, diluent gas and dust volume. A one-step 2nd-order reaction kinetic model considering both coal density and oxygen density is used to estimate reaction rate using the kinetic parameters from previously conducted hot-oven tests. This model is validated to predict the transient temperature and concentration profiles of South African coal dusts until ignition. The computed self-ignition temperatures of dust volumes show a good agreement with experimental results. In addition, it is found that the inhibiting effect of carbon dioxide is comparatively small and oxygen consumption increases dramatically after ignition. Parameter analysis shows that the heating value and kinetic parameters have a comparatively pronounced effect on self-ignition temperature. The model provides a satisfactory explanation for the dependence of self-ignition behaviour on gas atmospheres, thus helping to further understand the fire risk of self-ignition in oxy-fuel combustion systems. KW - Ignition temperature KW - Oxy-fuel combustion KW - Fire safety KW - Self-ignition KW - Numerical simulation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.10.063 SN - 0016-2361 SP - 500 EP - 510 AN - OPUS4-37885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Neues aus der Lagerung N2 - Im Vortrag werden aktuelle Probleme bei der Lagerung von Explosivstoffen aufgeführt sowie der Sachstand zur TR "Aufbewahrung von Explosivstoffen und pyrotechnischen Gegenständen" angegeben. T2 - Erfahrungsaustausch BG RCI Explosivstoffindustrie CY - Hermannsburg, Germany DA - 15.09.2016 KW - Schutzabstände KW - 2. SprengV KW - TR Aufbewahren PY - 2016 AN - OPUS4-37887 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weltschev, Margit T1 - Untersuchungen zur Beständigkeit von Dichtungswerkstoffen unter dem Einfluss von Kraftstoffen und Heizöl mit biogenen Anteilen T1 - Investigations on the resistance of sealing materials under the influence of fuels and heating oil with biogenic components N2 - Ziel dieser Untersuchungen war die Bewertung der Beständigkeit häufig eingesetzter Dichtungswerkstoffe, wie FKM, FVMQ, VMQ, EPDM, CR, CSM, IIR, PA, NBR und PUR in Kraftstoffen und Heizöl mit und ohne biogene Zusätze bei 20 °C, 40 °C und 70 °C. E10, E85, Dieselkraftstoff mit max. 5 % Biodiesel, ungealtertes und 2 Jahre gealtertes B10 (Heizöl mit 10 % Biodiesel), reiner Dieselkraftstoff, Heizöl und Kraftstoff Super plus zählten zu den Testsubstanzen. Masse, Zugfestigkeit und Bruchdehnung wurden von den Prüfkörpern vor und nach der 84-tägigen Auslagerung in den Kraftstoffen und Heizöl bestimmt. Die visuelle Begutachtung einiger Elastomerprüfkörper zeigte eindeutig die hohe Quellung bis zur partiellen Auflösung. Die Shore-Härte A und D (für PA) der Prüfkörper wurden vor und nach der 42-tägigen Auslagerung in den Kraftstoffen bestimmt. In den internationalen Normen wird zur Bewertung der Beständigkeit von Elastomeren kein Grenzwert der Reduzierung der Zugeigenschaften und der Shore-Härte definiert. Deshalb wurde für die Beständigkeitsbewertung ein Grenzwert von 15 % festgelegt. Zusammenfassend kann die Aussage getroffen werden, dass die Beständigkeit der Fluorpolymere FKM und FVMQ in den Kraftstoffen und Heizöl mit und ohne biogene Zusätze die beste ist. KW - Shore-Härte KW - Dichtungswerkstoffe KW - Beständigkeit KW - Kraftstoffe mit und ohne biogene Anteile KW - Biodiesel KW - E10 KW - Zugeigenschaften PY - 2016 DO - https://doi.org/10.3139/120.110931 SN - 0025-5300 VL - 58 IS - 10 SP - 894 EP - 899 PB - Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG CY - München AN - OPUS4-37868 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Balcazar Pust, Emilio A1 - Neher, F. A1 - Liebner, Christian A1 - Hieronymus, Hartmut A1 - Klemm, E. T1 - Determination of ignition temperature in micro reactors N2 - Explosion protection of oxidation reactions in micro reactors was investigated. Lange et al. (2014) reported on the possibilities of operating oxidation reactions in catalyst coated micro reactors within the explosion regime, but also warned about hotspot induced thermal runaway and detonation ignition at certain conditions. Methane and ethene, representing the explosion groups IIA1 and IIB (DIN EN ISO 16852), were used in stoichiometric oxygen mixtures with respect to total oxidation, which represents the worst case scenario in terms of safety assessment. Using laser radiation on a ceramic target inside of the micro channel, an artificial, controllable hotspot was generated. The ignition temperatures of fuel gas/oxygen mixtures inside a micro reactor were measured and their dependencies on initial pressure, initial temperature, volumetric flow rate, and micro channel height were examined. Deflagration reactions prior to the detonation were observed for the first time inside a micro reactor. KW - Explosion safety KW - Explosionsschutz KW - Zündtemperatur KW - Mikroverfahrenstechnik KW - Thermisches Durchgehen KW - Micro process engineering KW - Autoignition temperature KW - Hotspot KW - Thermal Runaway PY - 2016 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648092 SN - 2283-9216 SN - 1974-9791 VL - 48 SP - 547 EP - 552 PB - AIDIC CY - Milano AN - OPUS4-34164 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Prabhakaran, A. A1 - Robitaille, A. A1 - Birk, A. M. A1 - Gonzalez III, F. T1 - Rail tank car total containment fire testing: results and observations N2 - The frequent incidences of Non-Accident Releases (NARs) of lading from tank cars have resulted in an increasing interest in transporting hazardous materials in total Containment conditions (i.e., no pressure relief devices). T2 - Proceedings of the 2016 joint rail conference CY - Columbia, SC, USA DA - 12.04.2016 KW - Rail tank containment fire PY - 2016 SN - 978-0-7918-4967-5 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-35772 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Moritz, W. A1 - Nörthemann, K. T1 - Wasserstoffsensoren zur früheren Branddetektion - Systematische Untersuchungen zur Wasserstoffgenerierung bei Schwelbränden und Entwicklung eines Wasserstoffsensors zur Brandfrüherkennung einschließlich Vergleich mit anderen Branddetektionssystemen N2 - Wasserstoff als Brandprodukt entsteht in einer sehr frühen Brandphase, insbesondere bei Schwelbränden. Durch die Entwicklung eines geeigneten Wasserstoffsensors ist es nicht nur möglich, sehr frühzeitig einen entstehenden Brand zu detektieren, sondern durch die Erkennung eines Entstehungsbrandes und frühzeitiger Löschmaßnahmen ergibt sich eine Vermeidung von Personen- und Sachschäden. Die sich in der Entwicklung befindlichen Wasserstoffsensoren wurden von der TLTS GmbH zur Verfügung gestellt. Im Rahmen dieses Projektes wurden diese Sensoren in verschiedenen Testbränden, d.h. sowohl im Labormaßstab, in der Rauchkammer, als auch in Realbrandszenarien in einer 2-Raum-Containerwohnung mit verschiedenen wohnungstypischen Materialien und Gebrauchsgegenständen getestet, insbesondere in Kombination mit anderen analytischen Methoden und im Vergleich mit anderen Detektionssystemen. Der Schwerpunkt lag in der Rauchgaskomponentendetektion in der frühen Brandphase, insbesondere der Wasserstoffgenerierung in Abhängigkeit des Brandszenarios. Es erfolgten umfangreiche Untersuchungen bezüglich der Korrelation von Brandmaterialien, thermischen Bedingungen, Strömungsverhältnissen und geometrischen Bedingungen zur Wasserstoffgenerierung, ihrem zeitlichen Verlauf und der Relation zu anderen entstehenden Gasen (z.B. Kohlenstoffmonoxid) und der Rauchentwicklung unter exakt definierten (reproduzierbaren) Brandentstehungsbedingungen. Dadurch wurde eine quantifizierbare Bewertung des Wasserstoffsensors gegenüber bestehenden Systemen erreicht. Aus den Untersuchungen sind ebenfalls Schlussfolgerungen zu den Vorteilen und Grenzen der Implementierung von Wasserstoffsensoren in Multisensor-Brandmelder ableitbar. Es konnte anhand der Testbrände gezeigt werden, dass der H2-Sensor bei Schwelbrandversuche von wohnungstypischen Materialien geeignet ist und ein sehr frühzeitiger Nachweis sehr geringer H2-Konzentrationen, noch bevor Rauch und CO detektiert werden können, möglich ist und diese somit eine Alternative oder Ergänzung zu traditionellen Rauch- und CO-Meldern für mehr Sicherheit sind. Für den kommerziellen Einsatz dieser Sensoren müssen die Einflussfaktoren, wie z.B. mit der Luftfeuchtigkeit und Querempfindlichkeiten, wie z.B. mit anderen Brandgasen, wie CO weiter verbessert werden. KW - Wasserstoffsensoren KW - Branddetektion PY - 2016 SN - 978-3-9817502-9-4 VL - 2016 SP - 1 EP - 184 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF T1 - Workshop Fire Science N2 - Fire Science ist ein abteilungsübergreifendes, interdisziplinäres Projekt im Rahmen der BAM Förderlinie Strukturen. Das Projekt wird unsere Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet Fire Science als eine der zentralen Grundkompetenzen der BAM fördern, bündeln und besser sichtbar machen. Ziel ist dabei die Etablierung einer langfristigen, vernetzten multidisziplinären Struktur innerhalb der BAM, d. h. ein virtuelles Zentrum „jenseits“ der Organisationsstruktur. Die Vortragsveranstaltung „Workshop Fire Science“ stellt den sichtbaren Startschuss des Projektes dar. In dem Workshop wollen wir insbesondere uns selbst gegenseitig darüber informieren, welche Forschungsaktivitäten und –kompetenzen auf dem Gebiet Fire Science in den verschiedenen Bereichen der BAM aktuell stattfinden. Der Workshop stellt hierbei nicht nur einen Überblick sondern auch einen wesentlichen Beitrag zur Sondierung der möglichen Themen und Schwerpunkte im Projekt Fire Science dar. T2 - Workshop Fire Science CY - Berlin, Germany DA - 29.11.2013 KW - fire safety KW - pool fire KW - radioactive waste storage packages KW - fire prevention PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-357806 SP - 1 EP - 233 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35780 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Vasilić, Ksenija T1 - A Numerical Model for Self-Compacting Concrete Flow through Reinforced Sections: a Porous Medium Analogy N2 - This thesis addresses numerical simulations of self-compacting concrete (SCC) castings and suggests a novel modelling approach that treats reinforcement zones in a formwork as porous media. As a relatively new field in concrete technology, numerical simulations of fresh concrete flow can be a promising aid to optimise casting processes and to avoid on-site casting incidents by predicting the flow behaviour of concrete during the casting process. The simulations of fresh concrete flow generally involve complex mathematical modelling and time-consuming computations. In case of a casting prediction, the simulation time is additionally significantly increased because each reinforcement bar occurring in succession has to be considered one by one. This is particularly problematic when simulating SCC casting, since this type of concrete is typically used for heavily reinforced structural members. However, the wide use of numerical tools for casting prediction in practice is possible only if the tools are user-friendly and simulations are time-saving. In order to shorten simulation time and to come closer to a practical tool for casting prediction, instead to model steel bars one by one, this thesis suggests to model zones with arrays of steel bars as porous media. Consequently, one models the flow of SCC through a reinforcement zone as a free-surface flow of a non-Newtonian fluid, propagating through the medium. By defining characteristic parameters of the porous medium, the influence on the flow and the changed (apparent) behaviour of concrete in the porous matrix can be predicted. This enables modelling of any reinforcement network as a porous zone and thus significantly simplifies and fastens simulations of reinforced components’ castings. Within the thesis, a computational model for SCC flow through reinforced sections was developed. This model couples a fluid dynamics model for fresh concrete and the macroscopic approach for the influence of the porous medium (formed by the rebars) on the flow. The model is implemented into a Computational Fluid Dynamics software and validated on numerical and experimental studies, among which is a large-scale laboratory casting of a highly reinforced beam. The apparent rheology of concrete within the arrays of steel bars is studied and a methodology to determine unknown input parameters for the porous medium is suggested. Normative tables defining characteristic porous medium parameters as a function of the topology of the rebar zone for different reinforcement cases are generated. Finally, the major contribution of this work is the resulting numerical package, consisting of the numerical solver and the parameter library. The thesis concludes on the ability of the porous medium analogy technique to reliably predict the concrete casting behaviour, while being significantly easier to use and far less time consuming than existing tools. N2 - Die Arbeit behandelt die numerische Modellierung des Fließverhaltens von selbst-verdichtendem Beton (SVB) in bewehrten Schalungselementen. Die numerische Simulation des Fließens von Frischbeton kann eine vielversprechende Unterstützung bei der Optimierung von Befüllvorgängen sein, indem diese bereits im Vorfeld vorhergesagt werden. Die Simulation des Fließens von Frischbeton verwendet komplizierte mathematische Modelle und zeitintensive Rechenoperationen. Darüber hinaus wird die Simulationszeit für die Vorhersage des Füllvorgangs zusätzlich deutlich verlängert, weil aufeinanderfolgende Bewehrungsstäbe einzeln zu berücksichtigen sind. Das ist insbesondere für die Simulation von SVB ein entscheidendes Problemfeld, da SVB oft gerade für hochbewehrte Bauteile verwendet wird. Dennoch ist ein weitreichender Einsatz von numerischen Hilfsmitteln bei der Vorhersage von Füllprozessen nur denkbar, wenn die Anwenderfreundlichkeit und eine Zeitersparnis gewährleistet werden können. Um die Simulationszeit zu verkürzen und näher an eine anwenderfreundliche Lösung für die Vorhersage von Füllprozessen zu kommen, wird als Alternative zur einzelnen Modellierung aller Stahlstäbe in dieser Arbeit vorgeschlagen, Zonen mit Bewehrungsstäben als poröse Medien zu modellieren. Infolgedessen wird das Fließen von SVB durch bewehrte Zonen als Strömung eines nicht-Newton’schen Fluides durch ein poröses Medium betrachtet. Durch die Definition charakteristischer Parameter des porösen Mediums kann das veränderte Verhalten des Betons in der porösen Matrix vorhegesagt werden. Dies ermöglicht die Modellierung beliebiger Bewehrungszonen und vereinfacht und beschleunigt folglich die numerische Simulation bewehrter Bauteile. Im Rahmen der Arbeit wird ein Rechenmodell für das Fließverhalten von SVB durch bewehrte Schalungszonen entwickelt. Das Modell verkoppelt das Strömungsverhalten von Beton mit dem makroskopischen Ansatz für den Einfluss von porösen Medien, welche in diesem Fall die Bewehrungsstäbe ersetzen. Das entwickelte Modell wird in eine CFD-Software implementiert und anhand mehrerer numerischer und experimenteller Studien validiert, darunter auch ein maßstabsgetreues Fließexperiment eines hochbewehrten Balkens. Darüber hinaus wird die scheinbare Rheologie des Betons innerhalb der Anordnung der Stahlstäbe untersucht und daraus eine Methode zur Bestimmung unbekannter Parameter für das poröse Medium vorgeschlagen. Es werden hierfür auch normative Tabellen generiert, die die charakteristischen Eigenschaften der porösen Medien für unterschiedliche Bewehrungsanordnungen abbilden. Zuletzt ist der Hauptbeitrag dieser Arbeit das resultierende Numerikpaket, bestehend aus dem numerischen Solver einschließlich des implementierten Modells sowie der Parameterbibliothek. Im Abschluss werden die Verlässlichkeit der Vorhersage von Füllvorgängen durch die Analogie zu porösen Medien erörtert sowie Schlussfolgerungen zur deutlichen Ersparnis an Aufwand und Zeit gegenüber herkömmlichen Methoden vorgenommen. T3 - BAM Dissertationsreihe - 144 KW - porous medium KW - self-compacting concrete KW - rheology KW - numerical modelling KW - CFD KW - reinforcement KW - poröses Medium KW - selbstverdichtender Beton KW - Rheologie KW - numerische Modellierung KW - Bewehrung PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-357833 SN - 978-3-9817502-6-3 SN - 1613-4249 VL - 144 SP - 1 EP - 175 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35783 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - 2015 Tianjin Explosions N2 - In 2015 a series of explosions occurred at a container storage station at the Port of Tianjin, China, on Wednesday, 12 August 2015, that killed over one hundred people and injured hundreds of firemen and others. The first two explosions happened within 30 seconds of each other at the facility. The second explosion was larger and involved the detonation of about 800 tons of ammonium nitrate. The cause of the explosions was not known at first, but an investigation of the Chinese authorities concluded in February 2016 that an overheated container of dry nitrocellulose was the cause of the initial explosion. Colleagues of the Nanjing University of Science and Technology and BAM worked together to analyze the reasons and the process of that incident based on knowledge about the properties of the involved substances, particularly ammonium nitrate and nitrocellulose, and potential mechanism of initiation and propagation. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Basel, Switzerland DA - 11.04.2016 KW - Tianjin KW - Nitrocellulose KW - Ammonium nitrate PY - 2016 AN - OPUS4-35861 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Faseroptisches Monitoring von Rohrleitungen N2 - Im Vortrag wird eine kurze Einführung in die verteilte faseroptische Sensorik, speziell die verteilte akustische Sensorik (Distributed Acoustic Sensing, DAS) und in den Stand der Technik beim faseroptischen Pipeline-Monitoring gegeben. Anhand erster Laborversuche im Themenfeldprojekt AGIFAMOR werden die Sensorapplikation sowie die gemessenen Signale erläutert. Abschließend wird ein Ausblick auf weitere im Projekt geplante Untersuchungen gegeben. T2 - 1. Workshop im Themenfeldprojekt AGIFAMOR CY - Berlin, Germany DA - 01.03.2016 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Zustandsüberwachung von Rohrleitungen KW - Distributed acoustic sensing (DAS) PY - 2016 AN - OPUS4-35808 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian T1 - Fall- und Brandprüfungen auf dem BAM TTS N2 - Es werden die Prüfmöglichkeiten auf dem BAM TTS des Fachbereiches 3.2 vorgestellt und die technischen Daten bereitgestellt. T2 - 5. RAM-Behältersicherheitstage CY - Berlin DA - 16.03.2016 KW - Brandversuch KW - Fallversuch PY - 2016 AN - OPUS4-35754 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto T1 - Probabilistic thermo-mechanical analysis of a concrete tunnel lining subject to fire N2 - A probabilistic finite elements analysis (FEA) of a tunnel lining subject to fire is presented. The probability distributions of the parameters related to the thermal analysis was considered in order to study the variability of the results and to carry out a reliability analysis. This assessment considered as random variables the thermo-mechanical properties of the concrete, the maximum heat release rate (HRR), the duration of the period of maximum HRR, the convective coefficient, the emissivity at the surface exposed to the fire, the air velocity within the tunnel, and the initial fire radius. The temperature-time curve was described by a correlation. An experimental design based on a Latin Hypercube Sampling algorithm was performed to define the input parameters to each analysis case. The definition of a limit state function based on the punctual strain status has permitted to carry out a reliability analysis. T2 - IFireSS 2017 – 2nd International Fire Safety Symposium CY - Naples, Italy DA - 07.06.2017 KW - Probabilistic analysis KW - Latin hypercube KW - Tunnel KW - Fire KW - Concrete PY - 2017 AN - OPUS4-40651 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto A1 - Rosignuolo, Francesco A1 - Andreini, M. A1 - La Mendola, S. A1 - Knaust, Christian T1 - Probabilistic Thermo-Mechanical Analysis of a Concrete Tunnel Lining Subject to Fire N2 - Probabilistic thermo-Mechanical analysis of a concrete tunnel lining subject to fire The probability distributions of the parameters related to the thermal analysis was considered in order to study the variability of the results and to carry out a reliability analysis. This assessment considered as random variables the thermo-mechanical properties of the concrete, the maximum heat release rate (HRR), the duration of the period of maximum HRR, the convective coefficient, the emissivity at the surface exposed to the fire, the air velocity within the tunnel, and the initial fire radius. The temperature-time curve was described by a correlation. An experimental design based on a Latin Hypercube Sampling algorithm was performed to define the input parameters to each analysis case. The definition of a limit state function based on the punctual strain status has permitted to carry out a reliability analysis. T2 - IFireSS 2017 – 2nd International Fire Safety Symposium CY - Naples, Italy DA - 07.06.2017 KW - Probabilistic Analysis KW - Latin Hypercube KW - Tunnel KW - Fire KW - Concrete PY - 2017 SN - 978-88-89972-67-0 SN - 2412-2629 SP - 997 EP - 1004 PB - Doppiavoce CY - Naples, Italy AN - OPUS4-40652 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosignuolo, F. T1 - A comparison between empirical models and FDS simulation to predict the ceiling gas temperature distribution in a tunnel fire N2 - A comparison between the results obtained from a Computational Fluid Dynamic (CFD) simulation and from the application of an empirical formula for determining the temperature distribution inside a tunnel in case of fire is presented. The temperature is measured and calculated at different distances from the location of the fire and at different time intervals. The fire considered varies with time following a time-heat release rate curve which has a parabolic growing phase, a constant period and a linear decay. The comparison reveals differences in the results. The temperatures calculated with the empirical formula resulted higher than the temperatures obtained by means of the CFD simulation. A list of possible reasons for this limited correspondence is also presented and commented. A proposal for further studies to better define the limitations of both the procedures and to define the influence of each parameter involved is finally presented. T2 - World Tunnel Congress 2017 – Surface challenges – Underground solutions CY - Bergen, Norway DA - 09.06.2017 KW - CFD KW - Fire KW - Tunnel KW - Design Fire PY - 2017 AN - OPUS4-40655 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosignuolo, F. ED - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto ED - Andreini, M. ED - La Mendola, S. ED - Knaust, Christian T1 - A comparison between empirical models and FDS simulation to predict the ceiling gas temperature distribution in a tunnel fire N2 - A comparison between the results obtained from a Computational Fluid Dynamic (CFD) simulation and from the application of an empirical formula for determining the temperature distribution inside a tunnel in case of fire is presented. The temperature is measured and calculated at different distances from the location of the fire and at different time intervals. The fire considered varies with time following a time-heat release rate curve which has a parabolic growing phase, a constant period and a linear decay. The comparison reveals differences in the results. The temperatures calculated with the empirical formula resulted higher than the temperatures obtained by means of the CFD simulation. A list of possible reasons for this limited correspondence is also presented and commented. A proposal for further studies to better define the limitations of both the procedures and to define the influence of each parameter involved is finally presented. T2 - World Tunnel Congress 2017 – Surface challenges – Underground solutions CY - Bergen, Norway DA - 09.06.2017 KW - CFD KW - Fire KW - Tunnel KW - Design Fire PY - 2017 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-40657 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bradley, I. A1 - Scarponi, G. E. A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, V. A1 - Birk, A. M. T1 - Experimental Analysis of a Pressurized Vessel Exposed to Fires: an Innovative Representative Scale Apparatus N2 - A novel deign of test equipment has been commissioned to investigate thermal stratification and boiling during fire exposure of pressure vessels. Extensive temperature measurements and video of the internal conditions during fire exposure are possible, and the equipment has been designed for future compatibility with laser-based velocity measurement techniques. It is expected to generate data large quantities of data that will be of use in validation of two- and three-dimensional CFD models for the prediction of pressure vessel behaviour in fire. Future work will seek to characterize the boundary layer conditions in detail for a range of test fluids, fill levels and fire-induced thermal boundary conditions. Initial tests undertaken during commissioning may indicate that fire exposure of the vessel wall just above the liquid level can have a notable influence on the pressurization rate, by increasing the degree of superheat. Further experimental and modelling work is required to confirm and quantify this effect, or to rebut this conclusion. T2 - ICH 13th International Conference on Chemical and Process Engineering CY - Milan, Italy DA - 28.05.2017 KW - Representative Scale Apparatus KW - Pressurized Vessel, KW - Fire PY - 2017 VL - 57 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-40663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bradley, I. A1 - Scarponi, G. E. A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, V. A1 - Birk, A. M. T1 - Experimental analysis of a pressurized N2 - Test equipment has been commissioned and proven to work.Initial data on temperatures, and pressurization rates have been collected and are now under analysis. The level of detail of the measurements is suitable for CFD validation. Initial PIV studies were undertaken to measure the velocity field. T2 - ICH 13th International Conference on Chemical and Process Engineering CY - Milan, Italy DA - 28.05.2017 KW - Fire KW - pressurized vessel KW - Representative scale apparatus PY - 2017 AN - OPUS4-40665 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - A massive vehicle-flexible pavement dynamic interaction simulator N2 - The interaction of the vehicles with the pavements imply damaging effects on both systems, as a function of the operating conditions and design characteristics of both systems. These effects influence the road pricing as well as the maintenance costs of the vehicles. In this paper, a simulation scheme has been proposed to analyze such interaction in massive way, involving a multivehicle models was the uncoupling of the roll and pitch responses. Results suggest that the damaging effects on the pavement and the vehicle, depends on the position along the road profile. However, the vertical design of the road would mainly affect the pavement damage, while the turning maneuvers would strongly influence the damage of the vehicle. Many uses can be identified for the proposed simulation scheme, involving different design and operating conditions for both systems. T2 - NAFEMS World Congress 2017 CY - Stockholm, Sweden DA - 11.06.2017 KW - Vehicle KW - Interaction simulator PY - 2017 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-40667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A massive vehicle-flexible pavement dynamic interaction simulator N2 - The interaction of the vehicles with the pavements imply damaging effects on both systems, as a function of the operating conditions and design characteristics of both systems. These effects influence the road pricing as well as the maintenance costs of the vehicles. In this paper, a simulation scheme has been proposed to analyze such interaction in massive way, involving a multivehicle models was the uncoupling of the roll and pitch responses. Results suggest that the damaging effects on the pavement and the vehicle, depends on the position along the road profile. However, the vertical design of the road would mainly affect the pavement damage, while the turning maneuvers would strongly influence the damage of the vehicle. Many uses can be identified for the proposed simulation scheme, involving different design and operating conditions for both systems. T2 - NAFEMS World Congress 2017 CY - Stockholm, Sweden DA - 11.06.2017 KW - Interaction simulator KW - Vehicle KW - Flexible pavement PY - 2017 AN - OPUS4-40668 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Modelling of the lateral stability of river tankers N2 - A model of the cargo – ship interaction has been presented, for a navigation environment in which there is no waves, in which the ship lateral stability depends only on the manoeuver performed and the characteristics of the ship and cargo. Several simplifications have been introduced in the model, including the circular bottom of the ship, which facilitates the location of the buoyancy force on the ship, and the analogy of the sloshing cargo motion to a simple pendulum. Two forms of damping were introduced (river waters with the ship´s hull and the friction of the liquid inside the tanker walls), while the sliding motion of the ship when turning has been assumed as negligible. The results suggest that the sloshing cargo influences the lateral stability of the river tanker, with increases in the maximum roll angle from 15% to 40%, as a function of the speed and the fill level. The maximum roll angle has been found to occur at a 75% fill level, regardless of the ship speed. T2 - NAFEMS World Congress 2017 CY - Stockholm, Sweden DA - 11.06.2017 KW - Lateral stability KW - River tankers PY - 2017 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-40669 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Modelling of the Lateral Stability of River Tankers N2 - A model of the cargo – ship interaction has been presented, for a navigation environment in which there is no waves, in which the ship lateral stability depends only on the manoeuver performed and the characteristics of the ship and cargo. Several simplifications have been introduced in the model, including the circular bottom of the ship, which facilitates the location of the buoyancy force on the ship, and the analogy of the sloshing cargo motion to a simple pendulum. Two forms of damping were introduced (river waters with the ship´s hull and the friction of the liquid inside the tanker walls), while the sliding motion of the ship when turning has been assumed as negligible. The results suggest that the sloshing cargo influences the lateral stability of the river tanker, with increases in the maximum roll angle from 15% to 40%, as a function of the speed and the fill level. The maximum roll angle has been found to occur at a 75% fill level, regardless of the ship speed. T2 - NAFEMS World Congress 2017 CY - Stockholm, Sweden DA - 11.06.2017 KW - Lateral Stability KW - River Tankers PY - 2017 AN - OPUS4-40670 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik T1 - Grundlagen der stahlbaulichen Bemessung – Stabilität N2 - In dieser Blockveranstaltung lernen die Studierenden die Grundlagen der stahlbaulichen Bemessung zum Thema Stabilität. Inhalt ist eine kurze Einführung in die Problematik des Stabilitätsversagens. Danach wird eingegangen auf die Grundlagen des Bemessungsverfahrens nach EC 3, gefolgt von einer Nachweisführung anhand eines Beispiels. T2 - Blockseminar an der Zhejiang University of Science & Technology CY - Hangzhou, China DA - 09.06.2017 KW - Stahlbau KW - Stabilität PY - 2017 AN - OPUS4-40612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - C-OTDR Based Quasi-distributed Vibration Sensing Using High Scattering Fiber Segments - Performance for Subhertz Dynamic Strain Events N2 - Distributed vibration sensing (DVS) based on Rayleigh single pulse optical time-domain reflectometry (C-OTDR) is an attractive and robust method for a variety of sensing applications including geosensing. A key issue for the usability of DVS systems is the signal-to-noise ratio (SNR) and thus the feasibility to demodulate a measured signal, especially in the case of small dynamic strain amplitudes. We present a simple method to locally boost the sensitivity of DVS using pairs of fs-laser-written strongly scattering fiber segments. T2 - EAGE/DGG Workshop on Fibre Optic Technology in Geophysics CY - Potsdam Germany DA - 31.03.2017 KW - C-OTDR KW - Distributed acoustic sensing KW - Quasi-distributed vibration sensing PY - 2017 AN - OPUS4-40629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Health monitoring of geotechnical structures by distributed fiber optic sensors N2 - Health monitoring of ground movement via highly sensitive fiber optic sensors allows operators to detect early potential or ongoing failures in critical geotechnical structures. Particularly, the fiber optic sensors can be embedded in geosynthetics which are nowadays widely used in many geotechnical applications including earth dikes, railway embankments, landfill liners, quarries and mines. Thereby, such smart geosynthetics can be used for reinforcement, layer separation, filtration or drainage while the embedded fiber optic sensors provide information about the condition of the geotechnical structures in real time. The paper highlights the results achieved in this innovative field in the framework of several German and European projects. The presented measurement methods for long-term monitoring are based on Brillouin scattering in silica glass optical fibers (GOFs) and optical time domain reflectometry (OTDR) in polymer optical fibers (POFs). T2 - AMA Conferences 2017 Sensor 2017 CY - Nürnberg, Germany DA - 30.05.2017 KW - Fiber optic sensor KW - Distributed sensor KW - Smart geosynthetics KW - Brillouin sensor KW - OTDR PY - 2017 AN - OPUS4-40523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - C-OTDR Based Quasi-distributed Vibration Sensing Using High Scattering Fiber Segments - Performance for Subhertz Dynamic Strain Events N2 - Distributed vibration sensing (DVS) based on Rayleigh single pulse optical time-domain reflectometry (C-OTDR) is an attractive and robust method for a variety of sensing applications including geosensing. A key issue for the usability of DVS systems is the signal-to-noise ratio (SNR) and thus the feasibility to demodulate a measured signal, especially in the case of small dynamic strain amplitudes. We present a simple method to locally boost the sensitivity of DVS using pairs of fs-laser-written strongly scattering fiber segments. T2 - EAGE/DGG Workshop on Fibre Optic Technology in Geophysics CY - Potsdam, Germany DA - 31.03.2017 KW - C-OTDR KW - Distributed acoustic sensing KW - Quasi-distributed vibration sensing PY - 2017 UR - http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=87755 DO - https://doi.org/10.3997/2214-4609.201700170 SP - SR P10 AN - OPUS4-40632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - Advanced distributed acoustic monitoring N2 - New progress of developments of distributed acoustic monitoring. Review of previous results and lastest improvements. T2 - Seminar Angewandte Photonik CY - Goslar, Germany DA - 15.06.2017 KW - Distributed acoustic sensing KW - Structural health monitoring KW - Quasi-distributed sensing KW - Fibre optic sensors PY - 2017 AN - OPUS4-40640 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühnel, C. A1 - Bardl, Richard A1 - Stengel, Dominik A1 - Kiewitt, W. A1 - Grossmann, S. T1 - Investigations on the mechanical and electrical behaviour of HTLS conductors by accelerated ageing tests N2 - To cope with future requirements, the transfer capacities of distribution systems as well as of transmission systems in Europe need to be increased. Therefore repowering of existing overhead lines with high temperature low sag con-ductors (HTLS) can be one interesting possibility. Because of limited experiences with that technology, current re-search of TU Dresden, the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) and 50Hertz Transmission GmbH investigates the ageing behaviour of several differ-ent HTLS technologies in a consortium with other Euro-pean partners. In this context, accelerated ageing tests of conductors and its corresponding fittings with combined mechanical and electrical loads are done. To evaluate the changes due to ageing, several mechanical tests of the con-ductors are carried out and the contact behaviour of the fittings is analysed. T2 - CIRED Conference CY - Glasgow, Scotland, UK DA - 12.06.2017 KW - HTLS KW - High temperature low sag KW - Resistance KW - Self-damping PY - 2017 SP - Paper 0200, 1 EP - 5 AN - OPUS4-40869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 47, Heft 2 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 2/2017 PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-408040 SN - 0340-7551 VL - 47 IS - 2 SP - 359 EP - 453 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-40804 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Untersuchung zur statistischen Zündwahrscheinlichkeit mechanisch erzeugter Funken im explosionsgefährdeten Bereich N2 - Unsere bisherigen Untersuchungen lassen sich in zwei Stufen unterteilen. Eine erste Analyse /L-13/ ermittelte für alle Explosionsgruppen den Zusammenhang zwischen Schlagenergie, Ge-mischzusammensetzung, Oberflächenrauhigkeit der Schlagplatte und Zündwahrscheinlichkeit, wobei als Schlagenergie die Werte W = 3 Nm, 10 Nm und 190 Nm dienten. Die aktuelle Analyse hat die statistische Erfassung von Verhalten und Zündfähigkeit einzelner abgetrennter Partikel unter dem Einfluss von Schlagenergie und Gemischzusammensetzung zum Ziel Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der kinetischen Schlagenergie und der Zünd-wahrscheinlichkeit: Je höher die kinetische Schlagenergie, umso höher die Wahrscheinlichkeit zur Erzeugung zündfähiger mechanischer Stahl-Schlagfunken. Für die Gemische der IEC-Explosionsgruppe IIC bedeutet das eine signifikante Zunahme der Zündwahrscheinlichkeit durch Stahl-Schlagfunken von 1,5 % (für Wasserstoff) bis 3,0 % (für Ace-tylen) bei W = 10 Nm auf 100 % bei W = 190 Nm. Bei Ethylen beträgt die Zunahme der Zünd-wahrscheinlichkeit von 0 % auf 16,6 % und bei Propan von 0 % auf 6,7 %. Diese Abhängig¬keiten sind in Abb. 1 dargestellt. Unterhalb einer kinetischen Schlagenergie von 3 Nm konnten mit der angewendeten Schlagki-nematik, Schlaggeometrie und Werkstoffen keine zündfähigen mechanisch erzeugten Stahl-Schlagfunken erzeugt werden. T2 - 9. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Hochschule Anhalt (FH), Köthen, Germany DA - 06.11.2008 KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Zündquellen PY - 2008 AN - OPUS4-40796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino T1 - Aerial Robot Olfaction - Mobile Gas Sensors N2 - An introduction to BAM, gas source localisation and gas distribution mapping is given. Both an example for in-situ and open-path gas sensors is shown. The flight platforms used at BAM are introduced. T2 - Workshop "Drohnen in der Wissenschaft" CY - Potsdam, Germany DA - 30.06.2017 KW - Gassensor KW - Olfaction KW - Multicopter PY - 2017 AN - OPUS4-40858 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisermann, René T1 - Applications of distributed acoustic sensing N2 - Review of early AIP related early developments. Overview of distributed methods at BAM. Examples of applications of distributed acoustic sensing for infrastructure monitoring. T2 - innoFPSEC Photonik Seminar CY - Potsdam, Germany DA - 07.06.2017 KW - Fibre-optic sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Structural health monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-40641 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Azari, H. T1 - Classification of nondestructive evaluation tasks for reinforced concrete structures N2 - Abstract: Nondestructive evaluation (NDE) methods have received growing acceptance in many testing tasks in the assessment of concrete infrastructures. Substantial progress in NDE methods for concrete structures can be achieved by discussing the specifics of each testing scenario. Because of the large variety of testing scenarios, the testing tasks must be isolated into subtasks, which can then be solved by NDE methods. A classification scheme for NDE tasks is described and discussed in this paper. Four major groups have been identified: the construction process, the concrete structure, physical or chemical processes, and material properties. For each of these groups, a number of subtasks are described. Typical parameter ranges and Resolution requirements are illustrated and major influencing factors listed. Reference specimens may be designed to be used for performance evaluation, validation, and certification of NDE methods. The classifications can also be used to draft a research road map that benefits both the owners of infrastructure and the instrument developers. KW - Nondestructive testing in civil engineering KW - Classification KW - Test tasks KW - Reinforced Concrete PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000378 SN - 1076-0342 SN - 1943-555X VL - 23 IS - 4 SP - 04017021-1 EP - 04017021-8 PB - ASCE AN - OPUS4-40609 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Heckel, Thomas T1 - New evaluation methods for non-destructive rail inspection using eddy current and ultrasound N2 - Since 1999 there has been a continuous development of non-destructive head check inspection. Especially in case of modern rail inspection systems, high demands on a fast, detailed detection and classification of defects called for improved testing methods. Due to the large amount of different rail types and profiles, the adaptation and optimization of algorithms is still in progress. Additional data analysis is under devel-opment for combined eddy current and ultrasonic inspection methods. This presentation gives an over-view of further enhancement and linking of testing systems as well as data processing. Main foci of the development are an improved sensitivity and an increased reliability of the testing results. Also, addi-tional information can be obtained like determination of local hardness and roughness of the rail as well as an enhanced resolution for locating of defects which will be part of the presented work. T2 - Railway Engineering-2017 CY - Edinburgh, UK DA - 21.06.2017 KW - Eddy current testing KW - Ultrasonic testing KW - Rail inspection KW - Data evaluation KW - Classification PY - 2017 SN - 0-947644-83-0 DO - https://doi.org/10.25084/raileng.2017.0078 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-40767 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rappsilber, Tim T1 - Design fires with mixed-material burning cribs to determine the extinguishing efficacy of compressed air foams (CAF) N2 - The joint research project AERIUS (BMBF), is working to determine the effectiveness and efficiency of CAF in comparison to pure water, water with foaming agents and nozzle-aspirated foams in an extensive series of firefighting experiments. The poster deals with a series of extinguishing tests with mixed-material burning cribs. T2 - 12th International Symposium on Fire Safety Science CY - Lund, Sweden DA - 12.06.2017 KW - CAF KW - Foam KW - Crib KW - Extinguish KW - Fire PY - 2017 AN - OPUS4-40690 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - New Evaluation Methods for Non-Destructive Rail Inspection using Eddy Current and Ultrasound N2 - Since 1999 there has been a continuous development of non-destructive head check inspection. Especially in case of modern rail inspection systems, high demands on a fast, detailed detection and classification of defects called for improved testing methods. Due to the large amount of different rail types and profiles, the adaptation and optimization of algorithms is still in progress. Additional data analysis is under devel-opment for combined eddy current and ultrasonic inspection methods. This presentation gives an over-view of further enhancement and linking of testing systems as well as data processing. Main foci of the development are an improved sensitivity and an increased reliability of the testing results. Also, additional information can be obtained like determination of local hardness and roughness of the rail as well as an enhanced resolution for locating of defects which will be part of the presented work. T2 - Railway Engineering-2017 CY - Edinburgh, UK DA - 21.06.2017 KW - Eddy current testing KW - Ultrasonic testing KW - Rail inspection KW - Data evaluation KW - Classification PY - 2017 AN - OPUS4-40772 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya A1 - Prager, Jens T1 - Structural health monitoring of composite pressure vessels using guided ultrasonic waves N2 - Composite pressure vessels are important components for storing gases under high pressure. Beside others, a common type of pressure vessel is made of a metal liner overwrapped with a fibre reinforced plastic material. Conventional hydrostatic tests, used to assess the integrity of pressure vessels, may overstress the material, and thus, may reduce the remaining life-time of the tested component. Therefore, a truly nondestructive structural health monitoring (SHM) system would not only allow to ensure a safer usage and extended life-time, but also to exclude the necessity of the periodic inspection and testing of pressure vessels. We propose to use guided ultrasonic waves which have a potential to detect the main damage types such as cracking in the metal liner, fibre breaks and composite Matrix delamination. For designing such a SHM system, the multimodal ultrasonic wave propagation and the defect-mode interaction must be fully understood. In this contribution, we present simulation results obtained by means of finite element modelling. Based on the findings, suggestions about appropriate wave modes, their interaction with different flaw types as well as the necessary excitation and suitable sensor configuration are made. Finally, we suggest a first approach of a reliable SHM system for composite pressure vessels. T2 - First World Congress on Condition Monitoring (WCCM) CY - London, UK DA - 13.06.2017 KW - Composite materials KW - Simulations KW - Ultrasonic testing PY - 2017 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-40678 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Structural health monitoring of composite pressure vessels using guided ultrasonic waves N2 - Composite pressure vessels are important components for storing gases under high pressure. Beside others, a common type of pressure vessel is made of a metal liner overwrapped with a fibre reinforced plastic material. Conventional hydrostatic tests, used to assess the integrity of pressure vessels, may overstress the material, and thus, may reduce the remaining life-time of the tested component. Therefore, a truly nondestructive structural health monitoring (SHM) system would not only allow to ensure a safer usage and extended life-time, but also to exclude the necessity of the periodic inspection and testing of pressure vessels. We propose to use guided ultrasonic waves which have a potential to detect the main damage types such as cracking in the metal liner, fibre breaks and composite Matrix delamination. For designing such a SHM system, the multimodal ultrasonic wave propagation and the defect-mode interaction must be fully understood. In this contribution, we present simulation results obtained by means of finite element modelling. Based on the findings, suggestions about appropriate wave modes, their interaction with different flaw types as well as the necessary excitation and suitable sensor configuration are made. Finally, we suggest a first approach of a reliable SHM system for composite pressure vessels. T2 - First World Congress on Condition Monitoring (WCCM) CY - London, UK DA - 13.06.2017 KW - Composite materials KW - Simulations KW - Ultrasonic testing PY - 2017 AN - OPUS4-40679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. E-H050-06-503-7) CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Ausseninstitut der RWTH Aachen, Partner der Universitäten Duisburg-Essen-Münster-Bonn-Braunschweig, Hollestr. 1, 45127 Essen, Germany DA - 20.06.2017 KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Mechanischer Explosionsschutz PY - 2017 AN - OPUS4-40704 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hahn, S.-K. A1 - Rost, M. A1 - Kusche, Christian A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Dokumentation der Entwicklung des m-Faktors und neuer Aspekt der Verbrennungseffizienz T1 - Structural fire protection in industrial buildings - development of the m-factor and new aspect of the combustion efficiency N2 - Vor dem Hintergrund der Zurückziehung der DIN 18230 Teil 2 zur Bestimmung des m-Faktors von Materialien für die Brandlastbewertung im Industriebau müssen neue Wege gefunden werden, wie das Abbrandverhalten alternativ quantifiziert werden kann. Der Beitrag fasst die Entstehung und die Entwicklung der Bestimmungsweise von Abbrandfaktoren zusammen und gibt Ausblick auf eine neue Möglichkeit zur Bewertung von Brandlasten, die Verbrennungseffizienz. KW - Abbrandfaktor KW - DIN 18230 KW - Indrustriebau KW - Brandschutz im Brandlast KW - Verbrennungseffizienz PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201700020 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 94 IS - 6 SP - 337 EP - 343 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-40962 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kapa, Thomas T1 - Distributed Brillouin Sensors N2 - This presentation starts with an overview of various optical sensing applications of Department 8.6 Fiber Optic Sensors. Main topic of presentation is distributed Brillouin sensing of strain and temperature by Brillouin Optical Frequency Domain Analysis (BOFDA). For power grids of offshore wind farms temperature and strain sensing should prevent or rapidly reveal costly break downs. T2 - Seminarvortrag TU Clausthal CY - Goslar, Germany DA - 15.06.2017 KW - Fibre Optic Sensors KW - Stimulated Brillouin Scattering KW - Distributed Sensing PY - 2017 AN - OPUS4-40966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - Wirbelstromprüfung an Bahnkomponenten N2 - Nach einer kurzen Einführung in die Wirbelstromprüfung werden sowohl die Entwicklungen des FB 8.4 auf dem Gebiet der Wirbelstromprüfung an Bahnkomponenten der letzten Jahre als auch die Pläne für die Zukunft vorgestellt. T2 - BVG-Tag CY - Berlin, Germany DA - 07.07.2017 KW - Wirbelstromprüfung KW - Eisenbahn PY - 2017 AN - OPUS4-40931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. A1 - Clobes, M. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Aerodynamic damping of nonlinear movement of conductor cables in wind tunnel tests, numerical simulations and full scale measurements N2 - Aerodynamic damping is a decisive parameter influencing the dynamic response of overhead transmission line conductors. Methods of how to account for the effects of aerodynamic damping differ significantly and so might do the results. In this work, the source of aerodynamic damping being the result of the relative velocity between the structure and wind flow will be revised. Based on wind tunnel tests and validated by simulations, the differences of linear movement compared to a pendulum movement of a sagging cable are shown. The reasons for that Deviation are the large deflections, resulting in a movement non-parallel to the acting wind flow. For analysis in frequency domain, it is not possible to incorporate aerodynamic damping implicitly by fluid structure interaction. If the dynamic movement can be linearized at a working point of the mean deflection, a modification to the linear approach is suggested. This approach is validated by simulation with a finite element model of an existing overhead transmission line, calibrated with full scale measurements. Aerodynamic damping is incorporated in time step analysis by Rayleigh damping and modal damping. The differences between both approaches are emphasized and modal damping is shown to be the most adequate. KW - Aerodynamic damping KW - Overhead transmission lines KW - Conductors KW - Nonlinearities PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.jweia.2017.07.002 SN - 0167-6105 SN - 1872-8197 VL - 169 SP - 47 EP - 53 PB - Elsevier AN - OPUS4-41028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündung von Feststoffen: EN 15188, metallurgische Kohlen, Holzpellets N2 - Berichtet wird über geplante Änderungen der europäischen Norm EN 15188 "Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben"; basierend auf den von der BAM durchgeführten Ringversuchen zur Methodenvalidierung. Zusätzlich wird berichtet von Besonderheiten bei der Gefahrguteinstufung metallurgischer Kohlen als selbsterhitzungsfähiger Feststoff sowie der Selbstentzündung von Holzpellets. T2 - Treffen des Industriearbeitskreises "Brennbare Stäube",Insitut für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit CY - St. Augustin, Germany DA - 20.06.2017 KW - Selbstentzündung KW - Gefahrstoff KW - Einstufung KW - Feststoff PY - 2017 AN - OPUS4-41048 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schumacher, David A1 - Antin, K.-N. A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Vilaça, P. T1 - Application of different X-ray techniques to improve in-service carbon fiber reinforced rope inspection N2 - Carbon fiber reinforced polymer ropes are gaining in significance in the fields of civil engineering and hoisting applications. Thus, methods of non-destructive testing (NDT) need to be developed and evaluated with respect to new challenges and types of defects. Particularly important is the development of in-service testing solutions which allow the integration in global online monitoring systems. Conventional methods like electrical resistivity or strain measurements using optical fibers are already in use. This study investigates the possibility of using various X-ray techniques to increase the reliability and significance of NDT and their applicability to in-service testing. Conventional film radiography is the most common technique; however, even after image enhancement of the digitized film, this technique lacks contrast sensitivity and dynamic range compared to digital detector array (DDA) radiography. The DDA radiography is a highly sensitive method; yet, the limitation is that it delivers 2D images of 3D objects. By the use of co-planar translational laminography the detectability of planar defects is superior to 2D methods due to multiple projection angles. Apart from this, it can be used on-site due to a rather simple setup and robust equipment. In this work two photon counting detectors (PCD) with different sensor materials (Si and CdTe) were used. The results show that the resolution and defect recognition is lower in case of DDA radiography and laminography using PCDs compared to high-resolution computed tomography. However, the DDA radiography and laminography are sensitive enough to both fiber breakage and delaminations and can be significantly advantageous in terms of measurement time and adaptability for on-site monitoring. KW - X-ray imaging KW - Digital radiography KW - Co-planar translational laminography KW - Computed tomography KW - Photon counting detectors KW - Carbon fiber reinforced polymer KW - Rope PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-017-0441-5 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 36 IS - 4 SP - Paper 62, 1 PB - Springer International Publishing AG CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-41781 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Raspe, Tina A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. T1 - Early fire detection: Are hydrogen sensors able to detect pyrolysis of house hold materials? N2 - We analysed the hydrogen generation during the smouldering of polymeric materials, which are typically used in the household, in the Smoke Density Chamber coupled to a new developed hydrogen sensor to detect early stages of fires. The results of hydrogen generation were compared with the emission of carbon monoxide and smoke during the fire scenarios. Additionally, the results were compared with parameters used in traditional commercial detection systems. In this scenario, the hydrogen sensor showed encouraging results for the detection of fires in earlier phase compared to traditional detectors. Furthermore, we tested the new developed hydrogen sensor in a real room with different fire scenarios. We have also investigated interferences, e.g. steam and cigarette smoke. The hydrogen sensor could detect hydrogen generation in the earliest stage of fire, even before CO and smoke were developed in detectable amounts. Therefore, the hydrogen sensor can be applied for early fire detection in case of pyrolysis. The sensors are quite good for detecting pyrolysis gases. But when it comes to a fast ignition other techniques are more suitable for it. The sensors are best for combination with other techniques, such as smoke detectors. T2 - IAFSS 12th Symposium 2017 CY - Lund, Sweden KW - Fire chemistry KW - Hydrogen sensor PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.04.035 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 91 SP - 1059 EP - 1067 PB - Elsevier AN - OPUS4-41895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. E-H050-08-051-7) CY - Haus der Technik e.V. (HdT), Ausseninstitut der RWTH Aachen, Partner der Universitäten Duisburg-Essen-Münster-Bonn-Braunschweig, Hollestr. 1, 45127 Essen, im Maritim Seehotel in 23669 Timmendorfer Strand, Germany DA - 29.08.2017 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken PY - 2017 AN - OPUS4-41802 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Application of NDT to nuclear structures N2 - The presentation is #4 of the lecture series within the CE5390 NDT&E Course at the “University of Texas at El Paso”, USA (UTEP): 1. Application of NDT to Transportation Infrastructure 2. Application of NDT to Pavements 3. Application of NDT to Tunnels 4. Application of NDT to Nuclear Structures 5. Ultrasonic Methods 6. Electrical Resistivity (ER) 7. Galvanostatic Pulse Measurement (GPM) 8. Half-Cell Potential (HCP) 9. Ground Penetrating Radar (GPR) to Infrastructure 10. Ground Penetrating Radar (GPR) to Pavements 11. Impact Echo (IE)/Ultrasonic Surface Waves (USW) 12. Infrared Thermography (IR) 13. Magnetic Flux Leakage (MFL) 14. Ultrasonic Tomography (UST) 15. Falling Weight Deflectometer/Light Weight Deflectometer 16. Spectral Analysis of Surface Wave 17. Traffic Speed Deflectometer 18. Integrity of Foundations 19. Integration of Technologies Applications of NDT for nuclear structures are presented with an overview over the special challenges for NDE in this area. The lecture was held as a webinar on August 29, 2017 T2 - Webinar UTEP CE 5390 Special Topics Civil Engineering CY - Berlin, Germany DA - 31.08.2017 KW - Non-destructive testing in civil engineering KW - Nuclear structures PY - 2017 AN - OPUS4-41810 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hu, W.‐H. A1 - Álvaro Cunha, Á. A1 - Caetano, E. A1 - Rohrmann, R. G. A1 - Said, Samir A1 - Teng, J. T1 - Comparison of different statistical approaches for removing environmental/operational effects for massive data continuously collected from footbridges N2 - The implementation of continuous dynamic monitoring systems in two bridges, in Portugal, is enabled to detect the occurrence of very significant environmental and operational effects on the modal properties of these bridges, based on automated processing of massive amounts of monitoring data collected by a set of accelerometers and thermal sensors over several years. In order to remove or mitigate such environmental/operational effects with the purpose of damage detection, two different statistical methods have been adopted. One of them is the multiple linear regression by performing nonlinear correlation analysis between measured modal properties and environmental/operational variables. Another one is principal component regression based on the identification of the linear subspace within the modal properties without using measured values of environmental and operational variables. This paper presents a comparison of the performance of these two alternative approaches on the basis of continuous monitoring data acquired from two instrumented bridges and simulated damage scenarios. It is observed that different methods show similar capacity in removing environmental effects, and the multiple linear regression method is slightly more sensitive to structural damage. KW - Multiple linear KW - Damage detection KW - Environmental/operational effect KW - Modal property PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/stc.1955 SN - 1545-2255 VL - 24 IS - 8 SP - e1955-1 EP - e1955-19 PB - John Wiley & Sons, Ltd AN - OPUS4-41147 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Signal processing for non-destructive testing of railway tracks N2 - Increased speed, heavier loads, altered material and modern drive system concepts result in an increasing number of flaws in railways. Caused by the rapid change in damage mechanism by modern rolling stock the appearance of the flaws also alters. Hence, interpretation of non-destructive rail testing results may become difficult. Caused by the changed interplay between detection method and flaw the recorded signals will result in an unknown type for the rail flaws type classification. Methods for automatic rail inspection according to defect detection and classification have been developed continuously. Signal processing is a key technology to master the challenge of classification and maintain resolution and detection quality independently of operation speed. The basic ideas of signal processing based on the Glassy-Rail-Diagram for classification purposes will be presented. Examples for the detection of damages caused by rolling contact fatigue are given. Synergetic effects of combined evaluation of diverse inspection methods are shown. T2 - QNDE 2017 CY - Provo, UT, USA DA - 17.07.2017 KW - Rail testing KW - Signal processing KW - Ultrasound PY - 2017 AN - OPUS4-41150 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas T1 - Schnelle Ultraschallprüfung von längsgebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Phased Array Rotationsscanner N2 - Im Rahmen des Europäischen Projektes RAAI* wird speziell für längsgebohrte Eisenbahnradsatzwellen von Hochgeschwindigkeitszügen eine Phased Array Technik angepasst, mit dem Ziel einer nahezu 100%igen Rissprüfung (Tiefe 2-3 mm) ohne die Demontage der Wellen und einer Prüfzeitreduzierung von 75%. Die Technik arbeitet mit einem Phased Array, bei dem die Schwingerelemente auf einem Kegelstumpf angeordnet sind. Für die Abtastung in Umfangsrichtung erlaubt das Phased Array die schnelle Rotation und zusätzlich das Fokussieren und Schwenken des Schallbündels. In Richtung der Achse wird das Prüfkopfsystem mechanisch bewegt. In vorangegangenen Projekten ist das Prinzip dieser Prüftechnik entwickelt und die Tauglichkeit gezeigt worden. Die jetzigen Arbeiten haben insbesondere die Optimierung der Sensortechnik an die o.g. Aufgabe zum Ziel. Wegen der ungewöhnlichen Geometrie des Arrays sind umfangreiche Simulationsrechnungen nötig, um die Auswirkung von zahlreichen Parametern auf die Schallfeldform und letztlich auf die Empfindlichkeit und die Ortsauflösung zu untersuchen und die Konstruktionsdaten zu bestimmen. Zur Validierung der Prüftechnik werden Tests an typischen Eisenbahnradsatz-wellen durchgeführt. Der Einsatz von unterstützenden Signalverarbeitungsalgorith-men bei der Auswertung der Prüfergebnisse zur sichereren Fehlererkennung ist u.a. wegen des möglichen geringen Messpunktabstandes für diese Prüftechnik besonders vielversprechend. Der Stand der Entwicklung wird gezeigt. T2 - DGZfP Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Phased array KW - Radsatzwellen KW - Ultraschall KW - Kegelarray KW - Eisenbahnradsatz KW - Innenprüfung KW - ZfP KW - Bahn KW - Kegel KW - Innenbohrung KW - Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-41154 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - X-Ray Computed Tomography as a Tool for Calibration and Validation of Numerical Simulations N2 - This presentation includes the results of a number of case studies of concrete properties using computed tomography (CT) in combination with various in-situ testing techniques, including those of mechanical loading, water transport, and fire. The results of these case studies demonstrate the potential of CT as an approach for obtaining unique, quantitative data about the structure of materials. This data can serve as the basis for calibrating and validating a new generation of numerical models that have a stronger foundation in micromechanical theory. This will contribute to the development of more accurate and versatile simulation approaches for concrete and other building materials. T2 - International Workshop: Micromechanics of Rocks and Concrete CY - Berlin, Germany DA - 21.07.2017 KW - Computed tomography (CT) KW - In-situ testing KW - Case studies PY - 2017 AN - OPUS4-41104 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fontana, Patrick A1 - Qvaeschning, D. A1 - Hoppe, Johannes ED - de Schutter, G. ED - de Belie, N. ED - Janssens, A. ED - van den Bossche, N. T1 - Durability of UHPC for facade elements with self-cleaning surfaces N2 - This paper presents the development of ultra-high performance concrete (UHPC) for façade elements with self-cleaning properties. For creating self-cleaning surfaces two different approaches are proposed. One approach is based on the photocatalytic activation of the external UHPC shell by incorporation of TiO2 particles. The second approach consists of the modification of the UHPC surface by micro structuring in combination with the application of hydrophobic agents to create durable super hydrophobicity. In the framework of the H-HOUSE Project funded by the European Commission the experimental investigations were performed with UHPC based on Dyckerhoff Nanodur® technology. The special properties of this material enable the precise reproduction of any micro structure without flaws. The current results obtained from laboratory and outdoor weathering tests are promising and demonstrate the feasibility of the approaches. T2 - XIV DBMC - 14th International Conference on Durability of Building Materials and Components CY - Ghent, Belgium DA - 29.05.2017 KW - Building materials KW - Ultra-high performance concrete KW - Water repellence KW - Photocatalysis KW - Waethering KW - Durability PY - 2017 SN - 978-2-35158-159-9 VL - PRO 107 SP - 209 EP - 210 PB - RILEM Publications S.A.R.L. AN - OPUS4-40997 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Szypkowski, Marko A1 - Stoffer, Norbert ED - Bartmann, Hubertus T1 - Taucher-Handbuch, Technik, Tauchgeräte - Bauteile und Baugruppen für Leichttauchgeräte, Kap. Flaschenventile N2 - In dem Handbuch für Tauchgeräte behandelt das Kapitel "Flaschenventile" alle technisch und rechtlich relevanten Themenbereiche für die Anwender. KW - Flaschenventile KW - Atemschutz KW - Tauchen KW - Druck KW - Ventile PY - 2017 SN - 978-3-609-75380-5 VL - 6 SP - Kap. III-1.2.3.1.5, 1 EP - 26 PB - Stork Verlag CY - Landsberg am Lech ET - 101 AN - OPUS4-41004 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Investigations Concerning the Maximum Filling Degree of Dangerous Goods Packagings for Hazardous Liquids N2 - The dangerous goods regulations UN/ADR 6.1.5.5.4 (a) prescribe a maximum filling degree for determining the test pressure for the hydraulic pressure test by real measurements. The assumption is that the maximum filling degree of the liquid phase is the worst case concerning the gauge pressure. Therefore, the main objective of this study is to investigate the effect of the filling degree on the gauge pressure. Gauge pressure measurements and calculations for different substances were carried out at different filling degrees for a steel drum and a steel jerrican (heating up from 15°C to 55°C). The assumption that the maximum filling degree is the most critical is only valid for relatively rigid packagings: If the relative expansion of the packaging is smaller than the volume increase of the liquid phase due to heating up, the gauge pressure increases with increasing filling degree. But the opposite is true for relatively flexible packagings: If the relative expansion of the packaging exceeds the relative volume expansion of the liquid, the gauge pressure increases for decreasing filling degrees. The current regulations for the hydraulic test pressure determination at a maximum filing degree do not lead to the intended safety level. For a lower level than the maximum filling degree, the prescribed safety factor of 1.5 is not respected. Under transport conditions, it is possible that the inner gauge pressure exceeds the test pressure. This can result in a failure of the packaging. There is a need to reconsider the regulations. KW - Relative expansion KW - Dangerous Goods packagings KW - Filling degree KW - Gauge pressure KW - Overpressure PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2209 SN - 0894-3214 VL - 30 IS - 8 SP - 461 EP - 475 PB - Wiley & Sons, Ltd. AN - OPUS4-41341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - POF-based Distributed Brillouin Sensing N2 - In this presentation the need of distributed Brillouin sensors in POF is underlined. The usage of FBGs for measurment improvements was presented. In-situ structual health monitoring applications were shown and a possible experimental setup was presented. T2 - Presentation at Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute CY - Goslar, Germany DA - 15.08.2017 KW - Brillouin KW - Distributed sensing KW - Polymer optical fibre PY - 2017 AN - OPUS4-41386 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Luong, Thi Mai Hoa T1 - Non-destructive assessment of the axial stress state in iron and steel truss structures by dynamic measurements N2 - The inverse identification of the stress state in axially loaded slender members of iron and steel truss structures using measured dynamic data is discussed. A methodology is proposed based on the finite element model updating coupled with nature-inspired optimization techniques, in particular the particle swarm optimization. The numerical model of truss structures is calibrated using natural frequencies and mode shapes from vibration tests, as well as additional information of the axial forces in selected truss members based on the experimentally identified modal parameters. The results of the identification are the axial forces or corresponding stresses in truss structures and the joint rigidity in relation to pinned and rigid conditions. T2 - X International Conference on Structural Dynamics, EURODYN 2017 CY - Rome, Italy DA - 10.09.2017 KW - Axial force KW - Dynamic test KW - Model updating KW - Optimization technique KW - Truss structures KW - Modal parameters PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.447 AN - OPUS4-41932 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erenberg, Marina T1 - Impact limiter behaviour under IAEA fire test conditions N2 - The safety of packages for the transport of spent nuclear fuel or radioactive waste has to be proven by consecutive testing and/or numeric analysis. For damage protection these casks are equipped with impact limiters. German package designs usually include wood filled impact limiters encapsulated by steel sheets. Because the steel sheets suppress the oxygen supply into the wood, the scenario of impact limiter burning as a safety disturbance was not yet considered. The safety of these packages is proven in compliance with IAEA regulations by accomplished cumulative mechanical and fire tests. Mechanical reliability is proven by different drop tests. Drop testing might cause significant damage of the impact limiter steel sheets and might enable sufficient oxygen supply to the impact limiter during the following fire test. During the fire test the package is exposed to an engulfing 800 °C fire with a heat flux of about 75 kWm-2 for 30 minutes. After these both tests the degradation of the package has to be within defined prescriptive limits. Leak tightness of the cask is of particular importance. The aim of this project is to consider the case of impact limiter burning as a safety disturbance and to investigate the behaviour of a real size impact limiter during and after a fire test. The objective is to find out whether a self-sustaining smouldering fire is initiated. A smouldering fire is expected because of previously conducted promising small scale tests at BAM. The amount of energy, transferred from the impact limiter into the cask is of importance and will be quantified with a therefore designed test bench. The impact limiter specimen has got a volume of about 3 m³ wood. The impact limiter is mounted onto a water tank which simulates the cask and its heat generating radioactive inventory. The water tank is mounted on a frame. By pipes a closed water circuit through the water tank is realized. To answer the question of how much heat is transferred from the smouldering fire into the cask, the mass flow and the temperature at the tank inlet and outlet is measured. With that the time dependent heat transfer rate can be calculated. The second objective was to determine the fire spread inside the impact limiter. Therefore, the impact limiter is equipped with about 50 thermocouples to determine the global fire spread on the one hand and the local spread of particular spots on the other hand. T2 - IAFSS 2017 CY - Lund, Sweden DA - 12.6.2017 KW - Smouldering fire KW - Safety engineering KW - Burning of wood KW - Transport containers PY - 2017 AN - OPUS4-41906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Jens A1 - Leonhard, H. T1 - Unsichtbares sichtbar machen - Oberflächenschnelltest auf Korrosionsgefahr N2 - Eine Passivschicht schützt die Oberfläche nichtrostender Stähle vor Materialauflösung. Sie darf nicht unvollständig oder beschädigt sein. Sonst drohen Schadensfälle durch Korrosion an Rohrsystemen und Behältern. TÜV SÜD Chemie Service zeigt ein von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickeltes Verfahren zur Überprüfung der Passivschicht. Der Test nimmt nur 15 Minuten in Anspruch. KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsschnelltest KW - KorroPad KW - Passivschicht PY - 2017 SN - 1436-2597 VL - 20 IS - 9 SP - 53 EP - 54 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaG CY - Weinheim AN - OPUS4-41911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Fireballs of liquid organic peroxides - research at BAM N2 - Summary of recent research activities at BAM concerning fireballs of organic peroxides. Experimental setup and data aquisition is briefly shown and results are discussed compared with semi-empirical models. Moreover, approaches for CFD simulation methods are presented. Finally, collaborative research of BAM and NUST (China) is shown as an example for future work. T2 - Presentation at Nanjing University of Science and Technology (NUST) CY - Nanjing, China DA - 19.05.2017 KW - Fireball KW - Organic peroxide KW - CFD simulation PY - 2017 AN - OPUS4-41916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knorr, Annett T1 - Vorhersage der selbstbeschleunigenden Zersetzungstemperatur (SADT) für organische Peroxide N2 - Für die Bestimmung der SADT existieren verschiedene Prüfverfahren, die einen Zeitaufwand von mindestens einem Tag bis zu mehreren Wochen erfordern. Es ist deshalb wünschenswert, bereits in einem frühen Stadium von sicherheitstechnischen Untersuchungen die SADT ohne großen zeitlichen Aufwand zu bestimmen bzw. abzuschätzen. Ein klassisches Screening-Verfahren, um Stoffe mit geringem Material- und Zeitaufwand zu charakterisieren ist die Diffenrtial Scanning Calorimetry (DSC). Wie aus der Literatur bekannt, kann bei Anwendung eines definierten Kriteriums für die Bestimmung der Onset-Temperatur in der DSC eine SADT berechnet werden, die im Vergleich zum experimentell bestimmten Wert geringe Abweichungen besitzt. Diese Methodik wird für weitere flüssige und neu für feste organische Peroxide angewendet. Im Ergebnis zeigt sich unter Berücksichtigung eines zusätzlichen Sicherheitsabstandes von 5 K bis auf eine Ausnahme ein gutes Abbild der gemessenen SADT. T2 - 22. Kalorimetrietage CY - Braunschweig, Germany DA - 07.06.2017 KW - SADT KW - DSC PY - 2017 AN - OPUS4-41982 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gödde, M. T1 - Vergleich verschiedener Messmethoden zum thermischen Verhalten von Dicumylperoxid (40 %) in Ethylbenzol - modellbasierte Vorhersage adiabater Induktionszeiten sowie der SADT und Vergleich mit dem UN H.1-Test N2 - Experimentelle Basis für die sicherheitstechnische Beurteilung exothermer Reaktionen sind je nach Fragestellung verschiedene thermoanalytische Messverfahren wie DSC, Reaktionskalorimetrie (RC), adiabate Kalorimetrie, Calvetkalorimetrie (z.B. C80), Mikrokalorimetrie (z.B. TAM). Um eine hohe Verlässlichkeit der Aussagen zu garantieren, sind regelmäßige Kalibrierungen unerlässlich. Nach ISO 17025 für akkreditierte Prüflaboratorien müssen regelmäßig Eignungsprüfungen und Teilnahmen an Ringversuchen nachgewiesen werden. Normalerweise werden kalorische Messverfahren durch Schmelzen von Reinstoffen, Referenzreaktionen und elektrische Heizer kalibriert. Die BASF Sicherheitstechnik verwendet seit Jahren eine 40%-ige Lösung von Dicumylperoxid (DCP) in Ethylbenzol zur Ermittlung der Leistungskenngrößen eigener adiabater Kalorimeter. Im Rahmen der vorliegenden Studie wurde das thermische Verhalten der Peroxidlösung mit weiteren kalorimetrischen Methoden untersucht und die Ergebnisse untereinander verglichen. Als Messtechniken wurden neben der adiabaten Kalorimetrie verschiedene Messungen in DSC, C80, TAM und RC herangezogen. Der Vergleich der Messmethoden untereinander erfolgte anhand der Arrheniusauftragung des jeweils (maximal) detektierten Wärmestroms im Temperaturbereich von 80°C bis 130°C. Abbildung 1 zeigt zum einen die gute Übereinstimmung der Messgrößen aus DSC, C80, RC bei 120°C und 130°C. Zum anderen wird deutlich, dass auch die Extrapolierbarkeit der Wärmeströme zu höheren und tieferen Temperaturen zulässig ist, wie die Resultate aus TAM und dem adiabaten Experiment belegen. Zusätzlich zu den experimentellen Untersuchungen, wurde auf Basis dynamischer Wärmestromkurven aus DSC und C80 ein formalkinetisches Modell entwickelt (Software: Netzsch Thermokinetics 3.1). Die gemessenen Kurven bei unterschiedlichen Heizraten wurden mit einem formalkinetischen Modell beschrieben. Die abgeleiteten kinetischen Größen wurden im Folgenden herangezogen, um Wärmeströme und adiabate Induktionszeiten für verschieden Temperaturen zu simulieren und mit den verschiedenen Experimenten zu vergleichen. Aus den Ergebnissen wird deutlich, dass sich das kinetische Modell hervorragend eignet, um das reale Verhalten der Probe über einen weiten Temperaturbereich hinweg hinreichend genau zu beschreiben. Ferner wurde auf Basis der kinetischen Informationen die SADT (self-accelerating decomposition temperature) für ein 200-Liter Fass nach Semenov und mittels zeitabhängiger Rechnungen (CFD) vorhergesagt und anschließend mit einem 1:1- Durchgehexperiment verglichen (UN H.1-Test). Zusammenfassend ergibt sich ein konsistentes Bild zwischen den einzelnen Messverfahren und der Simulation. Damit qualifiziert sich die Lösung von Dicumylperoxid in Ethylbenzol als Referenzsubstanz für Eignungsprüfungen verschiedenster kalorischer Messverfahren in sicherheitstechnischen Prüflaboratorien. T2 - 22. Kalorimetrietage CY - Braunschweig, Germany DA - 07.06.2017 KW - SADT KW - Model-basierte Vorhersagen KW - Dicumylperoxid KW - Kalorimetrische Methoden KW - UN-Test H.1 PY - 2017 AN - OPUS4-41985 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - Suitable diluents for the group of desensitized explosives? N2 - The question, what is a suitable diluent for the group of desensitized explosives, is adressed in this presentation. After a review of the definions from the corresponding regulations a possible testing scheme is presented and discussed. It should only be possible to test a phlegmatized explosive out of class 1 via a negative result in test series 6. The characteristics of a suitable diluent is discussed in the second part of the presentation. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Rijswijk, The Netherlands DA - 24.04.2017 KW - Desensitized explosives KW - Test series 6 PY - 2017 AN - OPUS4-41986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Proposal for a new structure of the IMSBC code N2 - The information contained in the current form of the IMSBC Code is difficult to handle in electronic systems and tedious to edit. We propose a tabular form similar to the IMDG Code or the ADN. T2 - CCC 4 SUB-COMMITTEE ON CARRIAGE OF CARGOES AND CONTAINERS CY - London, UK DA - 11.09.2017 KW - IMSBC code KW - Bulk carriage KW - Dangerous goods PY - 2017 AN - OPUS4-41973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Damm, David T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Präsentation der Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 7. Deutsche Gefahrgut-Sicherheitstage 2017 CY - Fahrsicherheitszentrum Nürburgring, Germany DA - 12.09.2017 KW - Gefahrgut KW - Datenbank KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Transport of dangerous goods KW - Information system PY - 2016 AN - OPUS4-41976 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Damm, David T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln T2 - 7. Deutsche Gefahrgut-Sicherheitstage 2017 CY - Fahrsicherheitszentrum Nürburgring, Germany DA - 12.09.2017 KW - Umweltgefahr KW - Kennzeichnung KW - Fachinformationssystem KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system KW - Dangerous goods KW - Database PY - 2017 AN - OPUS4-41977 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dey, Anika A1 - Casperson, Ralf A1 - Pohl, Rainer A1 - Thomas, Hans-Martin T1 - Die Klassifizierung von Oberflächenfehlern in Schienen mit der Wirbelstromprüfung N2 - Die Rissbildung durch Rollkontaktermüdung, der Materialverschleiß oder die Bildung von Einzelfehlern – aufgrund solcher Schädigungsarten wird die Lebensdauer der Schiene signifikant verkürzt. Mit entsprechenden Methoden der ZfP können diese Schäden an Schienen erkannt und bewertet werden. Ein sehr geeignetes Verfahren zur Feststellung von Schädigungen und Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche ist die Wirbelstromprüfung. Die zerstörungsfreie Prüfung der Schienenoberfläche durch das Wirbelstromverfahren wurde ursprünglich zur Detektion von Rollkontaktermüdungsrissen entwickelt. Anhand von Ergebnissen aus zahlreichen Prüfeinsätzen in den letzten Jahren wurde außerdem festgestellt, dass unter anderen auch Fehler wie Squats, Belgrospis, Eindrückungen oder Riffel in den Wirbelstromsignalen erkannt werden können. Aufgrund dieser Erfahrungen ist es möglich geworden, den Oberflächenfehlern in der Schiene ein charakteristisches Wirbelstromsignal zuzuordnen. Somit eröffnet sich die Möglichkeit die Wirbelstromprüfung an Schienen nicht ausschließlich zur Detektion von Rollkontaktermüdungsris-sen zu verwenden, sondern auch zur Feststellung von Einzelfehlern oder Materialveränderungen in der Oberfläche. Zusätzlich besteht das Potential durch Ultraschall erfasste Anzeigen, wie z.B. Schweißnähte, Squats etc. mit der Wirbelstromprüfung zu bestätigen und die Aussagesicherheit und Qualität dieser Prüfmethoden noch zu erhöhen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2009 CY - Münster, Deutschland DA - 18.05.2009 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Schienenfehler KW - Eisenbahnschiene PY - 2009 SN - 978-3-940283-16-0 IS - DGZfP-BB 115 (Di.2.B.3) SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-20512 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dey, Anika A1 - Casperson, Ralf A1 - Pohl, Rainer A1 - Thomas, Hans-Martin T1 - Die Wirbelstromprüfung als Hilfsmittel für die Schieneninstandhaltung N2 - Die zerstörungsfreie Oberflächenprüfung an verlegten Eisenbahnschienen mit Wirbelstrom hat in den letzten Jahren durch ständige Weiterentwicklung und Verifizierung enorm an Bedeutung gewonnen. Es wurde u.a. angestrebt zuverlässige Planungsgrößen für den Einsatz von Instandhaltungsmaßnahmen zu erhalten, durch deren gezielten Einsatz Risswachstum unterbunden werden kann. Die Ursache für das Wachstum von Rissen in der Schiene liegt in der Materialermüdung des Werkstoffes infolge der Betriebsbelastungen im Rad-Schiene-Kontakt. Nach einer gewissen Beanspruchungsdauer kommt es an den Kontaktflächen der Fahrkante zu einer Kaltverfestigung des Schienenstahls. Durch fortschreitende Verfestigung des kontaktbeanspruchten Oberflächenbereichs der gehärteten Schicht wird der Werkstoff spröde und es bilden sich feine Risse aus. Die Risse wachsen anfangs unter einem flachen Winkel in das Schieneninnere hinein, neigen dann aber ab einem gewissen Stadium dazu in das Innere des Schienenkopfes abzukippen, was im Extremfall zu einem Schienenbruch führen kann. Diese Rollkontaktermüdungsrisse, auch genannt Head Checks, entstehen bevorzugt in der Fahrkante von bogenäußeren Schienen. Die Anwendung der Wirbelstromprüfung an der Schiene wurde bisher zur Ermittlung der Schädigungstiefe dieser Rollkontaktermüdungsrisse eingesetzt. Das Wirbelstromverfahren besitzt die Eigenschaft, sehr empfindlich auf alle Veränderungen der Materialeigenschaften an der Oberfläche zu reagieren. Daher wurde festgestellt, dass sich neben der Detektion von Rissen auch Fehler wie Eindrückungen oder Schlupfwellen, bis hin zu Materialveränderungen durch Schweißen oder Aufhärtungen in der Schienenoberfläche bestimmen lassen. Die Wirbelstromprüfung besitzt daher das Potenzial, mögliche Orte der Entstehung von Ermüdungsrissen in einem extrem frühzeitigen Stadium nachzuweisen. Ziel ist es, die rissgefährdeten Zonen schon im Zustand der Kaltverfestigung zu identifizieren. Dadurch können sich neue Aspekte für die präventive Schieneninstandhaltung ergeben. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 10.05.2010 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Schienenfehler KW - Eisenbahnschiene PY - 2010 SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (P68) SP - 1 EP - 7 CY - Berlin AN - OPUS4-21886 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Temperaturabhängige Prüfung von Beschleunigungsaufnehmern für stoßartige Beanspruchungen N2 - Motivation: - Beschleunigungsaufnehmer (BA) sind in ihrer Funktion und in ihren Messeigenschaften stark temperaturabhängig - kritisch ist z. B. der Dämpfungsmechanismus der seismischen Masse piezoelektrischer BA - Anwendung: z. B. Fallversuche mit spezifischer Temperaturvorgabe (- 40 °C, + 100 °C) - Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens zur temperaturabhängigen Untersuchung von BA T2 - 15. ITG-/GMA-Fachtagung "Sensoren und Messsysteme 2010"/Messe "Sensor + Test 2010" CY - Nuremberg, Germany DA - 18.05.2010 PY - 2010 AN - OPUS4-22021 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Binder, Christian T1 - Transporteigenschaften von Thoriumnitrat in verschiedenen praxisrelevanten Lösungen und Diffusionskoeffizienten von Plutonium(IV)-Nitrat in salpetersauerer Lösung - Ein Beitrag zur Optimierung der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen KW - Kernbrennstoffe KW - Wiederaufarbeitung KW - Thoriumnitrat KW - Plutoniumnitrat KW - Diffusionskoeffizienten PY - 1984 SP - 1 EP - 152 AN - OPUS4-7631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zehr, Joachim T1 - Die experimentelle Bestimmung der oberen Zündgrenze von Staub/Luft-Gemischen als Beitrag zur Beurteilung der Staubexplosionsgefahren N2 - Nach Hinweisen auf die Bedeutung der oberen Zündgrenze für Staubexplosionen werden eine Apparatur, mit der serienmäßige Untersuchungen an vielen brennbaren Stäuben durchführbar sind, geschildert und das dazugehörige Auswerteverfahren angegeben. Eine Reihe von Ergebnissen wird mitgeteilt und an Hand dieser die Anwendbarkeit der Methode diskutiert. Der abschließende Teil behandelt Sicherheitsmaßnahmen mit besonderen Hinweisen für einige praktische Fälle. PY - 1959 SN - 0375-989x VL - 19 IS - 5 SP - 204 EP - 214 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-10044 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koenen, Heinrich A1 - Ide, Karl-Heinz A1 - Swart, Karl-Heinz T1 - Sicherheitstechnische Kenndaten explosionsfähiger Stoffe - 1. Mitteilung: Prüfverfahren der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) Berlin-Dahlem N2 - Die Prüfmethoden zur Ermittlung der „explosiven Eigenschaften“ und der Explosionsfähigkeit von Stoffen sind in den letzten Jahren so ergänzt worden, daß es möglich ist, eine Reihe von Eigenschaften in relativen Zahlenwerten auszudrücken. Diese Werte und andere Angaben stellen die sicherheitstechnischen Kenndaten eines Stoffes dar und erlauben die Beurteilung seiner Gefährlichkeit, insbesondere auch für Zwecke des Arbeitsschutzes und der Unfallverhütung bei Herstellung, Verarbeitung, Beförderung, Lagerung und Verwendung. Es ist beabsichtigt, die explosionsfähigen festen und flüssigen Stoffe auf diese Weise tabellarisch zu erfassen, um den in der Industrie und den Aufsichtsbehörden für solche Fragen Verantwortlichen die Möglichkeit in die Hand zu geben, sich über die gefährlichen Eigenschaften eines Stoffes zu informieren. Zunächst werden die hierzu angewandten Prüfmethoden der Bundesanstalt für Materialprüfung beschrieben. Die Tabellen mit den sicherheitstechnischen Kenndaten explosionsfähiger Stoffe folgen in weiteren Mitteilungen. Der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie, Heidelberg, welche diese Arbeiten wesentlich unterstützt und damit erst ermöglicht, sei bereits an dieser Stelle aufrichtig gedankt. PY - 1961 SN - 0014-505X SN - 0014-5068 N1 - Der Artikel wurde ursprünglich in zwei Teilen veröffentlicht: H. 1, S. 4-13 und H. 2, S. 30-42. – The article was originally published in two parts: No. 1, p. 4-13 and no. 2, p. 30-42. VL - 9 IS - Sonderdruck aus Nr. 1 und 2/1961 SP - 3 EP - 23 PB - Barth CY - Neustadt, Weinstr. AN - OPUS4-10141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Dilz, K. A1 - Pohl, J. A1 - Rühe, S. A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Casperson, Ralf T1 - Online-Schweißnahterkennung von Schienenprüfzügen mittels Wirbelstromverfahren N2 - Zur Detektion von Schweißnähten an verlegten Schienen gehört deren Identifikation und Lokalisation. Die Aufgabe, Schweißnähte derart zu detektieren, stellt sich bei der Prüfung eines Gleisnetzes auf Schädigungen, aber auch unabhängig davon. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2003 CY - Mainz, Deutschland DA - 26.05.2003 PY - 2003 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp03/papers/v07/v07.htm SN - 3-931381-47-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 83-CD SP - 1 EP - 4 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Binder, Christian A1 - Herrmann, Peter A1 - Brock, Thomas A1 - Heise, J. ED - Rockland, U. T1 - Einfluss von Keramikbeschichtungen auf das Abbrandverhalten metallischer Werkstoffe in hochverdichtetem Sauerstoff N2 - Nach nationalen und internationalen Vorschriften müssen Armaturen und Anlagenteile für hoch verdichteten Sauerstoff ausbrennsicher sein. Diese Forderung kann technisch dadurch erreicht werden, dass sicherheitstechnisch geeignete nichtmetallische und metallische Werkstoffe verwendet werden. Für die Auswahl geeigneter metallischer Werkstoffe sind der Verwendungszweck der Armatur, die Betriebsbedingungen sowie werkstoffspezifische Parameter zu berücksichtigen. Einige metallische Werkstoffe besitzen gute Materialeigenschaften, lassen sich leicht be- bzw. verarbeiten und sind kostengünstig in der Beschaffung, dürfen aber aufgrund ihres ungünstigen Abbrandverhaltens in Sauerstoff nicht eingesetzt werden. Es besteht daher ein großes Interesse, den sicherheitstechnischen Beschränkungen dieser Werkstoffe durch geeignete Maßnahmen entgegenzuwirken. Eine mögliche Lösung stellt die Beschichtung dieser Werkstoffe beispielsweise mit Keramik dar, um den unmittelbaren Kontakt mit dem Sauerstoff zu verhindern. Um den Einfluss dieser Keramikschichten auf das Abbrandverhalten metallischer Werkstoffe zu untersuchen, wird die im Standard ASTM G124 [1] beschriebene Apparatur und das in der einschlägigen Literatur beschriebene Bewertungsverfahren verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass für keramikbeschichtete metallische Werkstoffe ein Abbrand erst bei höheren Sauerstoffdrücken erfolgt. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48462 SP - 25 EP - 27 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4846 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knorr, Annett A1 - Rockland, Ulrike A1 - Steinbach, J. ED - Rockland, U. T1 - Sicherheitstechnische Bewertung nach der TRAS 410 am Beispiel einer Perestersynthese N2 - Die Technische Regel für Anlagensicherheit (TRAS) 410 mit dem Titel "Erkennen und Beherrschen exothermer Reaktionen" stellt im Rahmen der Betrachtung der thermischen Prozesssicherheit eine Anleitung zur systematischen Erarbeitung von Gefahren bei chemischen Stoffumwandlungen im Industriemaßstab dar. Sie unterstützt bei der Bewertung der Gefahren und bei der Erstellung von Maßnahmen, um Störfälle zu verhindern. Am Beispiel der exotherm ablaufenden Synthese von tert.-Butylperoxypivalat, einem organischen Peroxid, wird die Vorgehensweise dargestellt. Organische Peroxide sind als thermisch instabile Verbindungen bekannt und besitzen dadurch ein zusätzliches Gefahrenpotential. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48504 SP - 43 EP - 48 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4850 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan ED - Rockland, U. T1 - Zertifizierung nach Druckgeräte-Richtlinien und Überschneidung mit anderen Richtlinien N2 - Die BAM ist als Benannte Stelle im Rahmen der europäischen Richtlinien 97/23/EG über Druckgeräte (PED) [1] und 1999/36/EG über ortsbewegliche Druckgeräte (TPED) [2] bei der Zertifizierung von Ausrüstungsteilen für Druckgefäße (PED und TPED), Baugruppen (PED) und der Neubewertung von Baumustern (TPED) tätig. In diesem Beitrag wird die Zertifizierung einschließlich der dabei gewonnenen Erfahrungen und in der Praxis auftretenden Problemen auf Seiten der Hersteller und Benannten Stellen bei der Zertifizierung nach diesen europäischen Richtlinien vorgestellt. Die wesentlichen Probleme ergeben sich aus der Zuordnung der Druckgeräte zu entsprechenden Kategorien innerhalb der Richtlinien und aus der Überschneidung mit anderen europäischen und nationalen Richtlinien. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48522 SP - 49 EP - 55 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rodner, Hans-Jochen ED - Rockland, U. T1 - Historie und Perspektive des Freiversuchsgeländes Horstwalde N2 - Neben dem Stammgelände in Berlin Zehlendorf-Steglitz, besitzt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) seit Mitte der 90ziger Jahre noch weitere Liegenschaften in und bei Berlin. Zweiggelände befinden sich in Berlin, in Zehlendorf-Steglitz und im Wissenschaftspark (WISTA) in Adlershof. Von besonderer Bedeutung ist das 12 km2 große Freiversuchsgelände mit einem Sprengplatz von 400 m Durchmesser für Brand- und Explosionsversuche bis 150 kg TNT in Horstwalde, das ca. 50 km südlich von Berlin entfernt ist. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48540 SP - 57 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4854 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Michael-Schulz, Heike ED - Rockland, U. T1 - Ammoniumnitrat als Gefahrstoff N2 - Die Diskussionen mit Fachleuten im Rahmen der Änderung der Seveso-II-Richtlinie [1] haben gezeigt, dass sowohl Prufergebnisse als auch Erfahrungen mit Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltigen Zubereitungen im Laufe der Zeit in Vergessenheit geraten sind. Die geanderte Seveso-II-Richtlinie berucksichtigt nunmehr bei den Eintragungen fur Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltige Zubereitungen und den damit verbundenen Mengenschwellen deren gefahrliche Eigenschaften. Auf nationaler und internationaler Ebene werden immer wieder Diskussionen bezuglich der gefahrlichen Eigenschaften dieser Produkte, den Einflussfaktoren, den Prufmethoden und deren Aussagefahigkeit gefuhrt. Im folgenden sollen einige Prufmethoden und Einflussgro©¬en auf die gefahrlichen Eigenschaften von Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltigen Zubereitungen vorgestellt werden. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48403 SP - 13 EP - 17 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4840 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich ED - Rockland, U. T1 - Brandgefahren bei der Schüttgutlagerung - Einfluss von Inertgasen und Feuchte N2 - Seit langer Zeit ist bekannt, dass ungünstige Lagerungsbedingungen bei brennbaren Schüttgütern und Stäuben zur Selbstentzündung führen können. Die meisten Studien zu diesem Thema beziehen sich allerdings auf Umgebungsbedingungen (d. h. mit einem Sauerstoff-Volumenanteil von 21 % in der Schüttungsumgebung). In einigen technischen Anwendungen jedoch wird brennbares Schüttgut oder Staub unter einer Gasatmosphäre mit reduziertem Sauerstoff- Volumenanteil gelagert und verarbeitet (Inertisierung). Dabei ist zunächst nicht klar, bis zu welchem Ausmaß der Sauerstoff- Volumenanteil reduziert werden muss, um bei einer vorgegebenen Lagerungstemperatur Selbstentzündung auszuschließen. Neben dem Sauerstoffvolumenanteil können auch der Feuchtegehalt der Schüttung sowie die relative Luftfeuchtigkeit in der Schüttungsumgebung den Vorgang der Selbstentzündung beeinflussen. Die hier vorgestellten experimentellen Untersuchungen beschreiben zum einen den Einfluss des Sauerstoff-Volumenanteils auf die Selbstentzündungstemperatur (SET) von Schüttgütern und Stäuben. Es wurde beobachtet, dass die SET mit abnehmendem Sauerstoff-Volumenanteil in der Schüttungsumgebung anstieg. Jedoch traten auch bei sehr kleinem Sauerstoff-Volumenanteil noch signifikante Temperaturerhöhungen in den untersuchten Proben auf. Zum zweiten wurde der Einfluss der Feuchte auf die SET untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass unterkritisch gelagerte Schüttungen durch Kondensation von Wasserdampf oder Zugabe von Wasser auf die Oberfläche der Schüttung in einen überkritischen Zustand gebracht werden konnten. Neben den experimentellen Untersuchungen wurde ein numerisches Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich der Selbsterwärmungsprozess bis hin zur Zündung von Schüttgütern berechnen lässt. Anwendungen findet dieses Modell für die Lagerung von Schüttgütern, Stäuben, Feststoffen sowie Abfällen. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48437 SP - 19 EP - 23 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4843 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Kurth, Lutz ED - Rockland, U. T1 - Modellgebäude: 1,5-kg-Satz. Auswirkungen einer unbeabsichtigten Explosion in einem in ausblasebauweise gebauten Arbeitsraum N2 - Die BAM verfügt auf ihrem Versuchsgelände in Horstwalde über ein Modellgebäude, das in der gleichen Weise aufgebaut ist, wie Gebäudeteile, die in der Explosivstoff verarbeitenden Industrie eingesetzt werden. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48568 SP - 59 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4856 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fourier, Bianca A1 - Kebben, Jochen A1 - Michael-Schulz, Heike ED - Rockland, U. T1 - Sprengkammer: 4-Zoll-Stahl-Rohr. Detonationstest für Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltige Zubereitung gemäß Anhang III der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003 T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48585 SP - 61 EP - 62 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Kurth, Lutz A1 - Rodner, Hans-Jochen ED - Rockland, U. T1 - Brandwallanlage: UN-6(c)-Test, sowie nach SprengLR 010, Prüfung D T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48605 SP - 63 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4860 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - Wirbelstromprüfung an Eisenbahnschienen - Integration der Wirbelstromtechnik in Ultraschallprüfzüge N2 - Eisenbahnschienen sind betriebsbedingt hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Es ist notwendig, Schädigungen möglichst frühzeitig zu detektieren und hinsichtlich ihrer Schädigungstiefe zu bewerten, um sie durch gezielte Schienenbearbeitung (Schleifen, Hobeln, Fräsen) rechtzeitig zu beseitigen. Mit der bisher in Schienenprüfzügen eingesetzten Ultraschalltechnik lassen sich die Oberflächenfehler nur schwer detektieren. Eine Bewertung der Schädigungstiefe ist nicht möglich. Die Wirbelstromtechnik stellt als oberflächennahes Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung eine ideale Ergänzung zur volumenhaften Ultraschallprüfung dar. Es wurde ein Wirbelstromprüfsystem entwickelt, das eine Detektion und Tiefenbewertung von Oberflächenfehlern bei einer Prüfgeschwindigkeit von bis zu 100 km/h und einem Messpunktabstand von 1 mm ermöglicht. Das Wirbelstromsystem kann in das vorhandene Ultraschallsystem integriert werden. Dieses beginnt mit der Übernahme der Dateinamen zur Speicherung der Messdaten, dem synchronen Start und Stopp der Messung, Ortssynchronisation über gemeinsamen Wegtakt und externe Kilometrierung bis hin zur gemeinsamen Darstellung der Prüfergebnisse. Die unterschiedlichen Ultraschallsysteme der verschiedenen Prüfzüge erfordern eine flexible Konfigurierbarkeit der Schnittstelle (Digital-IO, LAN). Wegen des enormen Umfanges der Urdaten ist es erforderlich, die Auswertung der Wirbelstromdaten so weit wie möglich zu automatisieren. Als Ergebnis der automatisierten Auswertung erhält der Prüfer Angaben über Lage, Art und Häufigkeit von Fehlern sowie die maximale Schädigungstiefe. Nebenbei ist das Wirbelstromsystem auch in der Lage, Schweißnähte in den Schienen zu detektieren. Da die Schweißnähte auch optisch zu erkennen sind, stellen sie ein wichtiges Merkmal zum Auffinden von Fehlstellen dar. T2 - DACH-Jahrestagung 2004: ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung CY - Salzburg, Austria DA - 17.05.2004 PY - 2004 AN - OPUS4-4083 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Renate A1 - Weise, Frank A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Numerische Simulation von Heat-Island-Phänomenen an innerstädtischen Straßenbelägen in Nagoya - Arbeitsweise des Simulationsprogramms T2 - Hannover-Messe 2007 (PST-Fraunhofer Patentstelle für die Deutsche Forschung) CY - Hanover, Germany DA - 16.04.2007 PY - 2007 AN - OPUS4-14672 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Langzeitmonitoring am Berliner Hauptbahnhof N2 - Problemstellung: - größter Turmbahnhof Europas - Bau auf nachgiebigem Sandboden - weitere Baumaßnahmen in unmittelbarer Nähe - Setzungen und Hebungen der Brückenfundamente - resultierende Beanspruchungen der Konstruktion - Erfassung der Beanspruchungen und Verformungen während Bau und Betrieb - Möglichkeit der Nachstellung der Gabelstützen T2 - VDI/VDE-Expertenforum im Rahmen der Messe "Sensor und Test 2011" CY - Nuremberg, Germany DA - 07.06.2011 PY - 2011 AN - OPUS4-24040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hohendorf, Stefan T1 - Monitoring von Gefahrgutbehältern während des Transports durch autarke Sensorik- und Kommunikationsmodule N2 - Ziel ist die Entwicklung eines universellen Monitoringmoduls für Gefahrgutbehälter, das während der gesamten Nutzungsdauer am Behälter verbleibt. Durch die Auswertung verschiedener Messwerte, die vom Modul erfasst werden, kann die Sicherheit bei Gefahrguttransporten erhöht und das Unfallrisiko verringert werden. Weiterhin können Rückschlüsse über die Sicherheit und den Zustand des Behälters gezogen werden (Alter, Verschleiß, frühere Inhalte, Überschreitung von Spezifikatonsgrenzen). T2 - VDI/VDE-Expertenforum im Rahmen der Messe "Sensor und Test 2011" CY - Nuremberg, Germany DA - 07.06.2011 PY - 2011 AN - OPUS4-24057 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - "Verortung" der Prüfergebnisse bei der ZfP an Eisenbahnschienen N2 - Das Schienennetz der DB und anderer Bahngesellschaften wird regelmäßig mit Schienenprüfzügen inspiziert. Die mit den Prüfzügen aufgenommenen Messdaten werden offline zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet. Um Prüfbefunde manuell nachprüfen und ggf. Reparaturmaßnahmen einleiten zu können, ist eine möglichst exakte Zuordnung der Befunde zum Prüfort notwendig. Theoretisch ist jeder Ort des Schienennetzes durch Streckennummer, Richtungskennzahl und Kilometrierung exakt beschrieben. In der Praxis treten jedoch bei der Zuordnung diverse Probleme auf: Die Kilometrierung wird während der Prüfung manuell erfasst, indem die Beschriftung der Kilometer- bzw. Hektometertafeln in das Prüfsystem eingegeben und deren Position beim Vorbeifahren per Tastendruck in die Messdaten „eingeblitzt“ wird. Die Hektometertafeln stehen jedoch nicht an der aufgedruckten Position, sondern sind am nächstgelegenen Mast montiert. Dagegen ist die Ungenauigkeit des manuellen „Einblitzens“ vernachlässigbar. Außerdem ist die Kilometrierung nicht immer eindeutig, da nach Umbaumaßnahmen Kilometersprünge (sowohl fehlende als auch doppelte Kilometer) auftreten können. Abhilfe verspricht der Einsatz des satellitengestützten GPS, vorausgesetzt, die Strecken sind exakt vermessen. Um eine ausreichende Positionsgenauigkeit auch bei schlechten Empfangsbedingungen zu erreichen, ist jedoch ein erheblicher Aufwand notwendig. Die Positionsgenauigkeit eines Standard-GPS-Empfängers genügt hier nicht. Es wird ein Verortungssystem hoher Positionsgenauigkeit auf der Basis des GPS vorgestellt, das sich derzeit in der Erprobung befindet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 PY - 2011 AN - OPUS4-23930 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija T1 - "HUMAN FACTORS" BEI DER DATENAUSWERTUNG DER ZFP AM BEISPIEL DER NUKLEAREN ENDLAGERUNG N2 - Untersucht wird die Endlagerung des hoch reaktiven nuklearen Abfalls, die Zuverlässigkeit der ZfP und die Human Factors Methode. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 PY - 2011 AN - OPUS4-24596 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Kunath, K. A1 - Lüth, Peter A1 - Uhlig, S. T1 - Interlaboratory test on the method UN test N.5 / EC A.12 'Substances which, in contact with water, emit flammable gases' 2007 N2 - For the classification of chemicals, special standardized test procedures have been developed and are used world-wide. Safe handling and use of these chemicals depend on the correct classification which therefore must be based on the precise and correct execution of the tests and their evaluation. In this context interlaboratory tests (round robin tests, interlaboratory comparisons / intercomparisons) are a crucial element of a laboratory's quality system. Participation in interlaboratory tests is explicitly recommended by the standard ISO/IEC 17025. The present document reports on the results of the interlaboratory test 2007 on the method UN Test N.5 “Test method for substances which in contact with water emit flammable gases” [1] / EC A.12 “Flammability (contact with water)” [2] which was organized by the Center for Quality Assurance for Testing of Dangerous Goods and Hazardous Substances. In dependence on the chemical structure and/or the physical form and state (e.g. particle size) substances or mixtures may be able to react with water (even water damp / air humidity) under normal ambient temperature conditions. Sometimes this reaction can be violent and/or with significant generation of heat. Especially if gases are evolved this reaction may become dangerous. In addition, it is important to know whether a substance emits flammable gases due to contact with water because special precautions are necessary especially with regard to explosion protection. The methods UN Test N.5 and EC A.12 are applied to characterize chemical substances or mixtures which in contact with water emit flammable gases. To differentiate between chemicals with these properties and chemicals which are not classified as hazardous / dangerous, the substance’s gas evolution rate is determined and compared to the classification criteria(s) in the last step of the test method. In the methods UN Test N.5 / EC A.12 no special laboratory apparatus / measuring technique to determine gas evolving flow is required. However, practical experience shows that the testing procedure for substances and mixtures which in contact with water emit flammable gases is sensitive to a number of influencing factors. Since the methods (UN N.5 / EC A.12) were developed and came into force in the early nineties a systematic review concerning the practical application of the test method has not been carried out. KW - Flammability KW - Entzündbar KW - Gefahrgut KW - Dangerous goods KW - UN N.5 KW - EC A.12 KW - Prüfmethode KW - Test method PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250944 SN - 978-3-9814634-1-5 SP - 1 EP - 35 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-25094 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Balke, Christian A1 - Heller, Winfried A1 - Konersmann, Rainer A1 - Ludwig, Jörg T1 - Study of the failure limits of a railway tank car filled with liquefied petroleum gas subjected to an open poolfire test - Final report of BAM project number 3215 N2 - Within the framework of the research project promoted by the Saxon Ministry of State for Environment and Agriculture (SMUL) (Reference: 13-8802.3521140), on April 27, 1999 a test was conducted on the BAM test premises in Horstwalde, administrative district Teltow-Fläming, in the Federal State of Brandenburg, during the course of which a 45 m³ railway tank car filled approximately 22% with liquefied petroleum gas was subjected to a fire test in which the railway tank car failed 17 minutes after commencement of the test (15 minutes after the fire had formed) (BAM Test Report No. III.2/9907 dated 30.06.1999). Due to the uniqueness of such a test, which to the knowledge of the authors had never before been performed in this manner in Germany or in Europe as a whole, the Saxon State Ministry agreed to provide in addition to the railway tank car a Castor of the type THTR/AVR (without this having been part of the original project), which was also to be subjected to a fire. This report only deals with the test results of the Castor container where they are relevant to the overall project. A detailed evaluation of the effects on the Castor container will be carried out by the BAM (Specialist Group III.3 "Safety of tanks for transport and storage"). KW - Fire test KW - Liquefied petroleum gas KW - Railway tank PY - 1999 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-257781 SP - 1 EP - 70 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-25778 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Böhme, Thilo A1 - Bulin, Michael A1 - Scheid, Marc A1 - Schmidt, Martin A1 - Seifert, Alexander A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Festlegung relevanter sicherheitstechnischer Kenngrößen von Stäuben für den Explosionsschutz und Erarbeitung der zugehörigen Bandbreiten auf der Grundlage vorhandener Daten zur Aufnahme in den GSBL N2 - Ziel des F&E-Vorhabens des GSBL (BAM Vh 2520) war die Erarbeitung von Datensätzen auf der Grundlage bereits bestehender Staubdaten (für Datenbasis siehe Abschnitt 4) und die Übergabe der erarbeiteten Datensätze in elektronischer Form an den GSBL bis spätestens 31.05.2011. Der entsprechende Forschungs- und Entwicklungsvertrag trat am 01.08.2009 in Kraft. Für die Erarbeitung der Datensätze mussten neuartige Konzepte entwickelt werden (siehe Abschnitt 3.5; Abschnitt 3.3 gibt eine Einführung in das Staub-Fachgebiet und behandelt die Besonderheit von Stäuben). Aufgrund von Schwierigkeiten bei der Auswertung und bei der Zusammenstellung der Daten, die erst im Verlaufe des Projekts erkannt wurden, hat es beträchtliche Verzögerungen bei der Erstellung der Datensätze gegeben. Dies führte zu der Feststellung, dass eine Laufzeitverlängerung des Projekts notwendig war. Im Mai 2011 wurde daher ein entsprechender Antrag beim Auftraggeber gestellt. Der Antrag auf kostenneutrale Laufzeitverlängerung führte schließlich zu einer Änderung des ursprünglichen Forschungs- und Entwicklungsvertrags. Der Änderungsvertrag sah eine Verlängerung des Projekts bis zum 30.04.2012 vor. Um die Datensätze im GSBL abbilden zu können, war es auch erforderlich, eine adäquate Datenstruktur zu entwerfen und diese im GSBL zu implementieren. Die Bekanntgabe der zur Abbildung der Datensätze notwendigen Struktur erfolgte am 11.01.2011 per E-Mail (EXCELDatei gsbldbdir3_23_0029)2. Veränderungen bzw. Präzisierungen dieser Datenstruktur wurden dem GSBL am 19.01.2011 und am 28.01.2011 mitgeteilt, ebenfalls per E-Mail3. Am 19.10.2011 erfolgte eine weitere Änderung, die die sogenannte Nachschlagetabelle betrifft: Der Textinhalt der Tabelle T_STAUBM lautet nun "Auswertung vorhandener Datenkollektive durch Experten-Team." (ursprünglicher Wortlaut: "Auswertung vorhandener Datenkollektive durch Experten"). Die Änderung geht auf einen Wunsch des GSBL-Begleitkreises zurück, der am 07.10.2011 auf der in der BAM stattgefundenen Besprechung vorgebracht wurde. KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen von Stäuben KW - Bandbreiten KW - Explosionsschutz KW - GSBL KW - Datenbank PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-260765 SN - 978-3-9815134-0-0 IS - Abschlussbericht SP - 1 EP - 129 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-26076 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Lüth, Peter A1 - Kurth, Lutz T1 - Ringversuch mit dem Fallhammer gemäß Abs. 1.6.2 Mechanische Empfindlichkeit (Schlag) der Methode A.14 Explosionsgefahr 2011 - Kurzbericht N2 - Ringversuche sind ein probates Mittel zur Bewertung der praktischen Anwendung einer Prüfmethode und der Leistungsfähigkeit von Prüflaboratorien. Bei der in diesem Ringversuch untersuchten Methode A.14 Explosionsgefahr handelt es sich um ein Prüfschema, um festzustellen, ob feste oder pastenförmige Stoffe bei Flammenzündung (thermische Empfindlichkeit) oder bei Einwirkung von Schlag oder Reibung (mechanische Empfindlichkeit) und ob Flüssigkeiten bei Flammenzündung oder bei Einwirkung von Schlag eine Explosionsgefahr im Sinne des nationalen und europäischen Chemikalienrechts (z.B. SprengG, REACH-VO, CLP-VO) darstellen. Der hier beschriebene Ringversuch behandelt die Prüfung mit dem Fallhammer gemäß Abs. 1.6.2 Mechanische Empfindlichkeit (Schlag) der Methode A.14 Explosionsgefahr. Angeregt wurde dieser Ringversuch von verschiedenen, nationalen Prüflaboratorien. Ein spezieller Auslöser war z.B. die Frage, ob vergleichbare Ergebnisse zwischen einer in einem Labor selbstgebauten Fallhammer-Apparatur und Geräten von kommerziellen Herstellern erzielt werden können. Es bestand die Frage nach einer entsprechenden Qualitätssicherung. Die praktischen Untersuchungen des hier vorgestellten Ringversuchs wurden im Zeitraum von September 2011 bis Januar 2012 durchgeführt. Die Auswertungsergebnisse und Schlussfolgerungen sind von der BAM auf einem Symposium mit Beteiligung der Ringversuchsteilnehmer vorgestellt und diskutiert worden. Der jetzt vorliegende Bericht berücksichtigt die Ergebnisse der Diskussion auf diesem Symposium. KW - Ringversuch KW - Fallhammer KW - Explosionsgefahr PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-288561 SN - 978-3-9815748-6-9 SP - 1 EP - 43 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-28856 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - Wirbelstromprüfsystem für Schienenbearbeitungsmaschinen N2 - PLR Prüftechnik Linke & Rühe Magdeburg und die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin haben in Zusammenarbeit mit anderen Partnern im Laufe der letzten Jahre verschiedene Wirbelstromsysteme zur Prüfung verlegter Schienen auf rissartige Fehler des Typs Head Checks entwickelt. Die Entwicklung dieser Systeme erfolgte mit dem Ziel, ein Hilfsmittel für die Planung von Schieneninstandhaltungsmaßnahmen zu schaffen. Die Systeme haben sich im praktischen Prüfeinsatz bewährt. Hierzu wurde regelmäßig auf den vorhergehenden Tagungen berichtet. Bei der Schieneninstandhaltung kommen unterschiedliche Typen von Schienenbearbeitungsmaschinen zum Einsatz, z. B. Schienenfräs- und Schleifzüge. Seit einiger Zeit wird von Seiten der Schienennetzbetreiber vermehrt ein Qualitätsnachweis nach erfolgter Schienenbearbeitung gefordert. Hierzu wurde ein Wirbelstromprüfsystem entwickelt, dass speziell an die Erfordernisse der Qualitätsüberwachung in Schienenbearbeitungsmaschinen angepasst ist. Das Prüfsystem wird vorgestellt und über erste Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz wird berichtet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 PY - 2013 AN - OPUS4-28480 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Kunath, K. A1 - Lüth, Peter A1 - Schmidt, Martin A1 - Simon, K. A1 - Uhlig, S. T1 - Evaluation of the interlaboratory test 2010-2011 on the method DIN EN15188:2007 'Determination of the spontaneous ignition behaviour of dust accumulations' N2 - For the classification and safe handling and use of the chemicals, special standardized testing proce-dures have been developed and are used world-wide. Safety experts must be able to fully rely on the precise execution of the respective laboratory tests and assessments. In this context interlaboratory tests (round robin tests, interlaboratory comparisons / intercomparisons) are a crucial element of a laboratory's quality system. Participation in interlaboratory tests is explicitly recommended by the standard ISO/IEC 17025. The present document reports on the results of the interlaboratory test 2010/2011 on the test method DIN EN 15188:2007 “Determination of the spontaneous ignition behaviour of dust accumulations” [1] which was organized by the Center for Quality Assurance for Testing of Dangerous Goods and Haz-ardous Substances. The test method DIN EN 15188:2007 is applied to characterize the self-ignition behaviour of combus-tible dusts. The experimental basis for describing the self-ignition behaviour of a given dust is the de-termination of the self-ignition temperatures (TSI) of differently-sized volumes of the dust sample by isoperibolic hot storage experiments (storage at constant oven temperatures) in commercially availa-ble ovens. The results thus measured reflect the dependence of self-ignition temperatures upon dust volume [1]. Several internal investigations and interlaboratory comparisons in the past have shown significant differences between the lab-specific results of hot storage tests. Figure 2-1 shows the Pseudo-Arrhenius plot of hot storage tests of eight different laboratories (Round Robin Test 2002, BAM). The dust under this investigation was Lycopodium powder (spores). The par-ticipants of this interlaboratory test used different laboratory ovens (size, ventilation) as well as differ-ent sample baskets (shape, mesh size, single- and double-walled). Figure 2-1 shows clearly that this test failed to produce reasonable reproducibility of the TSI between the different laboratories. As possible reasons for the deviations have been identified lab-specific dif-ferences, e.g.: - oven ventilation (enforced, natural convection), - oven size, - sample baskets, - radiation effects, - measuring precision (temperature difference between tests with ignition and no ignition), - minimum sample size. To reduce the differences between the labs it was necessary to ameliorate the testing method and to improve the execution of the method by the lab. From there, the installation of an inner chamber into the laboratory oven was suggested as experimental set-up in EN 15188:2007 to provide more repro-ducible test conditions. The aappropriateness of this set-up has not been verified yet. The current interlaboratory test 2010-2011 focuses on the use of a special mesh wire screen and spe-cial volumes of the sample baskets (cubes) to normalise/harmonise the test conditions in the different labs. In preparation for the interlaboratory test a joint program between Syngenta and BAM has been initiated in 2009. As a result of these investigations a modified set-up ( chapter 3) has been identi-fied to be probably more appropriate than the suggested set-up in DIN EN-15188:2007. Due to the time-consuming test procedure and to optimize the workflow for the laboratories this in-terlaboratory test should be performed stepwise as a multi-level test ( chapter 5.4) on one typical test sample. KW - Interlaboratory test KW - Self-ignition KW - Spontaneous ignition PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-282978 SN - 978-3-9815748-4-5 IS - Final Report SP - 1 EP - 113 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-28297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Deubel, Jan A1 - Werrel, Martin A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina T1 - Raumbrände - Teil 1: Versuchsaufbau und brandtechnologische Untersuchungen N2 - Dieser Bericht behandelt die Durchführung, Auswertung und Ergebnisse einer Versuchsserie zu Raumbränden. Diese wurde zur Untersuchung von Fragestellungen zum Einfluss von Brandbeschleuniger auf den Brandverlauf sowie zu den Möglichkeiten des Nachweises des Brandbeschleunigers in kriminaltechnischen Ermittlungen durchgeführt. Die Versuche haben im Rahmen des Forschungsprojekts Brandspurenanalytik der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung im Jahr 2012 an der Brandprüfstelle Laue der Gesellschaft für Materialforschung und Prüfungsanstalt für das Bauwesen Leipzig mbH stattgefunden. Im Forschungsprojekt wurden verschiedene Materialien und ihr Brandverhalten in Kombination mit flüssigen Brandbeschleunigern in der Rauchdichtekammer (DIN EN ISO 5659-2), dem Cone Calorimeter (ISO 5660-1) und dem Single Burning Item Test (DIN EN 13823) untersucht. Die Untersuchungen hatten zwei Schwerpunkte. Einerseits wurde im Anschluss an die Versuche der Brandrückstand mit analytischen Methoden mit dem Ziel des Nachweises des Brandbeschleunigers untersucht. Andererseits dienen die gemessenen Größen wie Massenverlustrate, Wärmefreisetzungsrate und Temperaturen innerhalb der Proben als Vergleichsgrößen bei der Validierung numerischer Simulationen und der genutzten Materialmodelle. Ergänzend zu den kleinskaligen Versuchen wurden die selben Materialien in den in diesem Bericht vorgestellten Raumbränden verwendet, um das Brandverhalten im Originalmaßstab zu untersuchen. Der gesamte Bericht gliedert sich in drei Teile. Der hier vorliegende Teil 1 thematisiert den Aufbau, die Durchführung und die brandtechnologische Auswertung der Versuche und diskutiert Untersuchungsergebnisse zum Brandverlauf. In Teil 2 werden die analytischen Methoden zum Nachweis des Brandbeschleunigers in den Brandrückständen vorgestellt und ausgewertet und in Teil 3 werden Empfehlungen zur Probenahme von Proben zum Brandbeschleunigernachweis auf Basis der gewonnen Erkenntnisse im Forschungsprojekt gegeben sowie die Ergebnisse der in diesem Bericht vorgestellten Versuche vorgestellt. Die hier beschriebenen Versuche bildeten einen typischen Wohnzimmerbrand ab. In einem Brandraum mit einer Fläche von 20m² wurden verschiedene Einrichtungsgegenstände, wie Sofas, Regale, ein Esstisch, vier Stühle und ein Couchtisch, als Brandlast angeordnet. Insgesamt wurden fünf Versuche bei identischer Brandlast durchgeführt. Beim ersten Versuch erfolgte die Zündung mit einem Feuerzeug an einem der Sofas. Bei den vier weiteren Versuchen wurde mit einem Benzin-Diesel-Gemisch als Brandbeschleuniger an jew. unterschiedlichen Positionen im Brandraum gezündet. Während dem Versuch wurden die Temperaturen im Brandraum mit Mantelthermoelementen, Wärmeströme auf Oberflächen mit Plattenthermometern, die Konzentration verschiedener Gasspezies, der globale Massenverlust, der Fluidmassenstrom durch die Zuluftöffnung und die Wärmefreisetzungsrate gemessen. Im Anschluss an den Versuch wurden Brandschutt- und Rußwischproben genommen. Diese wurden mit dem Ziel des Nachweises der verwendeten Brandbeschleuniger analysiert. Die Zündung mit Brandbeschleuniger führte primär zu einer erhöhten Brandentwicklungsgeschwindigkeit. Der Flashover trat bei allen Versuchen, die mit Brandbeschleuniger gezündet wurden, wesentlich früher auf, als bei dem ersten Versuch, der mit einem Feuerzeug gezündet wurde. Die erreichten Maximalwerte der brandtechnologischen Kenngrößen, wie beispielsweise die Temperaturen im Brandraum oder die Wärmefreisetzungsrate, waren jedoch bei allen fünf Versuchen in der gleichen Größenordnung. Die gewonnen Daten zum Brandverlauf können als Vergleichswerte für numerische Simulationen verwendet werden. KW - Raumbrände KW - Rauchgase KW - Wärmefreisetzung KW - Rauchgastemperaturen KW - Analytik PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294517 SN - 978-3-9815944-2-3 SN - 0938-5533 SP - 1 EP - 278 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-29451 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Krause, Martin A1 - Müller, W. A1 - Crail, S. T1 - Zerstörungsfreie Risscharakterisierung in Betonbauteilen mit Ultraschall N2 - Die Risstiefenbestimmung in Festen Fahrbahnen ist hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Konstruktion von wesentlichem Interesse. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens mit der DB AG wurden aus der Literatur bekannte Ansätze bewertet und darauf aufbauend ein Verfahren zur bildgebenden Rissdarstellung entwickelt. Rissüberbrückende Bewehrung sowie Kontaktstellen zwischen den Rissflanken wirken als Schallbrücken und erschweren die Risscharakterisierung, wie bei einem Einsatz an einer Betriebserprobungsstrecke festgestellt wurde. Ein aus der Literatur bekanntes Verfahren der einfachen Laufzeitmessung erwies sich für die Tiefenbestimmung von realen verunreinigten Rissen als ungeeignet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 PY - 2001 VL - 76-CD SP - 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-1188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mittag, Kornelia A1 - Colla, Camilla A1 - Krause, Martin A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Schneider, Gerhard A1 - Wöstmann, Jens A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Zerstörungsfreie Messungen zur Beurteilung des inneren Zustandes fester Fahrbahnen der Deutschen Bahn AG: Vergleichsmessungen an Probeaufbauten im Labor N2 - Im Rahmen eines FE-Projektes “Inspektion Fester Fahrbahnen“ der BAM und der Deutschen Bahn AG geht es um die Anwendung und weitere Entwicklung zerstörungsfreier Messverfahren zur Beurteilung des Zustandes Fester Fahrbahnen. Nach ersten Versuchsreihen direkt im Gleis wurden für verschiedene Bauarten die charakteristischen Herstellungsbedingungen simuliert und systematisch untersucht. Die kombinierte Anwendung der drei Messverfahren Ultraschall-Array-, Impakt-Echo- und Impuls-Radar-Verfahren wird hier an dem Beispiel “Betonschwelle in Betoneinbettung” dargestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 KW - Impakt-Echo-Messverfahren KW - Impuls-Radar-Messverfahren KW - Ultraschall-Array-Messverfahren PY - 2001 VL - 76-CD SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-1201 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Colla, Camilla A1 - Krause, Martin A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Höhberger, H.-J. A1 - Sommer, H. T1 - Combination of NDT techniques for site investigation of non-ballasted railway tracks N2 - Today's civil engineering NDT needs are for quantitative, fast to apply and easy to interpret methods. They are required on site both for evaluation of existing structures/infrastructure and for quality control in new construction. With this purpose, BAM has carried out in-situ feasibility studies, using radar, impact-echo and ultrasonic-echo methods. Two examples are given of their combined application on different railway slab–track constructions, using high frequency radar, scanning impact-echo and ultrasonic array methods. The aim was to evaluate limitations and advantages, comparability and complementarity of these methods. The on-site measurements demonstrated the possibility to investigate, with good accuracy via NDT, the bonding conditions between sleepers and slab, to locate voids and measure layer thickness. The acoustic and electromagnetic methods used, were found to be complementary. KW - Concrete KW - NDT KW - Impact echo KW - Ultrasonics KW - Radar KW - Railway PY - 2002 DO - https://doi.org/10.1016/S0963-8695(01)00033-0 SN - 0963-8695 VL - 35 SP - 95 EP - 105 PB - Butterworth-Heinemann CY - Oxford AN - OPUS4-1858 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Dauerhafte Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen – Das Performance-concept in der Abdichtungstechnik von Betonfahrbahnen N2 - Verlässliche Funktionsfähigkeit und planbare Lebensdauerzyklen sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Betonbauweise im Straßenbau. Aus Forschungsergebnissen zur Fugenproblematik in hochbeanspruchten Betonfahrbahnen unter Diskussion regelungsspezifischer Erfordernisse erfolgt ein Plädoyer für eine funktionsanalytische Untersuchung von Fugensystemen. Mit aktuellen Projekten werden die Datengrundlage zu maßgebenden Einwirkungen und eine innovative versuchstechnische Infrastruktur als methodische Voraussetzungen zur Erhöhung zuverlässiger Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen bereitgestellt T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Nachhaltige Verkehrsinfrastruktur KW - Dauerhafte Betonfahrbahnen KW - Performance-concept KW - Kenngrößenermittlung in-situ KW - Versuchseinrichtung PY - 2024 AN - OPUS4-61465 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Balasubramaniam, K. T1 - Data-driven AI for the automated classification of the isothermal heat-treated thermal barrier coatings using pulsed infrared thermography N2 - Development of reliable age prediction models are crucial in monitoring the formation of oxide layer and degradation of TBC at regular intervals. This study proposes an automated classification of isothermal heat-treated TBC samples using temperature data, which helps in predicting the TBC life and monitoring the TBC degradation. TBC-coated samples are isothermal heat-treated at 1000 °C, and the initial growth of thermally grown oxide is monitored using a non-destructive thermal imaging technique. The proposed study integrates data-driven AI (DAI) models and feature extraction techniques to interpret complex thermal patterns measured from the TBC coating surface. The performance of the proposed classification framework is tested using deep learning and classical machine learning models with different types and window sizes of input data. Input data used for validation are raw experiment data, logarithmic of experiment data, polynomial fit data, and thermal signal reconstruction fit coefficients. The maximum c KW - Infrared thermography KW - NDT KW - Artificial intelligence KW - Deep learning KW - Predictive maintenance PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1088/1361-6463/ad8ce7 SN - 1361-6463 VL - 58 IS - 4 SP - 1 EP - 10 PB - IOP Publishing CY - Bristol AN - OPUS4-61641 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P.-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Model bias identification for Bayesian calibration of stochastic digital twins of bridges N2 - Simulation-based digital twins must provide accurate, robust, and reliable digital representations of their physical counterparts. Therefore, quantifying the uncertainty in their predictions plays a key role in making better-informed decisions that impact the actual system. The update of the simulation model based on data must then be carefully implemented. When applied to complex structures such as bridges, discrepancies between the computational model and the real system appear as model bias, which hinders the trustworthiness of the digital twin and increases its uncertainty. Classical Bayesian updating approaches aimed at inferring the model parameters often fail to compensate for such model bias, leading to overconfident and unreliable predictions. In this paper, two alternative model bias identification approaches are evaluated in the context of their applicability to digital twins of bridges. A modularized version of Kennedy and O'Hagan's approach and another one based on Orthogonal Gaussian Processes are compared with the classical Bayesian inference framework in a set of representative benchmarks. Additionally, two novel extensions are proposed for these models: the inclusion of noise-aware kernels and the introduction of additional variables not present in the computational model through the bias term. The integration of these approaches into the digital twin corrects the predictions, quantifies their uncertainty, estimates noise from unknown physical sources of error, and provides further insight into the system by including additional pre-existing information without modifying the computational model. KW - Gaussian process KW - KOH KW - Bayesian updating KW - Digital twins KW - Uncertainty quantification PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615519 DO - https://doi.org/10.1002/asmb.2897 SN - 1526-4025 N1 - This work was supported by “C07 - Data driven model adaptation for identifying stochastic digital twins of bridges” from the Priority Program (SPP) 2388/1 “Hundred plus” of the German Research Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG) - Project number 501811638. VL - 417 IS - 3 SP - 1 EP - 26 PB - Wiley CY - Chichester AN - OPUS4-61551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Sielaff, S. A1 - Kunsic-Nowak, T. A1 - Nytus, N. A1 - Schwettmann, K. A1 - Schulze, C. A1 - Wetekam, J. T1 - Die FTIR-Untersuchung von Bitumen: Chancen, Durchführung und Präzision N2 - Die Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie (FTIR-Spektroskopie) stellt eine innovative und wirkungsvolle Methode zur Charakterisierung von Bitumen und bitumenhaltigen Bindemitteln dar. So erlaubt die FTIRCharakterisierung nicht nur eine Bewertung des Alterungsfortschritts eines Bindemittels, sondern zudem auch die Identifizierung von im Bitumen enthaltenen Additiven und Schadstoffen wie z. B. polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK), die Ableitung verschiedener physikalischer und chemischer Kennwerte sowie weiterhin eine Klassifizierung von Bindemitteln nach verschiedenen übergeordneten Eigenschaften wie der Raffinerie, dem Alterungszustand und auch der Alterungsempfindlichkeit. KW - Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel KW - FTIR-Spektroskopie KW - Anwendungsmöglichkeiten KW - Vergleichuntersuchung KW - Arbeitsanleitung KW - Präzision PY - 2023 UR - https://www.kirschbaum.de/fachzeitschriften/strasse-und-autobahn/strasse-und-autobahn/aktuelles-heft-17.html DO - https://doi.org/10.53184/STA8-2023-4 VL - 74/8 SP - 630 EP - 642 PB - KIRSCHBAUM VERLAG GmbH CY - Bonn AN - OPUS4-59049 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, M. A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Borchers, R. A1 - Gallai, G. A1 - Habiger, D. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Karczewski, B. A1 - Koll, J. A1 - Lorenz, S. A1 - Marossow, H. A1 - Schneider, Th. A1 - Seiffart, J. A1 - Stark, S. A1 - et al., T1 - Technische 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 - CHAP A1 - Oliveira, C. A1 - Silveira, D. A1 - Varum, H. A1 - Parisi, F. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Solis, M. A1 - Rodriguez-Mariscal, J. D. A1 - Tarque, N. ED - Varum, H. ED - Parisi, F. ED - Tarque, N. ED - Silveira, D. T1 - Mechanical Characterization of Adobe Masonry N2 - The characterization of the mechanical properties and behaviour of adobe masonry is fundamental for the understanding of the structural behaviour of adobe constructions. Thus, in the last decades, experimental studies focused on this topic have been carried out by different authors. Many of the existing experimental works, however, were carried out aiming to support broader studies focused on the seismic behaviour of adobe constructions and are not very detailed. Moreover, authors tend to adopt different procedures in their experimental work, since there are few indications in existing standards for testing adobe masonry. The wide variety in materials used, both for the adobes and mortars, further complicates this work, making it difficult to compare results obtained in different studies. This chapter provides an overview of the indications given by standards and other technical recommendations for the mechanical testing of adobe masonry. It presents a review of existing research on the mechanical behaviour of adobe masonry, addressing studies that focus on: (i) compression behaviour, (ii) shear behaviour, (iii) joint shear behaviour. It provides a global analysis of the existing knowledge, suggesting improvements for normative documents and identifying future Research needs. KW - Adobe masonry KW - Mechanical behaviour KW - Experimental tests KW - Standards PY - 2021 SN - 978-3-030-74736-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-74737-4_4 SN - 2194-9832 VL - 20 SP - 55 EP - 92 PB - Springer Nature Switzerland AG AN - OPUS4-54171 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Silveira, D. A1 - Oliveira, C. A1 - Varum, H. A1 - Ioannou, I. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Tarque, N. A1 - Parisi, F. A1 - Fenu, L. A1 - Solis, M. A1 - Rodriguez-Mariscal, J. D. ED - Varum, H. ED - Parisi, F. ED - Tarque, N. ED - Silveira, D. T1 - Mechanical Characterization of Adobe Bricks N2 - The mechanical characterization of adobe bricks is an important first step in the study of the behaviour of adobe masonry. For this reason, in the last decades, different authors have conducted research on the mechanical behaviour of adobes from various regions of the world. Despite the importance of mechanical characterization, there are still only a few standards and normative documents with clear indications for the mechanical testing of earthen materials and, in general, These indications are not thorough and vary among different countries. Consequently, authors tend to adopt different types of test specimens and procedures in their experimental work, thus obtaining results that are not directly comparable. The fact that the materials and procedures traditionally used are also not standardized,varying greatly from region to region, also contributes to the difficulty of comparing results from different studies. This chapter presents a review of the indications provided by codes, standards and other technical recommendations for the mechanical testing of adobe bricks, as well as a detailed review of procedures adopted, and results obtained by different authors regarding the mechanical characterization of traditional adobe bricks. This chapter focuses, in particular, on the behaviour of adobe bricks when subjected to simple compression. It provides an overview of the existing knowledge and identifies needs for future research and development. KW - Adobe KW - Adobe masonry KW - Mechanical behaviour KW - Test procedures KW - Standards PY - 2021 SN - 978-3-030-74736-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-74737-4 SN - 2194-9832 VL - 20 SP - 35 EP - 54 PB - Springer Nature Switzerland AG AN - OPUS4-54170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krütt, Enno A1 - Weise, Frank A1 - Meng, Birgit T1 - Einfluss einer druckschwellinduzierten Degradation von Fahrbahndeckenbeton auf die schädigende AKR T1 - Influence of cyclic compressive loading induced degradation of road pavement concrete on harmful AAR N2 - In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz verstärkt Schäden an vor 2005 errichteten Betonfahrbahndecken aufgetreten, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht werden. Neben dem AKR-fördernden Einfluss von alkalihaltigen Taumitteln werden Fahrbahndecken zyklischen mechanischen Belastungen infolge des Verkehrs und Zwangsspannungen durch klimatische Einwirkungen ausgesetzt. Solche mechanischen Belastungen werden bisher in keinem AKR-Prüfverfahren berücksichtigt. Die zyklischen Belastungen können zu einer Degradation des Betongefüges führen, die ggf. einen AKR-fördernden Einfluss hat. Dieser Beitrag stellt Untersuchungen vor, die zur Beantwortung der Frage nach dem Einfluss einer zyklischen mechanischen Belastung auf den AKR-Schadensprozess beitragen. Dabei wird der Hypothese nachgegangen, dass die ermüdungsinduzierte Degradation zu einer Erhöhung des Stofftransports führt. Dieser hat einen Einfluss auf die AKR-Schadensentwicklung, da die Reaktionspartner zunächst zum Reaktionsort transportiert werden müssen. Daher wird angenommen, dass sich mit dem Stofftransport auch die AKR-Schädigung verstärkt. Es werden Betonproben aus typischen Fahrbahndeckenbetonen einer vorgeschalteten zyklischen Druckschwellbelastung ausgesetzt. Die Degradation infolge der Vorbelastung wird simultan mittels ZfP-Verfahren charakterisiert. Anschließend werden die Auswirkungen der zyklischen Vorschädigung auf den Stofftransport sowie auf die AKR vergleichend an Prüfkörpern ohne und mit Vorschädigung untersucht. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die zyklische Vorschädigung sowohl den Stofftransport als auch die AKR fördert. N2 - In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage to concrete road surfaces built before 2005, which can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). In addition to exposure to ASR-stimulating alkalirich deicing-agents, road surfaces are also subjected to cyclical mechanical loading resulting from traffic and induced stresses due to climatic impact. Such mechanical loadings are not considered in any of the previously developed ASR testing procedures. This cyclical loading could, however, lead to a degradation of the concrete microstructure and, in turn, stimulate the ASR-process. This article presents investigations that contribute to answering the question of whether a mechanically induced degradation influences the ASR-process. The hypothesis that the mechanically induced degradation leads to an increase in mass transport is examined. The mass transport is important for the ASR process because the reactants need to be transported to the reaction location before the reaction can take place. Therefore, it is assumed that increased mass Transport also leads to increased ASR damage. Concrete specimens made of typical pavement concretes are subjected to a predamaging cyclic compressive loading. The degradation is characterized simultaneously during the pre-damaging process using non-destructive testing (NDT) techniques. Then the effects of the cyclical pre-damage on the mass transport as well as on the ASR are determined by comparing results from test specimens with and without pre-damage. The results lead to the conclusion that the cyclical pre-damage increases both the mass transport and the ASR. KW - Stofftransport KW - Betonfahrbahndecken KW - AKR KW - Zyklische Belastung KW - Degradation PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000017 SN - 0005-9900 VL - 115 IS - 10 SP - 779 EP - 788 PB - Wilhelm Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-51561 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 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 - CONF A1 - Kühnel, Alena T1 - 3D-Ansprache von Betonfahrbahndeckentexturen N2 - Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen, wie z.B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung, in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht. Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr. Im Rahmen eines von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) geförderten Forschungsvorhabens wurden zunächst die messtechnischen Voraussetzungen für eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie von Grinding- und Groovingtexturen in situ geschaffen. Das schließt auch die Entwicklung einer Messanordnung, die eine Wiederholbarkeit der 3D-Messungen gewährleistet und somit die Erfassung der zeitlichen Texturveränderungen ermöglicht. Basierend darauf wurden Auswerteroutinen zur qualitativen und quantitativen Beschreibung der Oberflächentexturen und deren Veränderungen entwickelt und angewandt. Anschließend wurde der Zustand von Grinding- und Groovingtexturen an ausgewählten Praxisstrecken in definierten Zeitintervallen erfasst. Unter Verwendung der erarbeiteten Auswerteroutinen wurden die erfassten Oberflächen analysiert und repräsentative Texturkennwerte abgeleitet. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Dresden, Germany DA - 19.01.2023 KW - Betonfahbahndeckentexturen KW - Grinding KW - 3D-Laserscanning KW - Datenanalyse KW - Grooving PY - 2023 AN - OPUS4-56896 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Frei, Vivian A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Thiele, Marc A1 - Rogge, Andreas T1 - Ermüdungsverhalten von Beton für unterschiedliche Probekörpergeometrien N2 - Die zunehmende Anwendung hochfesten Betons in ermüdungsbelasteten Bauwerken, herausfordernde Belastungsszenarien im Bereich von On- und Offshore Windenergieanlagen bezüglich sehr hoher Lastwechselzahlen sowie das gleichzeitige Streben nach energie- und ressourcenschonendem Bauen stellen die Bemessung von Beton gegen Ermüdung vor neue Aufgaben. Eine Vielzahl von Studien beschreibt bereits die Auswirkung von Einflussfaktoren wie Mischungszusammensetzung, Feuchte, Probekörpergröße oder Belastungsart auf die Ermüdungsfestigkeit und den Ermüdungsprozess. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien und Mischungen der in den verschiedenen Studien verwendeten Proben sind die Auswirkungen der Einflussfaktoren jedoch kaum miteinander vergleichbar. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekt WinConFat wurden deshalb verschiedene Einflussfaktoren gezielt an Proben mit einheitlichen Mischungen untersucht. Das durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) bearbeitete Teilprojekt fokussierte sich auf den „Einfluss der Probengeometrie und -größe auf die Ermüdung von Beton“. Neben der Erhebung von Daten zur Ermüdungsfestigkeit wurde der Ermüdungsprozess mit zerstörungsfreien Prüf- und Messmethoden untersucht. Diese Prüfmethoden wurden auch hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit zur Erfassung der ermüdungsbedingten Schädigungsentwicklung an Betonbauwerken im Rahmen von Monitoringkonzepten bewertet. Untersucht wurden die Ermüdungsfestigkeiten und der Ermüdungsprozess an Zylindern mit drei unterschiedlichen Betonmischungen sowie unterschiedlicher Größe und Schlankheit. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden im Folgenden vorgestellt und diskutiert. KW - Ermüdung KW - Hochfester Beton KW - Probengröße KW - Probengeometrie PY - 2024 VL - 644 SP - 1 EP - 135 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-59647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Voigt, Marieke A1 - von Werder, Julia A1 - Meng, Birgit T1 - Investigation of the zonation of thermally treated ultra high performance concrete N2 - Ultra high performance concrete (UHPC) is characterised by its high compressive strength of more than 120 MPa and its high durability. With thermal treatment at 90°C, hydration is accelerated and a strength comparable to the 28-day strength can be achieved immediately after the treatment. In applying Optimum process conditions, the strength can be even further increased by up to 30%. Previous Research showed that thermal treatment can lead to inhomogeneities in form of a visible zonation within the cross-section, if the UHPC is not protected sufficiently from desiccation. This led to the question, to what extent the related changes in mechanical properties, microstructure and phase composition are of relevance for the performance of the UHPC. First investigations of small specimens thermally treated without protection exhibited a decrease of compressive strength, indicating that the zonation aspect requires further research. In this study the zonation of UHPC treated thermally at 90°C is investigated after applying four different procedures of treatment and curing in comparison. The samples are characterized with respect to their chemistry, mineral composition and microstructure to allow an assessment on durability and strength development, with focus on potential depth dependent changes associated with the zonation. The measurements reveal the formation of a visible zonation in case of unprotected treatment, if followed by immersion in water. The compressive strength is not significantly impaired, but a decrease in bending strength gives reason for concern. Further results allow clear correlation with changes in pore structure, whereas the interpretation of relationships with phase distribution, degree of hydration, microchemistry is more complex and therefore, provides only partial clarification. KW - UHPC KW - Thermal treatment KW - Zonation KW - Desiccation KW - Microstructure KW - Durability PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119187 VL - 254 SP - 119187 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beltran, R. A1 - Frei, Vivian A1 - Marx, S. T1 - Ultraschallprüfungen zur Erfassung der Schädigungsentwicklung unter verschiedenen Umweltbedingungen und unter zyklischer Druckschwellbelastung N2 - Derzeit ist die Instandhaltung von großen Betontragwerken wie Brücken oder Windenergieanlagen problemorientiert und von einem reaktiven Vorgehen geprägt. Das bedeutet, erst wenn sichtbare Schäden vorliegen, werden diese meist unter Beeinträchtigung des Betriebs instand gesetzt. Im Hinblick auf die Entwicklung von prädiktiven Instandhaltungsstrategien, deren Fokus in der langfristigen Bauwerksüberwachung und der Vorhersage von Schädigungsentwicklungen liegt, wurde die Anwendung von Ultraschallverfahren für die Identifizierung der Degradationsprozesse von Betontragwerken unter Ermüdungsbeanspruchung untersucht. Hierzu fanden Arbeiten im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekt WinConFat zum "Einfluss der Probengeometrie und -größe auf die Ermüdung von Beton" an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und zu den "Methoden zur Zustandsanalyse von Windenergieanlagen" am Institut für Massivbau (IfMa) der Leibniz Universität Hannover (LUH) statt, welches zudem vom Deutschen Beton- und Bautechnik Verein e.V. (Forschungsvorhaben DBV-311) gefördert wurde. Dabei wurden verschiedene Einflussfaktoren auf die Schädigungsentwicklung unter Ermüdungsbeanspruchung wie die Probekörpergröße, das Belastungsniveau und die Betonfestigkeit untersucht. Als Schädigungsindikator und Vergleichsparameter wurden die Ultraschallgeschwindigkeit und der dynamische E-Modul des Betons verwendet. Um das Potential der Schädigungserfassung im Beton mittels Ultraschallprüfung umfassender zu bewerten, wurden zusätzlich Versuche an Betonproben unter monoton steigender Belastung, Kriechversuche, Temperaturversuche und Untersuchungen an großformatigen Balken durchgeführt. KW - Ultraschallprüfung KW - Ermüdung KW - Hochfester Beton PY - 2024 SN - 978-3-410-65917-4 SN - 0171-7197 VL - 651 SP - 1 EP - 102 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-59801 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Arrigoni, M. A1 - Bedon, C. T1 - Recommendations for a new generation of standards for testing numerical assessment of blast-loaded glass windows N2 - The determination of the blast protection level of civil engineering buildings components against explosive effects represents a topic of crucial importance, in current practice. However, some key aspects of blast resistant structures design have been only marginally considered in the last decade, and currently still require appropriate regulations. This is especially true in the case of windows and facades, where the intrinsic material brittleness is the major influencing parameter for blast-resistant assemblies. While blast assessment of buildings and systems is usually achieved by means of experimental investigations, as well as numerical simulations, general regulations and guidelines are currently missing. In this regard, the European Reference Network for Critical Infrastructure Protection (ERNCIP) Thematic Group “Resistance of Structures to Explosion Effects” attempts to develop guidelines and recommendations aimed to harmonise test procedures in experimental testing of glass windows under blast, as well as standardized approaches for their vulnerability assessment via numerical modelling. In this paper, major Thematic Group outcomes and next challenges are briefly summarized. T2 - International Conference on Structural and Mechanical Engineering for Security and Prevention - ICSMESP 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 14.06.2017 KW - Blast protection KW - Blast loaded glass windows KW - Experimental testing KW - Finite element numerical modelling KW - Standardisation PY - 2017 AN - OPUS4-41926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Bartholmai, Matthias ED - Cosmi, Francesca T1 - RFID sensor system embedded in concrete –validation of UHF antenna geometries in different concrete depths N2 - This paper is a further research on the topic of the complete embedding of radio frequency identification (RFID) sensors in concrete. The focus is on the antenna of the transponder. Earlier investigations of different RFID technologies, embedded in concrete, showed a difference in energy transmission. The transmission through concrete at ultra high frequency (UHF), in spite of the large signal range, does not match the targeted application specific task. Therefore, the antenna characteristics have been examined more closely. The antenna is an important component for the application of RFID. Through the antenna, energy and data transfer takes place, so it is important to design an optimal antenna to accomplish a maximum embedding depths in concrete. To identify the optimal antenna geometry, different UHF antenna types were selected and investigated. An experimental comparison was performed to gain more information about the damping behavior and antenna characteristics in concrete. T2 - 34th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Trieste, Italy DA - 19.09.2017 KW - RFID sensors KW - Structural health monitoring KW - Passive RFID KW - UHF antenna KW - Sensors in concrete KW - Smart structures PY - 2017 SN - 978-88-8303-863-1 SP - 114 EP - 115 CY - Trieste AN - OPUS4-42093 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit T1 - Possibilities for improving the properties of UHPC by means of thermal treatment N2 - A further improvement of the excellent properties of UHPC can be realized with thermal Treatment. Like for normal concrete, it accelerates the hardening and prevents shrinkage after the treatment. Additionally, an increase in strength can be achieved. Aim of this study was the optimisation of the thermal Treatment conditions of UHPC for very different Treatment methods; heat Treatment at 90 °C for unprotected and sealed samples, hot water bath at 90 °C and hydrothermal Treatment at 185 °C/1.1 MPa. The pre-storage time and the dwell time were systematically varied for each method to gain a higher strength. The compressive strength depends on the manner of Treatment at which higher water accessibility leads to higher strengths. The Phase composition changes considerably with different Treatment tempereatures. Finally, it can activate unhydrated binder components forming additional C-S-H, leading to higher strength. T2 - International Symposium on Ultra-High Perfomance Fibre-Reinforced Concrete UHPFRC 2017 CY - Montpellier, France DA - 02.10.2017 KW - Building Materials KW - Ultra-High Performance Concrete (UHPC) KW - Heat treatment KW - Autoclaving KW - X-ray diffraction (XRD) PY - 2017 AN - OPUS4-42570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Combination of Digital Image Correlation and Acoustic Emission for Characterizing Failure Modes in SHCC N2 - The tensile behavior of strain-hardening cement-based composites (SHCC) is usually investigated on macroscopic scale by means of direct tension tests or bending tests. Additionally, the micromechanical properties of the composites are often described based on single fiber tension and pull-out tests. Such investigations, performed both on macroscopic and microscopic scales, are based on ‘classical’ force and displacement measuring techniques. Advanced test methods such as digital image correlation (DIC) and acoustic emission analysis (AE) may facilitate the identification and the analysis of the failure mechanisms in SHCC, which is important for both monitoring loaded SHCC elements and further material development and optimization. In this study, these two techniques are combined to characterize the failure mechanisms of three different types of SHCC in direct tension tests. The results are related to data of stress and strain measurements. It is shown that DIC provides detailed spatially resolved and stress related strain measurements. Furthermore, it is demonstrated that AE allows for the localization of active cracks, quantification of the damage accumulation under increasing stresses, and characterization of the dominant crack bridging mechanisms and failure modes observed in the different types of SHCC. T2 - 4th International RILEM Conference on Strain-Hardening Cement-Based Composites (SHCC4) CY - Technische Universität Dresden, Germany DA - 18.09.2017 KW - Cementitious composites KW - Strain-hardening KW - Fiber reinforcement KW - Tension KW - Multiple cracking KW - Acoustic emission analysis KW - Digital image correlation PY - 2017 AN - OPUS4-42132 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - RFID sensor system embedded in concrete –validation of UHF antenna geometries in different concrete depths N2 - This paper is a further research on the topic of the complete embedding of radio frequency identification (RFID) sensors in concrete. The Focus is on the antenna of the transponder. Earlier investigations of different RFID technologies, embedded in concrete, showed a difference in energy transmission. The transmission through concrete at ultra high frequency (UHF), in spite of the large signal range, does not match the targeted application specific task. Therefore, the antenna characteristics have been examined more closely. The antenna is an important component for the application of RFID. Through the antenna, energy and data Transfer takes place, so it is important to design an optimal antenna to accomplish a maximum embedding depths in concrete. To identify the optimal antenna geometry, different UHF antenna types were selected and investigated. An experimental comparison was performed to gain more information about the damping behavior and antenna characteristics in concrete. T2 - 34th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Trieste, Italy DA - 19.09.2017 KW - RFID sensors KW - Structural health monitoring KW - Passive RFID KW - UHF antenna KW - Sensors in concrete KW - Smart structures PY - 2017 AN - OPUS4-42094 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph ED - Chan, T. ED - Mahini, S, T1 - Embedded wireless sensor systems for long-term SHM and corrosion detection in concrete components N2 - State-of-the-art communication standards like RFID and Bluetooth Low Energy enable the development of sensor systems which can be completely embedded into concrete components for long-term SHM and early damage detection. Objective of the project KonSens which is carried out at BAM is the development, implementation, and validation of sensors for measuring of Parameters relevant for corrosion, like moisture, pH value, and electrical conductivity, inside steel reinforced concrete components. The primarily addressed application is detection and evaluation of corrosion processes in concrete bridges. In contrast to cable connected sensors, embedded wireless sensors avoid any pathways for intrusion of moisture and chemicals, e.g., chlorides which could trigger corrosion activity. To allow for long-term, ideally life-time operation, the once embedded sensor systems must work highly energy efficient. One option are passive RFID sensor systems, which work without battery. The energy is transmitted to the system through the electromagnetic field, even to operate sensors. A crucial parameter is the transmission depth in concrete. First experiments with RFID sensors working at frequencies of 13.56 MHz (HF) and 868 MHz (UHF) embedded in concrete specimen resulted positive for transmission depths of up to 13 cm, which is quite promising, considering that corrosion would appear first at the top level of rebars. A second generation of passive RFID sensor systems has been implemented with improved antenna design. Current experiments using these systems focus on the Transmission characteristics in terms of transmission depths and the impact of concrete moisture. Low-energy humidity sensors are used and analysed regarding their capability for measuring the material moisture. Additionally, a relation between transmitted power to the embedded sensor and the moisture content of the concrete specimen caused by energy absorption can be presumed and is under systematic investigation. T2 - International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure 2017 CY - Brisbane, Australia DA - 05.12.2017 KW - RFID sensors KW - Structural health monitoring KW - Sensors in concrete KW - Smart structures PY - 2017 SN - 978-1-925553-05-5 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-43492 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, Uwe T1 - Digital X-ray cross laminography for evaluation of crack fields in large concrete blocks after impact N2 - - Impact tests of concrete blocks - High energy facility for laminographic testing - Laminographic arrangement - Cross-Laminography - Measurement range extension by detector tiling - Reconstruction methods - Fast “shift averaging” method “next to base plane” - reconstruction --> Removal of reinforcement indications - 3D-Data analysis - Crack-Segmentation by „Template Matching“ T2 - General Assembly of Academia NDT International CY - Brescia, Italy DA - 13.10.2017 KW - Digital X-ray laminography KW - Evaluation of crack fields KW - Large concrete blocks KW - Impact test PY - 2017 AN - OPUS4-43432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Embedded wireless sensor systems for long-term SHM and corrosion detection in concrete components N2 - State-of-the-art communication standards like RFID and Bluetooth Low Energy enable the development of sensor systems which can be completely embedded into concrete components for long-term SHM and early damage detection. Objective of the project KonSens which is carried out at BAM is the development, implementation, and validation of sensors for measuring of Parameters relevant for corrosion, like moisture, pH value, and electrical conductivity, inside steel reinforced concrete components. The primarily addressed application is detection and evaluation of corrosion processes in concrete bridges. In contrast to cable connected sensors, embedded wireless sensors avoid any pathways for Intrusion of moisture and chemicals, e.g., chlorides which could trigger corrosion activity. To allow for long-term, ideally life-time operation, the once embedded sensor systems must work highly energy efficient. One option are passive RFID sensor systems, which work without battery. The energy is transmitted to the system through the electromagnetic field, even to operate sensors. A crucial parameter is the transmission depth in concrete. First experiments with RFID sensors working at frequencies of 13.56 MHz (HF) and 868 MHz (UHF)embedded in concrete specimen resulted positive for transmission depths of up to 13 cm, which is quite promising, considering that corrosion would appear first at the top level of rebars. A second generation of passive RFID sensor systems has been implemented with improved antenna design. Current experiments using these systems focus on the transmission characteristics in terms of transmission depths and the impact of concrete moisture. Low-energy humidity sensors are used and analysed regarding their capability for measuring the material moisture. Additionally, a relation between transmitted power to the embedded sensor and the moisture content of the concrete specimen caused by energy absorption can be presumed and is under systematic investigation. T2 - Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure Conference 2017 CY - Brisbane, Australia DA - 05.12.2017 KW - RFID sensors KW - Structural health monitoring KW - Sensors in concrete KW - Smart structures PY - 2017 AN - OPUS4-43491 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Aufbauende Untersuchungen an Laborbetonen: Parameterstudie zu ausgewählten AKR-Einflussgrößen N2 - Gegenstand des Vortrags ist die Vorstellung der Ergebnisse der aufbauenden Untersuchungen an Laborbetonen im Forschungsvorhaben FUTURUM. Im konkreten Fall werden die Ergebnisse der Parameterstudie zu nachstehenden ausgewählten Einflussgrößen auf die schädigende AKR präsentiert: - zyklische Beanspruchung durch Klima und Verkehr - Einbautemperatur und Nachbehandlung - Art der Oberflächentextur - ausgewählte Prüfbedingungen bei der Klimawechsellagerung (KWL) Die Basis für diese Untersuchungen bildeten großformatige Balken sowie Platten mit behinderter Schwindverformung, die aus den im ARS 04/2013 vorgegebenen Fahrbahndeckenbetonrezepturen unter Verwendung einer alkaliempfindlichen Gesteinskörnung hergestellt wurden. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: - moderate Förderung schädigender AKR durch zyklische Beanspruchung aus Klima und Verkehr - unterschiedliche Förderung des AKR-Schädigungsprozesses bei verschiedenen Fahrbahn-deckenbetonen bei Erhöhung der Einbautemperatur von 15 auf 30 °C und sonst gleichbleibender Nachbehandlung (Folie) (Oberbeton >8 / Unterbeton: moderat, Oberbeton 0/8: stärker ausgeprägt) - verminderte KWL-Dehnung bei AKR-provozierender Lagerung beider Betonarten bei 30 °C durch Verschlechterung der Nachbehandlung (Windkanal, 5 m/s) - Zunahme schädigender AKR in Abhängigkeit von der Art der Oberflächentextur (Besenstrich, Grinding/Grooving, Waschbeton) - nichtlineare Zunahme der KWL-Dehnung mit Erhöhung der NaCl-Konzentration der Prüflösung (Bestätigung der Richtigkeit gewählter normativer NaCl-Konzentration) - Verminderung der KWL-Dehnung durch Substitution der Frost-Tauwechselphase trotz vermindertem Tausalzeintrag T2 - AKR-Fachforum Betonstraßenbau CY - Bergisch Gladbach, Germany DA - 28.11.2017 KW - Betonfahrbahndecken KW - AKR KW - Rissbildung KW - Zyklische Beanspruchung KW - Behindertes Schwinden KW - Klimawechsellagerung KW - Tausalzeintrag PY - 2017 AN - OPUS4-43251 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Averin, Anton T1 - Automated thermographic inspection of radioactive waste drums N2 - In Germany, more than 130,000 cubic meters of low- and medium-level radioactive waste, comprising approximately 90% of the nation’s total radioactive waste, are stored in 200-liter drums. These waste drums, housed in interim storage facilities, are subject to human visual inspections for outer corrosion, while the final disposal site, the Konrad mine, is scheduled for completion in 2030. Manual inspections introduce the risk of human error, making the process less reliable and less safe. The proposed study aims to automate these inspections by implementing remote and non-destructive testing (NDT) methods. The part of project specifically focuses on the application of infrared thermography to detect inner defects in the metallic drums, which could not have been detected so far using visual inspection alone. However, several challenges affect the accuracy of thermographic inspections, such as the presence of surface contaminants (scratches, dirt, stickers), multiple paint layers with low thermal conductivity, and barrel curvature, which disrupt heat distribution and obscure defect signals. This study explores the effectiveness of various thermographic heat sources—flash lamps and laser—as well as techniques including conventional pulse thermography (PT), lock-in thermography. It explores various thermal data processing methods as principal component thermography (PCT), pulse-phase thermography (PPT) and thermal signal reconstruction (TSR). Additionally, machine learning models were estimated to process thermographic images, effectively filtering artifacts (e.g. surface contaminants). The findings suggest that combining advanced thermography techniques with machine learning improves defect detection, ensuring more reliable and automated inspection processes for radioactive waste storage. T2 - SPIE Defense+Commercial Sensing- Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, FL, USA DA - 13.04.2025 KW - Infrared thermography KW - Automated inspection KW - Pulse-phase thermography KW - Principal component thermography KW - Thermal Data Processing KW - Laser thermography KW - Defect detection KW - Machine Learning PY - 2025 AN - OPUS4-63119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Bayesian system identification of a reinforced concrete beam subject to temperature variations based on static response data N2 - Changes in the measured response of structural systems can be an indication of structural damages. However, such changes can also be caused by the effect of varying environmental conditions. To detect, localize and quantify changes or damages in structural systems subject to varying environmental conditions, physics-based models of the structural systems have to be applied which explicitly account for the influence of ambient conditions on the structural behavior. Data obtained from the structural systems should be used to calibrate the models and update predictions. Bayesian system identification is an effective framework for this task. In this paper, we apply this framework to learn the parameters of two competing structural models of a reinforced concrete beam subject to varying temperatures based on static response data. The models describe the behavior of the beam in the uncracked and cracked condition. The data is collected in a series of load tests in a climate chamber. Bayesian model class selection is then applied to infer the most plausible condition of the beam conditional on the available data. T2 - Tenth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2020) CY - Online meeting DA - 11.04.2021 KW - Bayesian system identification KW - Reinforced concrete KW - Damage identification KW - Environmental effects KW - Structural health monitoring KW - Structural systems PY - 2021 AN - OPUS4-52812 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Data provenance - from experimental data to trustworthy simulation models and standards N2 - Data provenance - from experimental data to trust worthy simulation models and standards Jörg F. Unger, Annika Robens-Radermacher, Erik Tamsen Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Unter den Eichen 87, 12205 Berlin, Germany FAIR (findable, accessible, interoperable and reusable) data usage is one of the main principals that many of the research and funding organizations include in their strategic plans, which means that following the main principals of FAIR data is required in many research projects. The definition of data being FAIR is very general, and when implementing that for a specific application or project or even setting a standardized procedure within a working group, a company or a research community, many challenges arise. In this contribution, an overview about our experience with different methods, tools and procedures is outlined. We begin with a motivation on potential use cases for the applications of FAIR data with increasing complexity starting from a reproducible research paper over collaborative projects with multiple participants such as Round-Robin tests up to data-based models within standardization codes, applications in machine learning or parameter estimation of physics-based simulation models. In a second part, different options for structuring the data are discussed. On the one hand, this includes a discussion on how to define actual data structures and in particular metadata schema, and on the other hand, two different systems for storing the data are discussed. The first one is the open BIS system, which is an opensource Lab notebook and Postgre SQL based data management system. A second option are a semantic representations using RDF based ontologies for the domain of interest. In a third section, requirements for workflow tools to automate data processing are discussed and their integration into reproducible data analysis is presented with an outlook on required information to be stored as metadata in the database. T2 - 4th International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Data provenance KW - Experimental data to trustworthy KW - Simulation models and Standards PY - 2023 AN - OPUS4-57333 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Giebson, C. A1 - Voland, K. A1 - Ludwig, H.-M. A1 - Meng, Birgit T1 - Alkali-silica reaction performance testing of concrete considering external alkalis and preexisting microcrack N2 - In concrete elements, simultaneously subjected to cyclic loadings and external alkalis, the risk for damage caused by or under participation of an alkali-silica reaction (ASR) is particularly high. This is of particular concern for concrete pavements due to the increasing heavy vehicle traffic and the application of sodium chloride (NaCl) de-icer during winter. Since 2004, the climate simulation concrete prism test (CS-CPT) has been used successfully to evaluate job mixtures for pavements by considering the impact of alkali-containing de-icers. However, the role of mechanical predamage on ASR is largely unclear. In a joint research project, the CS-CPT has been used to investigate the influence of preexisting microcracks on ASR. It was evident that an ASR initiated earlier in the predamaged concrete prisms due to the more rapid ingress of NaCl solution through the microcracks. KW - Alkali-silica reaction KW - Climate simulation concrete prism test KW - External alkalis KW - Laser-induced breakdown spectroscopy KW - Microcracks KW - Pavement concrete PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/suco.201600173 SN - 1464-4177 SN - 1751-7648 VL - 18 IS - 4 SP - 528 EP - 538 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-42574 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana A1 - Stutz, H. A1 - Bronsert, Jeffrey A1 - Dutto, Paola A1 - Baeßler, Matthias ED - Onate, E. ED - Owen, D. R. J. ED - Peric, D. ED - Chiumenti, M. T1 - A contact problem aplication for the local behaviour of soil pile interaction N2 - The purpose of the work presented in this paper is to analyze locally (at the element level) the contact behavior of a soil-pile contact problem. Therefore, a 2D shear test is modeled using the Finite Element Method. The formulation of a 4 nodded zero-thickness interface element of Beer is chosen with a linear interpolation function. Four constitutive contact models adapted for contact problems have been implemented. The Mohr-Coulomb and Clough and Duncan models were chosen initially, due to the ease of implementation and few number of parameters needed. After, more complicated models in the framework of elasto-plasticity such as: Lashkari and Mortara were implemented for the first time into the finite element code of the shear test problem. They include other phenomena such as: relative density of soil, the stress level and sand dilatancy. From the results the relation between shear displacement and shear stress has been deduced. Finally, a discussion of the advantages and the drawbacks during computation of each model is given at the end. T2 - Conference CY - Barcelona, Spain DA - 05.09.2017 KW - Soil-pile interaction KW - Numerical modelling PY - 2017 SN - 978-84-946909-6-9 SP - 490 EP - 501 PB - CIMNE CY - Barcelona,Spain AN - OPUS4-42960 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Analysis of moisture transport in unilateral-heated dense high-strength concrete N2 - Unilateral thermal exposure of concrete building components induces moisture transport processes that have a significant influence on the spalling behaviour of dense high-strength concrete (HSC). These transport processes are based on evaporation and condensation mechanisms of liquid and gaseous water in the pores as well as the chemically bound water within the concrete. The low permeability of HSC and the formation of a saturated zone within building components (also known as a moisture clog) leads to high water-vapour pressures, which contributes to explosive spalling. The formation of these pressures has already been verified by means of pore-pressure measurement techniques. In addition, the redistribution of the moisture within concrete specimens subject to unilateral thermal exposure has been demonstrated on fractured surfaces. Investigations by means of the nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry technique and neutron radiography have shown one-dimensional changes in moisture distribution during thermal exposure. However, none of these methods has been able to depict the moisture distribution in three dimensions (3D), so the link between pore size, concrete micro-structure and moisture content is missing. The research project presented in this paper aims to fill this gap by developing a new multi-level test methodology to characterise non-destructively the temporal course of spatial moisture distribution during unilateral thermal exposure. The procedure used during this programme included the collection of X-ray 3D-computed tomography (CT) measurements using a miniaturised specimen subjected to in-situ thermal exposure and the comparison of those CT results with the results of one-dimensional NMR-relaxometry before and after the heating process. In the first step, a mobile heating device was developed, built and tested. To simulate a unilaterally-heated construction component, a cylindrical specimen made of HSC (Ø = 40 mm, L = 100 mm) was cast into an impermeable glass ceramic shell. The ceramic shell ensured a one-dimensional moisture flux and limited the thermal expansion of the concrete. An additional high-temperature wool (HTW) insulating shell ensured a one-dimensional heat flux. The heating device, which operated using infrared radiation (IR), allowed the unilateral heating of the specimens up to 300 °C using variable heating regimes. In the second step, the mobile heating device was integrated into the CT-scanner, which enabled the collection of measurements before, during and after heating. By subtraction of successive 3D-CT images, X-ray attenuation differences could be resolved three-dimensionally in the specimen and interpreted as changes in the moisture content. Initial results show that this test methodology can monitor the 3D changes of moisture content inside the specimen during thermal exposure. It enables the researcher to visualise areas with moisture accumulation as well as dehydrated areas inside the specimen. Comparative one-dimensional NMR-relaxometry measurements confirm the results of the CT image analysis. T2 - 5th International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure CY - Boras, Sweden DA - 12.10.2017 KW - Spalling KW - Fire KW - Moisture clog KW - Moisture transport KW - HPC KW - HSC KW - X-ray CT KW - NMR KW - NDT PY - 2017 AN - OPUS4-42972 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana T1 - A contact problem aplication for the local behavior of soil pile interaction N2 - The purpose of the work presented in this paper is to analyze locally (at the element level) the contact behavior of a soil-pile contact problem. Therefore, a 2D shear test is modeled using the Finite Element Method. The formulation of a 4 nodded zero-thickness Interface element of Beer is chosen with a linear interpolation function. Four constitutive contact models adapted for contact problems have been implemented. The Mohr-Coulomb and Clough and Duncan models were chosen initially, due to the ease of implementation and few number of parameters needed. After, more complicated models in the framework of elasto-plasticity such as: Lashkari and Mortara were implemented for the first time into the finite element code of the shear test problem. They include other phenomena such as: relative density of soil, the stress level and sand dilatancy. From the results the relation between shear displacement and shear stress has been deduced. Finally, a discussion of the advantages and the drawbacks during computation of each model is given at the end. T2 - XIV International Conference on Compiutational Plasticity CY - Barcelona, Spain DA - 05.09.2017 KW - Soil-structure interaction KW - Contact problem PY - 2017 AN - OPUS4-42959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Powierza, Bartosz A1 - Weise, Frank A1 - Oesch, Tyler A1 - Dlugosch, R. A1 - Meng, Birgit T1 - Analysis of moisture transport in unilateral-heated dense high-strength concrete N2 - Unilateral thermal exposure of concrete building components induces moisture transport processes that have a significant influence on the spalling behaviour of dense high-strength concrete (HSC). These transport processes are based on evaporation and condensation mechanisms of liquid and gaseous water in the pores as well as the chemically bound water within the concrete. The low permeability of HSC and the formation of a saturated zone within building components (also known as a moisture clog) leads to high water-vapour pressures, which contributes to explosive spalling. The formation of these pressures has already been verified by means of pore-pressure measurement techniques. In addition, the redistribution of the moisture within concrete specimens subject to unilateral thermal exposure has been demonstrated on fractured surfaces. Investigations by means of the nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry technique and neutron radiography have shown one-dimensional changes in moisture distribution during thermal exposure. However, none of these methods has been able to depict the moisture distribution in three dimensions (3D), so the link between pore size, concrete micro-structure and moisture content is missing. The research project presented in this paper aims to fill this gap by developing a new multi-level test methodology to characterise non-destructively the temporal course of spatial moisture distribution during unilateral thermal exposure. The procedure used during this programme included the collection of X-ray 3D-computed tomography (CT) measurements using a miniaturised specimen subjected to in-situ thermal exposure and the comparison of those CT results with the results of one-dimensional NMR-relaxometry before and after the heating process. In the first step, a mobile heating device was developed, built and tested. To simulate a unilaterally-heated construction component, a cylindrical specimen made of HSC (Ø = 40 mm, L = 100 mm) was cast into an impermeable glass ceramic shell. The ceramic shell ensured a one-dimensional moisture flux and limited the thermal expansion of the concrete. An additional high-temperature wool (HTW) insulating shell ensured a one-dimensional heat flux. The heating device, which operated using infrared radiation (IR), allowed the unilateral heating of the specimens up to 300 °C using variable heating regimes. In the second step, the mobile heating device was integrated into the CT-scanner, which enabled the collection of measurements before, during and after heating. By subtraction of successive 3D-CT images, X-ray attenuation differences could be resolved three-dimensionally in the specimen and interpreted as changes in the moisture content. Initial results show that this test methodology can monitor the 3D changes of moisture content inside the specimen during thermal exposure. It enables the researcher to visualise areas with moisture accumulation as well as dehydrated areas inside the specimen. Comparative one-dimensional NMR-relaxometry measurements confirm the results of the CT image analysis. T2 - 5th International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure CY - Boras, Sweden DA - 12.10.2017 KW - Spalling KW - Fire KW - Moisture clog KW - Moisture transport KW - HPC KW - HSC KW - X-ray CT KW - NMR KW - NDT PY - 2017 SN - 0284-5172 SP - 227 EP - 239 AN - OPUS4-42983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Meng, Birgit A1 - Weise, Frank A1 - Voland, K. A1 - Krütt, Enno T1 - Ermüdungsbedingte Degradation und ihre Auswirkungen auf den Stofftransport in Fahrbahndeckenbeton N2 - Im Rahmen des Beitrags soll aufgezeigt werden, welchen Einfluss eine mechanisch induzierte Vorschädigung (Ermüdungsbeanspruchung) auf den Ablauf und die Intensität des AKR-Schädigungsprozesses hat. Dies erfordert eine ausführliche Beschreibung der vielfältigen interagierenden Schädigungs- und Transportprozesse und aufbauend eine enge Verknüpfung von Experimenten mit einer mehrskaligen Modellierung. Die experimentelle Basis bildete die mechanische Vorschädigung (Ermüdungsbeansprochung) großformatiger Balken aus einem Fahrbahndeckenbeton bei Einsatz alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen. Aus diesen großformatigen Balken wurden nach erfolgter Ermüdungsbeanspruchung kleinformatige Probekörper gewonnen. An diesen wurde detailliert untersucht wie sich die mechanische Vorschädigung auf das Betongefüge und die daraus resultierenden Transport- und Schädigungsprozesse auswirkt. Von der mechanisch induzierten Vorschädigung bis zum AKR Schädigungsprozess sollten in diesem Kontext die Rissbildungsprozesse und der interagierende Eintrag bzw. die Auslaugung der Alkalien ganzheitlich betrachtet werden. Der Beitrag fokussiert auf die Charakterisierung der infolge der mechanischen Vorschädigung induzierten Rissbildungsprozesse. Ferner wird detailliert auf die Auswirkungen der mechanischen Rissbildung auf den Stofftransport eingegangen. KW - Baustoffe KW - Beton KW - Dauerhaftigkeit KW - Ermüdung KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - AKR PY - 2017 SN - 978-3-00-056692-9 SP - 416 EP - 427 CY - Bochum AN - OPUS4-42970 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brecht, Katja A1 - Pistol, Klaus A1 - Klemmstein, Frank A1 - Rogge, Andreas T1 - Novel test setup for the quantification of the size effect in spalling tests N2 - Within a current research project which is funded by the German Research Foundation (DFG) the influence of the size and the geometry of specimens on the spalling result in fire tests is going to be investigated at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). This paper describes some preliminary results and a newly developed test setup. The novel setup enables the efficient and precise quantification of spalling by using a special photogrammetric measurement system. T2 - 5th International Workshop on Concrete Spalling CY - Boras, Sweden DA - 12.10.2017 KW - Size effect KW - Test setup KW - Photogrammetry PY - 2017 SN - 0284-5172 SP - 281 EP - 287 AN - OPUS4-42529 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brecht, Katja T1 - Novel test setup for the quantification of the size effect in spalling tests N2 - Within a current research project which is funded by the German Research Foundation (DFG) the influence of the size and the geometry of specimens on the spalling result in fire tests is going to be investigated at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). This paper describes some preliminary results and a newly developed test setup. The novel setup enables the efficient and precise quantification of spalling by using a special photogrammetric measurement system. T2 - 5th International Workshop on Concrete Spalling CY - Boras, Sweden DA - 12.10.2017 KW - Size effect KW - Test setup KW - Photogrammetry PY - 2017 AN - OPUS4-42530 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schnell, A. A1 - Rübner, Katrin A1 - Vöge, M. A1 - Ludwig, H.-M. ED - Thomé-Kozmiensky, K. J. ED - Thiel, S. ED - Thomé-Kozmiensky, E. ED - Friedrich, B. ED - Pretz, T. ED - Quicker, P. ED - Senk, D. G. ED - Wortruba, H. T1 - Halbtechnische Herstellung von Recycling-Granulaten aus Mauerwerkbruch-Ton-Mischungen und ihre Anwendung in Leichtbeton N2 - Das Projektziel bestand in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von leichter Gesteinskörnung für Beton und Mörtel aus ziegelhaltigen Bau- und Abbruchabfällen durch thermische Porosierung. Hierzu erfolgte nach einem mehrstufigen mechanischen Prozess eine thermische Stabilisierung der RC-Granulate (RCG). Nach Laborversuchen wurden RCG im halbtechnischen Maßstab hergestellt. Als Ausgangsmaterial dienten Mauerwerkbruch bzw. Gemische aus Mauerwerkbruch und Ton. Dabei wurde die gesamte Prozesskette vom Granulieren der Ausgangsmehle bis zur thermischen Behandlung im Drehrohrofen in einem Produktionsschritt dargestellt. Die erzeugten RCG sind mit Rohdichten zwischen 780 und 1800 kg/m³ leichte Gesteinskörnungen. In den Applikationsuntersuchungen erfolgte eine vollständige Verwertung des gesamten beim Brennprozess entstehenden Materials, von den Körnungen kleiner 2 mm für leichte Steinergänzungsmörtel (Leichtmörtel) bis zu den Körnungen 2-8 mm für Leichtbeton. Die RCG und die damit erzeugten Betone wurden umfangreich charakterisiert. Die Leichtbetone mit RCG wurden abschließend in Applikationsversuchen eingesetzt. KW - Bauschutt KW - Mauerwerkbruch KW - Leichtbeton KW - Stoffliches Recycling KW - RC-Leichtgranulate KW - Leichte Gesteinskörnungen PY - 2017 SN - 978-3-944310-35-0 VL - 4 SP - 329 EP - 342 PB - TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky CY - Neuruppin ET - 1 AN - OPUS4-44116 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Comparative study of lightweight aggregates N2 - Lightweight aggregates (LWA) are mixtures of porous grains of mineral origin characterised by particle bulk densities less than 2000 kg/m³ or loose bulk densities less than 1200 g/m³. They are used in concrete, mortar and grout in buildings, roads and civil engineering works. LWA are commonly produced by thermal treatment of natural raw materials such as clay, shale and other clayey or igneous rocks at temperatures between 1000 °C and 1300 °C. Expanded clay, expanded shale, vermiculite and expanded perlite are well-known aggregates used in the construction industry today. But porous LWA can also be manufactured from mineral residues, such as waste glass or masonry rubble, by thermal expending process. The source materials must satisfy two conditions. First, their chemical composition must be in balance between fluxing agents, silica and alumina to reach pyroplastic conditions at an economically viable temperature to develop sintering and melting phases of proper viscosity. Second, the material should contain some components, which ensure gas release during the partial melting, to form expanded porous particles. Lightweight aggregates usually show a heterogeneous and macroporous pore structure. Their solid skeleton is continually opened by large bulky pores whereas the skeletal walls contain many small pores. Additionally, the grains consist of partly melted areas. The specific microstructural and morphological characteristics of different LWA are strongly influenced by the great variety of source materials and the particular manufacturing conditions. Recycling granules (RC granules), which are lightweight aggregates made from masonry rubble containing about 50 % brick material, are already described in terms of manufacturing process, engineering properties and microstructure in. The objective of this study is to compare the chemical, physical, mineralogical and microstructural characteristics of RC granules with those of commercially produced expanded clay aggregates. Results of the ICP optical emission spectrometry, X-ray diffraction, thermal analysis, fusibility tests, particle shape analysis, porosity measurements, mercury intrusion porosimetry und environmental scanning electron microscopy are presented. The microstructural characteristics are correlated with engineering properties of the lightweight aggregates, such as water absorption and particle strength. The study was part of two research projects that were supported by the Federal Ministry of Education and Research in the framework of the funding initiative “r2-Innovative Technologies for Resource Efficiency - Resource-Intensive Production Processes” and the Bundesministerium für Wirtschaft und Energie in the framework of the Central Innovation Programme for SMEs. T2 - 11th International Symposium on the Charcterization of Porous Solids (COPS-XI) CY - Avignon, France DA - 14.05.2017 KW - Lightweight aggregates (LWA) KW - Composition and pore structure KW - Recycling granules KW - Expanded clay PY - 2017 AN - OPUS4-44120 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Stochastic subspace-based damage detection with uncertainty in the reference null space N2 - This paper deals with uncertainty considerations in damage diagnosis using the stochastic subspace-based damage detection technique. With this method, a model is estimated from data in a (healthy) reference state and confronted to measurement data from the possibly damaged state in a hypothesis test. Previously, only the uncertainty related to the measurement data was considered in this test, whereas the uncertainty in the estimation of the reference model has not been considered. We derive a new test framework, which takes into account both the uncertainties in the estimation of the reference model as well as the uncertainties related to the measurement data. Perturbation theory is applied to obtain the relevant covariances. In a numerical study the effect of the new computation is shown, when the reference model is estimated with different accuracies, and the performance of the hypothesis tests is evaluated for small damages. Using the derived covariance scheme increases the probability of detection when the reference model estimate is subject to high uncertainty, leading to a more reliable test. T2 - International Workshop on Structural Health Monitoring CY - Stanford, CA, USA DA - 12.09.2017 KW - Subspace-methods KW - Uncertainty KW - Damage detection PY - 2017 SN - 978-1-60595-330-4 SP - 1007 EP - 1014 AN - OPUS4-42731 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Messergebnisse zerstörungsfreier Prüfverfahren in statischen Berechnungen N2 - Steigende Anforderungen an Brückenbauwerke in Deutschland gehen mit der Alterung und dem sich zunehmend verschlechternden Zustand bestehender Bausubstanz einher. In der aktuellen Entwicklung wurde die Notwendigkeit von Nachrechnungen der Standsicherheit erkannt. Die Zuverlässigkeitstheorie bietet für das Bauwesen geeignete probabilistische Methoden zur Beurteilung von Tragwerken auf Basis der tatsächlichen Bauwerkseigenschaften. Die Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen ermöglichen die Messung quantitativer Kenngrößen, die den Zustand eines Bestandsbauwerks realitätsnah widerspiegeln. Um die Objektivität einer Messung zu wahren, wurden Methoden zur Gütebewertung von Messergebnissen zerstörungsfreier Prüfverfahren entwickelt und das Konzept der Validierung eingeführt. Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, um statistisch abgesicherte und statisch relevante Informationen über die innere Konstruktion eines Tragwerks (ohne signifikante Zerstörung des Bauwerks) zu erheben. Der vorliegende Beitrag fasst die Beantwortung grundlegender Fragestellungen zusammen, um den Lückenschluss zwischen der statischen Nachrechnung von Brücken und der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen herzustellen. Das Ziel ist die Verwendung von Messdaten der zerstörungsfreien Prüfverfahren als stochastische Eingangsgrößen in statischen Berechnungen. (...) T2 - DGZfP-Fachtagung Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2018 KW - ZfP KW - ZfPBau KW - Zuverlässigkeitstheorie PY - 2018 AN - OPUS4-44225 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - High-order cycle jump integration of a fatigue damage model N2 - Accurate models for the long term behavior of concrete structures are important to ensure a durable and reliable design. A variety of interacting phenomena, such as the loss of prestress, the degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage, influence the fatigue resistance. Therefore, a reliable numerical model to predict the performance of concrete over its lifetime is required. The presented fatigue model is an extension of a static damage model to allow easy coupling in a multiphysics context. The evolution equation of the damage driving variable is enhanced to allow damage growth below the static limit. The model is defined in the time domain and does not include the number of cycles as a parameter. Thus, it can capture both static and cyclic failure. Additionally, this allows calibrating the majority of the model parameters static experiments. The model is integrated by resolving each loading cycle, requiring about ten time steps per cycle. The high computational costs are handled via a time scale separation. The short time scale describes one cycle with marginal changes in the internal variables. These changes are integrated along the large time scale of material deterioration. Various high-order time integration schemes are compared. Wöhler curves relate loading amplitudes to the number of cycles that the material endures. They are used to validate the model against experimental data. T2 - 6th European Conference on Computational Mechanics (ECCM 6) CY - Glasgow, UK DA - 11.06.2018 KW - Fatigue damage KW - Time scale separation KW - Cycle jump PY - 2018 AN - OPUS4-45706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goglin, Veronika T1 - Influence of the fiber volume fraction and matrix stiffness on ultra-high performance fiber reinforced concrete subjected to direct tensile loading at moderate strain rates N2 - The mechanical behavior of normal strength and high-strength concretes under tension can be significantly improved by the incorporation of steel fibers. This improvement comprises not only an enhancement in strength and ductility, but also in energy absorption capacity, which makes steel fiber reinforced high-strength concrete potentially suitable for seismic design applications. Force transfer controlled processes between steel fibers and concrete matrix, i.e. fiber debonding and fiber pull-out during crack opening are the main mechanisms contributing to the high-energy dissipation characteristic of this composite material. In order to gain more information on the material efficiency under tension, a comparative study on different ultra-high performance fiber reinforced concretes (UHPFCs) subjected to direct tensile loading at moderate strain rates is presented. The experimental approach considered three UHPFC mixtures, incorporating two volumetric fractions of high-strength smooth steel fibers. The stiffness modification of the concrete matrix was realized by the addition of a copolymer. The direct tensile tests were conducted on small sized dumbbell shaped specimens at nominal strain rates of 0.000025 1/s and 0.01 1/s, representing quasi-static and seismic loading conditions, respectively. For a detailed analysis of crack formation and crack propagation during load application, classical tensile tests were accompanied by non-destructive measuring technique using digital image correlation (DIC). Furthermore, relevant material parameters, such as such as first and post cracking stresses, strain capacity, and energy absorption capacity are determined and discussed. T2 - 20th International Conference, 20. ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - UHPFC KW - Moderate strain rates KW - Tensile strength KW - Energy absorption capacity KW - Crack formation and propagation PY - 2018 AN - OPUS4-45772 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno T1 - Fatigue-induced degradation in pavement concrete and its effect on alkali-silica reaction N2 - In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage to concrete road surfaces that can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). The effects of mechanically-induced damage resulting from cyclic traffic and climatic loading have previously not been taken into consideration while developing ASR test procedures. Therefore this contribution investigates the influence of fatigue mechanical loading on the ASR. T2 - SLD 4 CY - Delft, The Netherlands DA - 26.08.2018 KW - Fatigue KW - Pavement KW - ASR PY - 2018 AN - OPUS4-45729 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Betonintegrierte RFID-sensor-systeme zur Früherkennung von Schädigungsmechanismen N2 - Übersicht über die bauteilintegrierte Sensorik mit RFID Sensorsystemen T2 - VDI/VDE-GMA FACHAUSSCHUSS 2.12STRUKTURANALYSE UND -ÜBERWACHUNG IN DER BAUTECHNIKIM FACHBEREICH PROZESSMESSTECHNIK UND STRUKTURANALYSE CY - Chemnitz, Germany DA - 06.09.2018 KW - RFID KW - Schdensfrüherkennung KW - Bauteilintegrierte Sensoren PY - 2018 AN - OPUS4-45864 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zorn, Sebastian A1 - Unger, Jörg F. T1 - Probabilistic traffic load identification for concrete bridges N2 - In this work, a probabilistic framework for identification of traffic loads on concrete Bridge structures is presented using data from a FE structural model in combination with a finite volume approach for traffic load modelling. The identification approach uses Bayesian Inference to identify traffic loads from measured sensor data from travelling load experiments performed at BAM. The work focuses on the load identification part of the Framework utilizing global structural response measurements only. The obtained information on traffic loads can be forwarded to further analysis such as fatigue and structure state estimation or model updating. T2 - IRF2018, Proceedings of the 6th International Conference on Integrity-Reliability-Failure CY - Lisbon, Portugal DA - 22.07.2018 KW - Concrete bridges KW - Traffic loads KW - FE modelling KW - Risk analysis PY - 2018 SN - 978-989-20-8313-1 VL - 06 SP - Paper 7121, 521 EP - 522 PB - INEGI-Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Gestão Industrial CY - Portugal AN - OPUS4-48981 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühnel, Alena A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank T1 - Measurement and analysis of concrete pavement surface textures using hand-held 3D laser scanning technology N2 - Concrete pavement surface textures are divided by means of their dimension into four categories: microtexture, macrotexture, megatexture and roughness. They influence the most important performance characteristics of road surfaces, such as friction (also referred to as “skid resistance”), tire/pavement noise, evenness and surface drainage. These properties are relevant for driving safety, comfort and environmental aspects. Up to now, research in Germany has focused on monitoring these characteristics by tire/pavement noise and skid resistance measurements. However, the topography of surface textures has not been sufficiently investigated and evaluated until now. The development and availability of high-performance, hand-held 3D scanning systems during the last years enable measurements of the microtexture and macrotexture of concrete pavement surfaces at short measuring times and high resolution. This paper shows the ability of modern laser-based technology to record three-dimensional data of different concrete pavement surface textures in situ. For this purpose, a special measuring frame has been developed. The presented results were primarily obtained within the framework of a research project commissioned by the German Federal Highway Research Institute (BASt) and processed by the Federal Institute for Materials Research and Testing. Various concrete pavement surface textures by means of diamond grinding and hybrid of diamond grinding and grooving were investigated in situ. In addition, exposed aggregate concretes (EAC), which were introduced as a standard type of concrete for motorway pavements in Germany in 2006, have been analyzed. Based on the gathered 3D data, evaluation routines for qualitative and quantitative analysis have been developed and applied. The aim was to derive the statistical parameters such as the relative and cumulative frequency distribution of the profile depth as well as the roughness coefficient for diamond ground pavements and EAC. Also, the “mean profile depth” (MPD) as a common texture-related parameter was determined. T2 - 14th International Symposium on Concrete Roads CY - Krakow, Poland DA - 25.06.2023 KW - Concrete pavement surface textures KW - 3D Laser Scanning KW - Diamond Grinding KW - Exposed aggregate concrete KW - Data analysis KW - Surface characteristics PY - 2023 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-57893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Einsatz neuartiger Erwärmungsstrategien mit zeitlicher Modulation zur Steigerung der Detektionsgrenzen in der aktiven Laserthermografie N2 - Moderne Lasersysteme haben sich als vielseitige Wärmequellen für aktive thermografische Prüfungen erwiesen. Im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen wie Blitz- oder Halogenlampen können ihre Ausgangsleistungen leicht moduliert werden, was eine Vielzahl komplexer Anregungen ermöglicht. Diese Studie untersucht die Wirksamkeit verschiedener zeitlich strukturierter Erwärmungsmethoden zur Detektion und Tiefenbestimmung von Defekten. Insgesamt werden verschiedene komplexe zeitlich strukturierte Erwärmungsmuster verglichen, darunter Einzelpuls und kodierte Anregung mit Barker-Codes und Legendre-Sequenzen, sowie klassische Lock-in- Modulation und neuartige Multifrequenz-Lock-in Anregung. Die Untersuchung konzentriert sich auf dabei auf die Erreichung einer maximalen Temperaturerhöhung zur Steigerung des Signal-Rauschverhältnisses auch bei Anregungen mit großen Frequenzinhalt und die erreichte Qualität der Defekterkennung bei unterschiedlichen Anregungsschemata. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass kodierte Anregungen wie Barker- und Legendre-Sequenzen im Vergleich zur Einzelpulsheizung nicht nur höhere Temperaturanstiege, sondern bei gleichem Frequenzinhalt auch eine bessere Defekterkennung ermöglichen. Insbesondere die Mehrton-Modulation zeigte den höchsten Temperaturanstieg und ermöglicht die Bewertung in verschiedenen Tiefen ohne Verlängerung der Messzeit. Die Verwendung kodierter Anregungen bietet signifikante Vorteile bei der thermografischen Erkennung interner Defekte. Die Ergebnisse dieser Studie tragen dazu bei, die Effizienz und Genauigkeit der thermografischen Prüfmethoden zu verbessern, insbesondere bei der Untersuchung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und tief verborgenen Defekten. Besonders an den untersuchten Modulationsmethoden profitieren alle Anregungsmethoden, die aktuell technologie- oder prinzipbedingt unter geringen realisierbaren Ausgangsleistungen leiden. Besonders hervorzuheben ist hier die Nutzung von Laserprojektoren als Wärmequelle, die vielseitig einsetzbar eine räumlich strukturierte Erwärmung für thermografische Prüfungen ermöglichen, jedoch bisher stark in ihrer optischen Ausgangsleistung limitiert sind. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Thermografie KW - Laser KW - Kodierte Anregung KW - Pulskompression PY - 2025 UR - https://www.ndt.net/?id=31259 AN - OPUS4-63251 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Said, Samir A1 - Sterthaus, Jens A1 - Müller, Karsten A1 - Quercetti, Thomas A1 - Wille, Frank A1 - Paffenholz, J.-A. A1 - Baeßler, Matthias ED - Papadrakakis, M. ED - Fragiadakis, M. ED - Papadimitriou, C. T1 - Implementing a Structural Health Monitoring system using digital models of the BAM large drop test facility in Horstwalde N2 - At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) full scale specimens for nuclear transport and storage containers (casks) are tested for their structural integrity in a series of drop tests on the Test Site Technical Safety in Horstwalde, 50 km south of Berlin. These drop tests cause a major stress not only on the casks, but also on the steel tower structure of the test facility, itself. The load pattern makes the structure very interesting for detailed investigation. The focus of the monitoring lies on the bolted joints of the flange connections that are a typical connection for cylindrical elements if welding is technical or economical unfavorable. The definition of the monitoring takes was done by investigating the existing documents and inspection results accompanied by building an initial digital representation of the structure, consisting of two finite element (FE) models and a geometrical 3D point cloud representation. As a first step the structures behavior during static and dynamic loading was analyzed using measurement data and an updated numerical FE Model. The idea behind is to use models for a digital planning and operation/evaluation of the structural health monitoring. A static FE simulation and a dynamic FE simulation are generated, to investigate how the structure behaves under the load conditions. T2 - XI International Conference on Structural Dynamics (EuroDyn 2020) CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Structural Health Monitoring KW - Drop Tests KW - System Identification KW - Digital Models KW - BIM PY - 2020 UR - https://generalconferencefiles.s3-eu-west-1.amazonaws.com/eurodyn_2020_ebook_procedings_vol1.pdf SN - 978-618-85072-0-3 VL - 1 SP - 1293 EP - 1304 PB - Institute of Structural Analysis and Antiseismic Research CY - Athen AN - OPUS4-51592 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Hille, Falk ED - Powers, N. ED - Frangopol, D. T1 - A study on diverse strategies for discriminating environmental from damage based variations in monitoring data N2 - Right from the beginning of applying SHM to bridge structures it was obvious that environmental based perturbations on the measurement significantly influence the ability to identify structural damage. Strategies are needed to classify such effects and consider them appropriately in SHM. Various methods have been developed and analyzed to separate environmental based effects from damage induced changes in the measures. Generally, two main approaches have emerged from research activity in this fields: (a) statistics based tools analyzing patterns in the data or in computed parameters and (b) methods, utilizing the structural model of the bridge taking into account environmental as well as damage based changes of stiffness values. With the back-ground of increasing affordability of sensing and computing technology, effort should be made to increase sensitivity, reliability and robustness of procedures, separating environmental from damage caused changes in SHM measures. The contribution describes both general strategies and points out their Advantages and drawbacks. As basis, a review on relevant methods was conducted. The aim of the study is to classify approaches for separating damage describing information from environmental based perturbations in dependency of the SHM objective. And such, it is intended to describe a best practice in designing concepts for Monitoring infrastructure, naturally effected by environmental influences. T2 - IABMAS CY - Melbourne, Australia DA - 09.07.2018 KW - SHM KW - Environmental changes KW - temperature PY - 2018 SN - 978-1-138-73045-8 SP - 1557 EP - 1564 PB - CRC Press AN - OPUS4-46059 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Strategies for discriminating environmental from damage based variations in monitoring data N2 - Right from the beginning of applying SHM to bridge structures it was obvious that environmental based perturbations on the measurement significantly influence the ability to identify structural damage. Strategies are needed to classify such effects and consider them appropriately in SHM. Various methods have been developed and analyzed to separate environmental based effects from damage induced changes in the measures. Generally, two main approaches have emerged from research activity in this fields: (a) statistics based tools analyzing patterns in the data or in computed parameters and (b) methods, utilizing the structural model of the bridge taking into account environmental as well as damage based changes of stiffness values. With the back-ground of increasing affordability of sensing and computing technology, effort should be made to increase sensitivity, reliability and robustness of procedures, separating environmental from damage caused changes in SHM measures. The contribution describes both general strategies and points out their Advantages and drawbacks. As basis, a review on relevant methods was conducted. The aim of the study is to classify approaches for separating damage describing information from environmental based perturbations in dependency of the SHM objective. And such, it is intended to describe a best practice in designing concepts for Monitoring infrastructure, naturally effected by environmental influences. T2 - IABMAS 2018 CY - Melbourne, Australia DA - 09.07.2018 KW - SHM KW - Environmental PY - 2018 AN - OPUS4-46060 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno T1 - Ermüdungsbedingte Degradation von Fahrbahndeckenbeton - Einfluss auf den Stofftransport - N2 - In den letzten 15 Jahren hat im deutschen Autobahnnetz die Anzahl von Schäden an Betonfahrbahnen, die vor 2005 er-richtet wurden zugenommen. Dies führt oft zu einer Vermin-derung der Lebensdauer von 30 auf 10 bis 15 Jahre. Trotz umfassender Untersuchungen wurde die Ursache bis jetzt nicht eindeutig geklärt, jedoch scheint die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) hierbei eine Rolle zu spielen. Vor diesem Hintergrund wurden AKR-Performance-Tests entwickelt, die jedoch die mechanischen Einwirkungen aus Klima und Ver-kehr nicht berücksichtigen. Aus diesem Grund wurde eine AKR-Forschergruppe von der Deutschen Forschungsgemein-schaft ins Leben gerufen, welche sich experimentell und auf Simulationsebene mit diesem Thema befasst. Inhalt dieses Beitrages sind ausgewählte Ergebnisse des an der BAM bear-beiteten experimentellen Projektteils, welche in eine auf die Auswirkung einer mechanischen Degradation fokussierte Promotionsarbeit einfließen. T2 - DFG Workshop CY - Karlsruhe, Germany DA - 15.03.2017 KW - Fatigue KW - Pavement KW - ASR PY - 2017 AN - OPUS4-45975 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno A1 - Weise, Frank A1 - Meng, Birgit ED - Ye, G. ED - Yuan, Y. ED - Romero Rodriguez, C. ED - Zhang, H. ED - Savija, B. T1 - Fatigue induced degradation in pavement concrete and its effect on the alkali-silica reaction N2 - In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage to concrete road surfaces that can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). In view of the often drastically reduced service life of road surfaces due to ASR, research activity in this field has notably increased. Alongside preventative measures in concrete technology i.e. the usage of low-alkali cements, the main research focus up to now has been on the development of performance-oriented testing procedures for ASR prevention. The effects of mechanicallyinduced damage resulting from cyclic traffic and climatic loading have previously not been taken into consideration. The assessment of the myriad degradation and transport processes necessary for an understanding of these effects requires close interaction between experiments and corresponding multi-scale models. This contribution is focused on the experiments utilizing innovative testing techniques. The research is founded on a series of fatigue tests performed on large-scale beams with simultaneous tracking of the degradation process using non-destructive evaluation methods. Subsequently, smaller test specimens were extracted from the predamaged beams for further experiments. These experiments included investigation of the influence of fatigue-induced cracks on moisture and alkali transport. Subsequent storage of the small-scale test specimens, with and without cyclic pre-damage, in an ASR-conducive environment then provided initial findings on the influence of fatigue-induced degradation on the ASR. The results show that the degradation process can be well observed with the test Setup developed for the fatigue experiments. Further, a small but noticeable increase of mass Transport due to fatigue-induced degradation was measured, which correspondingly indicated an increased ASR damage potential. T2 - 4th International Conference on Service Life Design for Infrastructures (SLD4) CY - Delft, The Netherlands DA - 27.08.2018 KW - Fatigue KW - Pavement KW - ASR KW - Concrete PY - 2018 SN - 978-2-35158-213-8 SP - 112 EP - 121 PB - RILEM Publication S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-46197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Millar, Steven A1 - Wilsch, Gerd T1 - Analyse des Tausalzeintrags in Fahrbahndeckenbetone mit neuartiger Prüftechnik T1 - Analysis of De-icing Salt in Concrete Pavement with a new type of Test Technology N2 - In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken aufgetreten. Ursächlich hierfür ist die Verwendung alkaliempfindlicher Gesteinskörnung. Dies führt bei gleichzeitiger Anwesenheit von Wasser infolge der Exposition der Fahrbahndecke und des alkalischen Milieus durch den Einsatz alkalireicher Portlandzemente bei der Betonherstellung zu einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). Zusätzlich wird der AKR-Schädigungsprozess in Betonfahrbahndecken durch den externen Tausalzeintrag (primär NaCl) im Winter begünstigt. Vor diesem Hintergrund kommt der Ermittlung des Tausalzeintrags in den Fahrbahndeckenbeton eine große Bedeutung zu. Die Analyse des Tausalzeintrags erfolgte bisher ausschließlich nasschemisch an gemahlenen Bohrkernsegmenten. Nachteilig sind hierbei der relativ hohe prüftechnische Aufwand und die eingeschränkte Ortsauflösung. Der alternative Einsatz von LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) eröffnet in diesem Kontext neue Möglichkeiten. So wird in diesem Beitrag anhand von Bohrkernen aus einem repräsentativen AKR-geschädigten BAB-Abschnitt exemplarisch die Vorgehensweise bei der LIBS-Analyse zur Ermittlung der Na- und Cl-Verteilung an vertikalen Schnittflächen von Bohrkernen aufgezeigt. Da der Tausalzeintrag primär über den Zementstein erfolgt, wurde der verfälschende Na-Grundgehalt der Gesteinskörnung mittels eines Ausschlusskriteriums (Ca-Gehalt) eliminiert. Vergleichend durchgeführte Cl-Mappings mit Mikroröntgenfluoreszenzanalyse sowie nasschemische Analysen belegen die Güte der durchgeführten LIBS-Messungen. Allerdings bedarf es bei der quantitativen Ermittlung des Natriumgehaltes in der Betonfahrbahndecke noch weitergehender Untersuchungen. N2 - Analysis of the intrusion of de-icing salt into concrete pavements by a novel test method In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage in concrete pavements. This has been caused by the use of alkali-sensitive aggregates. Given the exposure of the concrete pavement to water and the alkaline environment caused by the use of Portland cement during concrete mixing, this environment can lead to an alkali-silica reaction (ASR) process. This ASR-damage process in concrete pavements is further exacerbated by the external application of de-icing salt in winter. Against this background, the evaluation of the intrusion of de-icing salt becomes of great importance. Until now, the analysis of the intrusion of de-icing salt was carried out in a wet-chemistry process on finely ground segments of drilling cores. The disadvantages of this method are the relatively arduous testing process and the limited depth resolution. The alternative application of LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) offers new possibilities in this context. In this paper, the procedure for the LIBS analysis of sodium and chloride distribution on vertical cut surfaces of drilling cores taken from representative ASR-damaged concrete pavements is presented. Because the intrusion of de-icing salt takes place primarily in the cement matrix, the distorting effect of the sodium content in the aggregates was eliminated by an exclusion criteria (namely, the calcium content). The comparable chloride mappings by micro X-ray fluorescence spectroscopy and wet-chemical analysis confirm the quality of the LIBS measurements. However, additional investigations are necessary for the quantitative analysis of sodium content in concrete pavements. KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Tausalz KW - LIBS KW - MRFA KW - Nasschemie KW - ZfP PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201800033 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 113 IS - 9 SP - 656 EP - 666 PB - Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-46171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Structural safety referring to ultrasound on concrete bridges N2 - Measuring means knowing. The structural engineer’s Knowledge about structures is vitally important for the assessment of their structural safety. This contribution shows, how non-destructive testing methods can be used to collect valuable Information about existing structures. This value is expressed in this paper by the usability in probabilistic assessments and thus by the reliability of the information. The development of non-destructive testing methods in civil-engineering allows the realistic measurement and visualization of inner constructions of concrete components with a minimum of destructive interventions. The evaluation of the quality of measurement data is of fundamental importance for quantitative measurements in order to ensure the objectivity of testing and evaluation and to assess the reliability of the knowledge acquired. Both systematic and random deviations must be identified, quantified and taken into account to obtain statistically sound data. The Focus of this contribution is on the methodical path, how displayed measurement data can be processed into reliable knowledge. It is not about developing assessment methods but about providing necessary knowledge to increase their operational usability. T2 - 16th International Probabilistic Workshop CY - Vienna, Austria DA - 12.09.2018 KW - NDT KW - Reassessment KW - Probabilistic KW - Non-destructive testing in civil engineering KW - Existing bridges PY - 2018 AN - OPUS4-46144 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Passive RFID Transponder – Low-Power Multi-Sensor Interface for Structural Health Monitoring in Concrete N2 - Structural Health Monitoring (SHM) has become very important in today's rapidly developing time. High buildings, large bridges and complex technical structures need to be monitored continuously and this over long periods. Visual monitoring cannot evaluate the internal condition of building structures. Thus, material embedded sensors are needed. Cable connection of these sensors pose the disadvantage of weak spots and water intrusion. For concrete embedded sensors the use of batteries is not convenient, because of limited lifetime, difficult charging, and generation of electrical waste.. Hence, monitoring should be implemented preferentially with firmly embedded passive RFID sensor modules. However, since the concrete structure forms an electromagnetically reflective and absorbing barrier, only limited energy can be transmitted to the module. This project requires a highly energy-saving system, which can record different sensor parameters at critical points. T2 - 35th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - RFID KW - Structural Health Monitoring KW - Pssive sensorinterface KW - Concrete PY - 2018 AN - OPUS4-46099 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Baeßler, Matthias ED - Rogge, Andreas ED - Schiefelbein, N. ED - Möller, G. T1 - Messen im Bauwesen 2018 N2 - Der Tagungsband zur 10. Fachtagung „Messen im Bauwesen“ enthält die Beiträge der Autoren zum diesjährigen Thema „Messtechnische Anwendungen und deren Einbindung in digitale Bauwerksmodelle“ enthält. Building Information Modeling (BIM) ermöglicht einen integralen Entwurfs-, Ausführungs- und Instandsetzungsprozess und verspricht Bauwerke von höherer Qualität bei niedrigeren Kosten und kürzeren Projektlaufzeiten. Was BIM aber im konkreten Anwendungsfall bedeutet, ist generell noch Teil eines umfassenden Diskussionsprozesses, insbesondere für die Integration der Ergebnisse von Bauwerksmessungen aus der Ausführungs- und Betriebsphase. Die diesjährige Ausgabe der Tagung „Messen im Bauwesen“ befasst sich schwerpunktmäßig mit verschiedenen Aspekten des BIM in der bestehenden Baupraxis, beschreibt Technologien hinter BIM und zeigt die vielfältigen Möglichkeiten eines Einsatzes von Messverfahren sowohl in der Bauausführung als auch beim Lebenszyklusmanagement von Bauwerken auf. Auf Basis dieser Schwerpunktsetzung möchten wir wieder aus der Sicht des Bauingenieurs und des Geodäten von Praxisbeispielen aus Hoch- und Tiefbau berichten. Die Vorträge sind zusammengestellt mit Blick insbesondere auf Bau- und Vermessungsingenieure in Ingenieurbüros sowie der Verwaltung in den Bereichen Planung, Ausführung und Betrieb von Infrastrukturbauwerken. T2 - Messen Im Bauwesen 2018 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 13.11.2018 KW - BIM KW - Monitoring KW - Messen im Bauwesen PY - 2018 SN - 978-3-9818564-1-5 SP - 7 EP - 109 PB - Eigenverlag CY - Berlin AN - OPUS4-46663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mevel, L. T1 - Asymptotic analysis of subspace-based datadriven residual for fault detection with unceratin reference N2 - The local asymptotic approach is promising for vibration-based fault diagnosis when associated to a subspace-based residual function and efficient hypothesis testing tools. It has the ability of detecting small changes in some chosen system parameters. In the residual function, the left null space of the observability matrix associated to a reference model is confronted to the Hankel matrix of output covariances estimated from test data. When this left null space is not perfectly known from a model, it should be replaced by an estimate from data to avoid model errors in the residual computation. In this paper, the asymptotic distribution of the resulting data-driven residual is analyzed and its covariance is estimated, which includes also the covariance related to the reference null space estimate. The importance of including the covariance of the reference null space estimate is shown in a numerical study. T2 - 10th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes SAFEPROCESS 2018 CY - Warsaw, Poland DA - 29.08.2018 KW - Fault detection KW - Uncertainty in reference KW - Residual evaluation KW - Statistical tests KW - Vibration measurement PY - 2018 AN - OPUS4-46505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Joint sealing systems für heavy-duty concrete pavements - Requirements for an performance-oriented approach N2 - Fugenfüllsysteme für Fahrbahnbeläge unter höchsten Beanspruchungen bestimmen in zunehmenden Maße die sichere Verfügbarkeit des Autobahnnetzes. Die aktuellen europäischen technischen Regelungen zu deren Verwendbarkeit folgen noch einem spezifikatorischen Ansatz auf empirischen Grundlagen. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Ansatz den Dauerhaftigkeits- und Nutzungsanforderungen nicht mehr entsprechen kann. Der Autor plädiert in seinem Vortrag für einen Paradigmenwechsel hin zu einem funktionsanalytischen Bewertungsansatz. Es werden Vorschläge für eine versuchstechnische Lösung des Problems und die damit verbundenen Chancen für Optimierung und Innovation aufgezeigt. T2 - Meeting CEN TC 227, WG 3 and TG 3 CY - Berlin, Germany DA - 20.11.2018 KW - Sealing systems KW - Concrete pavements KW - Harmonised standardisation PY - 2018 AN - OPUS4-47079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Titscher, Thomas A1 - Hirthammer, Volker A1 - Unger, Jörg F. ED - Meschke, G. ED - Pichler, B. ED - Rots, J.G. T1 - A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading N2 - Lifetime aspects including fatigue failure of concrete structures were traditionally only of minor importance. Because of the growing interest in maxing out the capacities of concrete, its fatigue failure under compression has become an issue. A variety of interacting phenomena such as e.g. loss of prestress, degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage influence the fatigue resistance. Failure due to cyclic loads is generally not instantaneous, but characterized by a steady damage accumulation. Therefore, a reliable numerical model to predict the performance of concrete over its lifetime is required, which accurately captures order effects and full three-dimensional stress states. Many constitutive models for concrete are currently available, which are applicable for specific loading regimes, different time scales and different resolution scales. However, a key limitation of those models is that they generally do not address issues related to fatigue on a structural level. Very few models can be found in the literature that reproduce deterioration of concrete under repeated loading-unloading cycles. This is due to the computational effort necessary to explicitly resolve every cycle which exceeds the currently available computational resources. The limitation can only be overcome by the application of multiscale methods in time. The objective of the paper is the development of numerical methods for the simulation of concrete under fatigue loading using temporal multiscale methods. First, a continuum damage model for concrete is developed with a focus on fatigue under compressive stresses [1]. This includes the possibility to model stress redistributions and capture size effects. In contrast to cycle based approaches, where damage is accumulated based on the number of full stress cycles, a strain based approach is developed that can capture cyclic degradation under variable loading cycles including different amplitudes and loading frequencies. The model is designed to represent failure under static loading as a particular case of fatigue failure after a single loading cycle. As a consequence, most of the material parameters can be deduced from static tests. Only a limit set of additional constitutive parameters is required to accurately describe the evolution under fatigue loading. Another advantage of the proposed model is the possibility to directly incorporate other multi-physics effects such as creep and shrinkage or thermal loading on the constitutive level. Second, a multiscale approach in time is presented to enable structural computations of fatigue failure with a reduced computational effort. The damage rate within the short time scale corresponding to a single cycle is computed based on a Fourier based approach [2]. This evolution equation is then solved on the long time scale using different implicit and explicit time integration schemes. Their performance and some limitations for specific loading regimes is discussed. Finally, the developed methods will be validated and compared to experimental data. [1] Vitaliy Kindrachuk, Marc Thiele, Jörg F. Unger. Constitutive modeling of creep-fatigue interaction for normal strength concrete under compression, International Journal of Fatigue, 78:81-94, 2015 [2] Vitaliy Kindrachuk, Jörg F. Unger. A Fourier transformation-based temporal integration scheme for viscoplastic solids subjected to fatigue deterioration, International Journal of Fatigue, 100:215-228, 2017 T2 - Conference on Computational Modelling of concrete and concrete structures (EURO_C 2018') CY - Bad Hofgastein, Austria DA - 26.02.2018 KW - Fatigue KW - Concrete KW - Damage PY - 2018 SN - 978-1-138-74117-1 DO - https://doi.org/10.1201/9781315182964-19 SP - 155 EP - 164 PB - CRC Press, Taylor & Francis Group CY - Boca Raton, Lodon, New York, Leiden AN - OPUS4-47999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Held, Felix T1 - Efficient model updating in structural analysis using proper generalized decomposition N2 - Motivation: Lifetime of a bridge, One-dimensional model updating Model order reduction using proper generalized decomposition T2 - EUROMECH Colloquium 597 CY - Bad Herrenalb, Germany DA - 28.08.2018 KW - Structural analysis KW - One-dimensional model updating KW - Conclusion PY - 2018 AN - OPUS4-48045 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading N2 - Lifetime aspects including fatigue failure of concrete structures were traditionally only of minor importance. Because of the growing interest in maxing out the capacities of concrete, its fatigue failure under compression has become an issue. A variety of interacting phenomena such as e.g. loss of prestress, degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage influence the fatigue resistance. Failure due to cyclic loads is generally not instantaneous, but characterized by a steady damage accumulation. Therefore, a reliable numerical model to predict the performance of concrete over its lifetime is required, which accurately captures order effects and full three-dimensional stress states. Many constitutive models for concrete are currently available, which are applicable for specific loading regimes, different time scales and different resolution scales. However, a key limitation of those models is that they generally do not address issues related to fatigue on a structural level. Very few models can be found in the literature that reproduce deterioration of concrete under repeated loading-unloading cycles. This is due to the computational effort necessary to explicitly resolve every cycle which exceeds the currently available computational resources. The limitation can only be overcome by the application of multiscale methods in time. The objective of the paper is the development of numerical methods for the simulation of concrete under fatigue loading using temporal multiscale methods. First, a continuum damage model for concrete is developed with a focus on fatigue under compressive stresses. This includes the possibility to model stress redistributions and capture size effects. In contrast to cycle based approaches, where damage is accumulated based on the number of full stress cycles, a strain based approach is developed that can capture cyclic degradation under variable loading cycles including different amplitudes and loading frequencies. The model is designed to represent failure under static loading as a particular case of fatigue failure after a single loading cycle. As a consequence, most of the material parameters can be deduced from static tests. Only a limit set of additional constitutive parameters is required to accurately describe the evolution under fatigue loading. Another advantage of the proposed model is the possibility to directly incorporate other multi-physics effects such as creep and shrinkage or thermal loading on the constitutive level. Second, a multiscale approach in time is presented to enable structural computations of fatigue failure with a reduced computational effort. The damage rate within the short time scale corresponding to a single cycle is computed based on a Fourier based approach. This evolution equation is then solved on the long time scale using different implicit and explicit time integration schemes. Their performance and some limitations for specific loading regimes is discussed. Finally, the developed methods will be validated and compared to experimental data. T2 - Conference on Computational Modelling of concrete and concrete structures (EURO_C 2018') CY - Bad Hofgastein, Austria DA - 26.02.2018 KW - Fatigue KW - Concrete KW - Damage PY - 2018 AN - OPUS4-48001 LA - eng 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 - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Stochastic parameter estimation of a gradient-enhanced damage material model of concrete using variational Bayesian inference N2 - A gradient-enhanced damage material model for concrete simulated by means of the finite element (FE) method is calibrated with respect to important parameters of the involved constitutive law by using the Variational Bayesian method. T2 - UNCECOMP - 4th International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Sciences and Engineering CY - Online meeting DA - 28.06.2021 KW - Stochastic model updating KW - Variational Bayesian KW - Gradient-enhanced damage KW - Concrete PY - 2021 AN - OPUS4-54034 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Variational Bayesian inference of a gradient-enhanced damage material model N2 - A finite element model is calibrated in terms of parameters of the constitutive law; namely the gradient damage model. The method of Variational Bayesian is used for this purpose. The study has been done based on synthetic data. T2 - YIC Young Investigators Conference CY - Online meeting DA - 07.07.2021 KW - Stochastic inference KW - Material model updating KW - Variational Bayesian KW - Gradient-enhanced damage PY - 2021 UR - https://yic2021.upv.es/ AN - OPUS4-54033 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Digital twins for monitoring purposes - uncertainty, model bias and model order reduction N2 - A safe and robust performance is a key criterion when building and maintaining structures and component. Ensuring this criterion at different stages of the lifetime can be supported by applying continuous monitoring concepts. The latter usually can serve multiple purposes, including the determination of material parameters for the design phase, the evaluation of the actual loading/environmental conditions (instead of using conservative estimates that are usually larger) and evaluating or predicting the true performance of the structure (thus decreasing the model bias). In this context, a digital twin of the structure has many benefits. It allows to introduce virtual sensors to “measure” sensor information that is e.g. inaccessible or unmeasureable. In order to efficiently use monitoring techniques in the context of a digital twin, it is important to consider the complete chain of information including the choice of sensors, the data processing and structuring, the modelling assumptions, the numerical simulation and finally the stochastic nature of the model prediction. In this presentation, challenges in this context are discussed with a specific focus on Bayesian model updating of the digital twin, accounting for both parameter updates as well as model bias that results from the limitations of modelling assumption. A bottleneck in this approach is the computational effort related to sampling methods such as Markov chain Monte Carlo methods that require many evaluations of the forward model. An alternative to the expensive computation of the forward model for updating the digital twin is the combination with model reduction techniques such as the Proper General Decomposition [1, 2]. The results are illustrated for several examples and scale, ranging from digitals twin for material tests in the lab over lab scale structural digital twins up to damage identification in field experiments. T2 - MMLDT-CSET 2021 Mechanistic Machine Learning and Digital Twins for Computational Science, Engineering & Technology CY - San Diego, CA, USA DA - 26.09.2021 KW - Digital twin for monitoring purposes KW - Model bias KW - Model order reduction PY - 2021 AN - OPUS4-53881 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mundra, Shishir A1 - Hüsken, Götz A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Sena-Cruz, J. ED - Correia, L. ED - Azenha, M. T1 - Electrochemical realkalisation of carbonated "Dalle de Verre" windows N2 - Concrete-glass windows or commonly referred to as “Dalle de Verre” windows are prevalent in historical monuments across Europe. “Dalle de Verre” windows were made by placing cut stained glasses, of various shapes and sizes, into a steel reinforced concrete frame. In addition to the steel reinforcement, a few steel wires run across the concrete elements to hold the glass windows into place. Much of these structures have been damaged due to carbonation of the thin concrete covers and consequent corrosion of the steel reinforcement; and exhibit several cracks due to the expansive nature of corrosion products formed at the steel–concrete interface. This study focussed on understanding the efficacy of electrochemical realkalisation in reinstating the passive state of the steel reinforcement embedded in such concrete glass windows. Simulant “Dalle de Verre” windows (representative of windows at Kaiser-Wilhelm Gedächtniskirche) were produced using different cements with a water/cement ratio of 0.6 and carbonated under accelerated conditions. Post carbonation, the concrete glass windows were electrochemically realkalised using a sacrificial anode. The influence of highly alkaline conditions due to electrochemical realkalisation on the glass-concrete interface has also been investigated. This study shows that the passive state of the steel reinforcement in “Dalle de Verre” windows, particularly at the Kaiser-Wilhelm Gedächtniskirche (memorial church) in Berlin, can be reinstated using the electrochemical realkalisation method. T2 - 3rd RILEM Spring Convention and Conference (RSCC 2020) CY - Online meeting DA - 10.03.2020 KW - Electrochemical realkalisation KW - Carbonation KW - Concrete-glass windows KW - Passivation KW - Dalle-de-verre PY - 2021 SN - 978-3-030-76465-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-76465-4_15 SN - 2211-0844 VL - RILEM bookseries 34 SP - 163 EP - 171 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-54299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - van Beek, F. A1 - Kuijper, P. A1 - Voskuilen, J. A1 - Hean, S. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Mookhoek, S. D. A1 - van Vliet, D. T1 - Guidlines for flexible joint transition systems RTD 1007-4:2020 N2 - Flexible joint transition systems in the form of bituminous joint transitions, type 4.1a according to RTD1007-1, have been used in the Netherlands with varying success. The lifespan in practice was found to vary greatly: between 1 and 5 years. This is too short a lifespan in relation to the lifespan of the layers of asphalt pavement. Ideally, the replacement of these bituminous joint transitions should take place simultaneously as the maintenance of the asphalt layers. In the meantime, research has been carried out nationally and internationally into improving the life span of bituminous joint transitions. In Germany and Switzerland, the regulations have been shown to lead to a life span of more than 10 years. On this basis, ETAG032-3 was established in the context of EOTA in 2013. In a competition "Silent sustainable joint transitions" held by the Dutch Directorate-General for Public Works and Water Management in the period 2007-2012, three flexible bituminous joint transitions have already been tested, two of which were ultimately found to be suitable. These have been included in the multi-choice matrix (RTD 1007-1) as concept 4.1b (anchored bituminous joint transition) and 4.1c (unanchored bituminous joint transition with stretch-spreading inlay and poured asphalt edge beams). Monitoring these joint transitions in practice over the past 8 years has shown that the desired life span is achievable with these improved joint transitions. It is expected that the improvement in life span achieved abroad can also be realised in the Netherlands if several aspects specific to the Netherlands are taken into account:  For large parts of the Dutch main road network, the traffic intensity of 500,000 heavy vehicles per year assumed in the ETAG032-3 is insufficient. This is a factor 4 to 5 higher on the busiest main roads in the Netherlands.  On 90% of the Dutch main road network, in contrast to countries such as Germany and Switzerland, an open layer (ZOAB (zeer open asfaltbeton [very open asphalt concrete])) is used.  In the Netherlands, in contrast to countries such as Germany and Switzerland, bridges and viaducts are made on a large scale of prefabricated beams and 'floating' support systems that consist entirely of rubber supports that can be deformed all-round. Such constructions have a less favourable, high-frequency deformation behaviour under traffic load.  In Germany and Switzerland, a minimum joint mass temperature of -20 °C is assumed to test bituminous joint transitions. For the Netherlands, -15 °C is assumed, which has a favourable effect. The present second version of RTD 1007-4 is a guideline for the development and realisation of a new generation of more durable flexible joint transitions with a minimum design life of 10-15 years and is a guideline for contractors to demonstrate that a flexible joint transition system meets the requirements as set out in the Directorate-General for Public Works and Water Management guideline RTD 1007-2. KW - Technical rule KW - Approval requirements KW - Extension joints KW - Highway pavements PY - 2020 VL - Version 2.0 SP - 1 EP - 77 CY - Rijkswaterstaat AN - OPUS4-54599 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Fladt, Matthias A1 - Wieland, M. T1 - Internal water-repellent treatment - a novel strategy for mitigating alkali-aggregate reaction in concrete pavements N2 - To prevent future alkali-aggregate reaction (AAR) damage, which has occurred frequently in the Germanhighway network in recent years, a new regulation has been drafted. This regulation severely limits the use of alkali-sensitive aggregates by requiring that their suitability be verified by certified inspectors using newly developed AAR concrete tests that involve the external supply of alkali. This has led to a significant limitation in the number of aggregates usable for concrete pavements. A novel AAR avoidance strategy is now being pursued, which aims to enable the use of borderline alkali-sensitive aggregates through the application of an internal water-repellent treatment. The addition of water repellents during concrete production should significantly reduce the ingress of water and external de-icing salts into the concrete pavement, thus reducing the potential for AAR damage. This paper presents the results of laboratory tests to assess the suitability of this new AAR prevention strategy. Representative, highly AAR-susceptible road paving concrete made with an alkali- sensitive greywacke and various water repellents were used as the basis for these experiments. The tests for concrete suitability included determining the conventional fresh and hardened concrete properties as well as concrete prism tests with external alkaline supply. Building on these results, laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) analyses of de-icing-salt intrusion as well as microscopic examinations for verification of the AAR characteristics were carried out. The results of the AAR concrete tests with external alkaline supply support the conclusion that, when hydrophobic agents containing a suitable active ingredient are used, the AAR damage process in road paving concrete can be sufficiently prevented. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - Concrete pavements KW - Internal water-repellent treatment KW - Preventive measures KW - Testing for potential AAR PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 511 EP - 524 AN - OPUS4-54551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kositz, M. A1 - Hünger, K.-J. A1 - Weise, Frank T1 - Regression analysis of ASR expansions and silica dissolution in the presence of NaCl N2 - The durability of concrete structures due to alkali-silica-reaction (ASR) is usually been assessed by ASR concrete prism tests (CPT). Therefore, the expansion of concrete specimens indicates an alkalisensitivity. In Germany these tests are performed at 40°C or accelerated 60°C. Nevertheless, ASR prism tests are expensive, power and time-consuming. For these reasons, an alternative chemical test (“mod. BTU-test”) was developed in the past. The “mod. BTU-test” was correlated with German standard CPT. In this test, the solubility of silica and alumina in the liquid phase is measured by ICP-OES. For special requirements in concrete road construction, stricter test procedures are necessary. The specimens are repeatedly subjected to cyclic alternating storage in NaCl. On the one hand, the presence of NaCl increases the ASR expansion, on the other hand NaCl also changes the dissolution behaviour of silica and alumina. For now is not possible to correlate the solubilities of “mod. BTU-test” and ASR expansions influenced by NaCl. Therefore, four aggregates with different ASR sensitivities were chosen and ASR concrete prism tests (in addition with NaCl) have been performed. According to the “mod. BTU-test” the solubilities of silica and alumina in presence of different NaCl concentrations were measured. This paper is about the regression analysis of silica and alumina dissolution and ASR expansion tests in presence of NaCl. The regression analysis shows the influence of a quasi-continuous and an interrupted cyclic alternating storage. Additionally the effects of temperature and NaCl concentration are investigated. In the end, a suitable NaCl concentration of the “mod. BTU-test” for dissolution experiments is recommended. The “mod. BTU-Test” with NaCl might be a serious and reliable test method for ASR classification for concrete road construction. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - Alkali silica reaction KW - Alkaline solution KW - Alumina & silica dissolution KW - NaCl KW - Regression analysis PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 711 EP - 723 AN - OPUS4-54552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Wallau, Wilma A1 - Meng, Birgit T1 - Development of an automated 60 °C Concrete Prism Test N2 - ln most of the ASR-test procedures, the expansion of concrete or mortar specimens is used as an indicator to assess the ASR-potential of an aggregate or a specific concrete mix. For these tests, the specimens are stored in an ASR-provoking environment, where the reaction is accelerated by elevated temperature and humidity. To measure the length change, the storage must be interrupted for at least a few minutes. Düring the 60 °C Concrete Prism Test (60 °C-CPT), the specimens are cooled down to 20 °C for 24 hours, to ensure the same hygrothermal conditions for every measurement. This limits the number of measurements during the test period and may lead to additional effects, that probably influence the expansion development. With a recently developed device, it is possible to continuously monitor the expansion ofprisms without interrupting the ASR-provoking storage. Due to the dense database of this automated test, the results can contribute to a better understanding of the ASR-process. This study compares results of the automated and conventional 60 °C-CPT. Tests of different aggregates showed, that the results of the automated and conventional test are consistent, but the expansions during the conventional test are generally higher. Preliminary results led to the conclusion, that the cooling for the measurements leads to additional expansions. Therefore, a modified threshold should be discussed for the automated 60 °C-CPT. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - 60 °C-CPT KW - ASR expansion monitoring KW - Automated testing PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 789 EP - 799 AN - OPUS4-54553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias T1 - Utilisation of alkali-sensitive aggregates for concrete pavements by internal hydrophobisation N2 - In order to avoid the increased ASR damage to concrete pavements in the German motorway network in the future, the ARS 04/2013 introduced mandatory suitability tests to exclude alkali-sensitive aggregates in new construction measures. This resulted in a significant reduction of suitable aggregates. Against this background, borderline alkali-sensitive aggregates are to be made usable by adding an internal water repellent agent during concrete casting. The ASR avoidance strategy is based on the significant reduction of the penetration of water and de-icing salt solution into the concrete pavement. Laboratory tests show that, with a suitable active ingredient, the ASR damage process can be significantly reduced with internal hydrophobisation. The disadvantage is that this is associated with a deterioration of the mechanical properties and the resistance to freeze-thaw with de-icing salt. The aim of the ongoing research is to reduce these disadvantages through targeted modification of the hydrophobising agent and air-entraining agent. T2 - European Coatings Show CY - Online meeting DA - 13.09.2021 KW - Concrete pavement KW - Alkali-Silica-Reaction KW - Hydrophobisation KW - Preventive measure PY - 2021 AN - OPUS4-54549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - 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 - Weise, Frank T1 - Begutachtung Berliner Tuffsteinfassaden - Turmruine der Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche und Charlottenburger Tor N2 - Am Ende des 19. und zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden auch in Berlin vermehrt Fassadenverblendung aus Eifeler Tuffsteinen errichtet. Die Eifeler Tuffsteine zeichnen sich aufgrund ihrer hohen Porosität einerseits durch eine gute Verarbeitbarkeit aus. Andererseits sind sie nur schwach gebunden und besitzen deshalb eine geringe Verwitterungsbeständigkeit. T2 - Workshop zur Kulturguterhaltung CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Fassade KW - Tuffstein KW - Schalenbildung PY - 2021 AN - OPUS4-54633 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - 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 - 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 - 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 - 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 - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Structural Health Monitoring am Großen Fallturm der BAM N2 - Am Fallturm auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) der BAM wurden bei Inspektionen Vorspannungsverluste in den Bolzen der Stahlverbindungen festgestellt. Um ein Verständnis für die zugrundeliegenden Trag- und Schädigungsmechanismen zu erlangen und um den Zustand der vorgespannten Schraubverbindungen langzeitlich zu überwachen, wurde am Fallturm ein Structural Health Monitoring (SHM) System installiert. Für die Auslegung des Monitoringsystems sowie zur Unterstützung der Untersuchung des Schädigungsprozesses wurde ein numerisches Modell erstellt und in Bezug auf die gemessenen Antworten des Tragwerks kalibriert. Im Vortrag werden die experimentellen und numerischen Untersuchungen zur Systemidentifikation des Stahlrohrgitterturms als auch die Überwachungskampagne mit dem eingesetzten Monitoringsystem sowie die Messergebnisse und deren Bewertung vorgestellt. T2 - Seminar "Zerstörungsfreie Prüfung" am Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung ,Technische Universität München CY - Online meeting DA - 13.01.2022 KW - Structural Health Monitoring KW - Schadensüberwachung KW - Schwingungsmonitoring PY - 2022 AN - OPUS4-56667 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas A1 - Titscher, Thomas A1 - Chatzi, E. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Variational Bayesian inference of damage in concrete material using spatially-dense data N2 - Numerical simulators, such as finite element models, have become increasingly capable of predicting the behaviour of structures and components owing to more sophisticated underlying mathematical models and advanced computing power. A common challenge lies, however, in calibrating these models in terms of their unknown/uncertain parameters. When measurements exist, this can be achieved by comparing the model response against measured data. Besides uncertain model parameters, phenomena like damage can give rise to further uncertainties; in particular, quasi-brittle materials, like concrete, experience damage in a heterogeneous manner due to various imperfections, e.g. in geometry and boundary conditions. This hardens an accurate prediction of the damaged behaviour of real structures that comprise such materials. In this study, which draws from a data-driven approach, we use the force-version of the finite element model updating method (FEMU-F) to incorporate measured displacements into the identification of the damage parameters, in order to cope with heterogeneity. In this method, instead of conducting a forward evaluation of the model and comparing the model response (displacements) against the data, we impose displacements to the model and compare the resulting force residuals with measured reaction forces. To account for uncertainties in the measurement of displacements, we endow this approach with a penalty term, which reflects the discrepancy between measured and imposed displacements, where the latter is assumed as unknown random variables to be identified as well. A Variational Bayesian approach is used as an approximating tool for computing posterior parameters. The underlying damage model considered in this work is a gradient-enhanced damage model. We first establish the identification procedure through two virtual examples, where synthetic data (displacements) are generated over a certain spatially-dense set of points over the domain. The procedure is then validated on an experimental case-study; namely a 3-point bending experiment with displacement measurements resulting from a digital image correlation (DIC) analysis. T2 - MSE 2022 CY - Online meeting DA - 27.09.2022 KW - Heterogeneity KW - Gradient damage KW - Model updating KW - Variational Bayesian KW - Concrete PY - 2022 AN - OPUS4-56625 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - In situ test procedure to determine the fire resistance of exisiting steel structures with aged intumescent coating N2 - Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to increase the fire resistance of steel structures. In case of a fire, the intumescent coating reacts and forms a thermally protective char around the steel member. Thus, the heating of the steel is significantly delayed, and as a result, a higher fire resistance can be achieved. Throughout the working life, intumescent coatings are aged by climatic factors. To predict durability for several years, the behaviour of the intumescent coatings is extrapolated based on accelerated artificial ageing. The established German and European assessment procedures to test and predict durability assume a working life of at least 10 years. For an extended period, additional evidence is required; yet the procedure and specifications to justify this are not described. Available in situ methods to assess the thermal performance of intumescent coatings are currently limited in their information content. Therefore, BAM is conducting a research project to develop a minimally invasive in situ test procedure to determine the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. The paper will describe the test setup, the developed prototype furnace, and the results of the performed test programme with uncoated and coated steel specimens. Based on this, recommendations for the test procedure are given. T2 - Structures in Fire 2024 CY - Coimbra, Portugal DA - 19.06.2024 KW - In situ KW - Intumescent coating KW - Steel structures KW - Test procedure PY - 2024 SN - 978-989-35292-2-5 DO - https://doi.org/10.30779/cmm_SIF24 SP - 1217 EP - 1228 AN - OPUS4-61258 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - Development of an in situ test method to assess the fire resistance of steel members with applied intumescent coating N2 - Intumescent coatings are commonly used in civil engineering to improve the fire resistance of steel constructions. Exposed to fire, the intumescent coating reacts and forms a thermal protective char around the steel member. Thus, the heating of the steel is delayed, and a higher fire resistance can be achieved. Generally, the scope of application and the durability of intumescent coatings are described in national approvals or European Technical Assessment (ETA) documents. Due to environmental conditions, intumescent coatings are subjected to ageing effects, which can reduce their durability and thermal protection performance. Available in situ methods to investigate the performance of applied intumescent coatings, such as visual inspection, flame exposure testing, adhesive tensile tests or chemical analysis, are not fully conclusive. Therefore, in the civil engineering practice, there is an increasing demand to verify the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coatings necessary in several cases, e.g., the working life is exceeded, the visual appearance of the intumescent coating changed or the information about the applied product is missing. The research presented in the paper shows the progress of the ongoing research project "INSIST" at BAM, where a new in situ method is being developed to assess the actual fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. The investigation is based on a development of the in situ test procedure and a mobile prototype furnace. T2 - 10th Symposium Structural Fire Engineering – TU Braunschweig 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - In situ KW - Intumescent coating KW - Steel structures KW - Test procedure PY - 2024 AN - OPUS4-61261 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ramasetti, Eshwar Kumar A1 - Herrmann, Ralf A1 - Degener, Sebastian A1 - Baeßler, Matthias T1 - Development of generic AI models to predict the movement of vehicles on bridges N2 - For civil, mechanical, and aerospace structures to extend operation times and to remain in service, structural health monitoring (SHM) is vital. SHM is a method to examining and monitoring the dynamic behavior of essential constructions. Because of its versatility in detecting unfavorable structural changes and enhancing structural dependability and life cycle management, it has been extensively used in many engineering domains, especially in civil bridges. Due to the recent technical developments in sensors, high-speed internet, and cloud computing, data-driven approaches to structural health monitoring are gaining appeal. Since artificial intelligence (AI), especially in SHM, was introduced into civil engineering, these modern and promising methods have attracted significant research attention. In this work, a large dataset of acceleration time series using digital sensors was collected by installing a structural health monitoring (SHM) system on Nibelungen Bridge located in Worms, Germany. In this paper, a deep learning model is developed for accurate classification of different types of vehicle movement on the bridge from the data obtained from accelerometers. The neural network is trained with key features extracted from the acceleration dataset and classification accuracy of 98 % was achieved. T2 - SMAR 2024 - 7th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures CY - Salerno, Italy DA - 04.09.2024 KW - Machine learning KW - Structural Health Monitoring (SHM) PY - 2024 AN - OPUS4-61375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - A Living Lab for Structural Health Monitoring at the Nibelungen Bridge Worms for Transfer Learning of Structural Dynamics N2 - The Nibelungen Bridge in Worms, Germany has been selected as a national demonstration structure for advanced non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring concepts to extend the lifetime of civil structures and to optimize O&M actions. Parts of the research that involves this bridge as a demonstrator belong to the focus area program SPP100+. In this program, the bridges SHM System has been extended and combined with an additional setup of vibration sensors. The used digital smart sensor with pre-processing functions, the arrangement of the sensors at the structure and additional edge computing capability allows the investigation of transfer learning and other methods directly into the real structure. The living lab with seven triaxial accelerometers can be reconfigured in real-time and adjusted to the needs of AI models for classification. The comparison with the existing conventional SHM sensors has been made possible by hardware synchronization to the existing SHM System and collocating sensors at similar positions, so that a hardware exchange can be an investigated use-case for the transfer learning. During idle times, the system collects vibration data like a conventional SHM system. T2 - 10th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Structural Health Monitoring (SHM) KW - SPP100+ KW - Nibelungen Bridge KW - Sensor technology PY - 2024 AN - OPUS4-61284 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fürst, Richard A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - In situ test procedure to determine the fire resistance of existing steel structures with aged intumescent coating N2 - BAM is conducting a research project to develop a minimally invasive in situ test procedure to determine the fire resistance of existing steel structures with applied intumescent coating. In presentation and submitted paper is describe the test setup, the developed prototype furnace, and the results of the performed test programme with uncoated and coated steel specimens. Based on this, recommendations for the test procedure are given. T2 - Structures in Fire 2024 CY - Coimbra, Portugal DA - 19.06.2024 KW - In situ KW - Intumescent coating KW - Steel structures KW - Test procedure PY - 2024 AN - OPUS4-61257 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Leitfaden für den strategischen Einsatz von Monitoring an Straßenbrücken N2 - Für die Anwendung von Structural Health Monitoring (SHM) im Rahmen des Managements von Straßenbrücken wurde zur Unterstützung von Straßenbauverwaltungen, Ingenieurbüros, Bauunternehmen und weiteren Akteuren die Erstellung eines Leitfadens initiiert. Dieser Leitfaden stellt typische Anwendungsfälle für Monitoring vor und schlägt für diese bewährte Herangehensweisen vor. Darüber hinaus bietet der Leitfaden Empfehlungen für Ausschreibung und Vergabe von Monitoringleistungen, eine Anleitung zur Bewertung des wirtschaftlichen Nutzens von SHM, Hinweise zur optimal einsetzbaren Messtechnik sowie einen Ansatz für das Datenmanagement zur Integration der Monitoringdaten in das Brückenmanagement. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bauwerksmonitoring KW - Straßenbrücken KW - Leitfaden PY - 2024 AN - OPUS4-61400 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - In situ Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle bei der additiven Fertigung von Betonbauteilen N2 - In der additiven Fertigung von Beton wird kontinuierlich Material gemischt und verarbeitet. Dies erfordert eine kontinuierliche in situ Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle. An der BAM wurde ein 3D-Betondrucker aufgebaut, der eine umfängliche Prozessüberwachung ermöglicht. Druck-, Temperatur- und Feuchtesensoren in der Pumpe und im Fördersystem erlauben ein kontinuierliches Monitoring des Frischbetons, während ein Laserlinienscanner am Druckkopf unmittelbar die gedruckte Ist-Kontur verfolgt. Die so gewonnenen Daten können Grundlage für die Erarbeitung von Normen für die additive Fertigung von Betonbauteilen sein und somit deren Standsicherheit gewährleisten. T2 - 63. For‍schungs‍kol‍lo‍qui‍um des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additive Fertigung KW - Beton KW - Frischbetoncharakterisierung KW - Extrusionsdruck PY - 2024 AN - OPUS4-61390 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Schönsee, Eric A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Hüsken, Götz T1 - Correlation of continuously measured in-line process parameters and extruded geometry in 3D concrete printing experiments N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging tech-nology. Free contouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Although several techniques and ap-proaches demonstrate these advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to the continuous mixing process used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a single test sample is insufficient to represent the whole structure. A defect in one layer during printing can affect the in-tegrity of the entire structure. Therefore, continuous and real-time process monitoring is required to record and document the printing process. At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), a test rig for 3D concrete printing was developed to monitor the properties during the printing process. This study investigates the relationship between geometric accuracy and process parameters (pressure, pump torque, print speed, layer height, water content) in extrusion-based 3D concrete printing. Using a high-precision laser scanner, the geometric measurements of printed concrete ele-ments are evaluated in real-time. The concrete elements are printed under controlled conditions with varied process parameters. Preliminary findings indicate a significant correlation between process variables and geometric ac-curacy. T2 - Fourth RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - 3D concrete printing KW - Geometric accuracy KW - Process monitoring KW - Quality control PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-70031-6_15 SP - 127 EP - 133 AN - OPUS4-61534 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz T1 - Wiederholbarkeit additiv gedruckter Betonbauteile N2 - Die additive Fertigung von Betonbauteilen, auch bekannt als 3D-Betondruck, ist eine Technologie, die im letzten Jahrzehnt aufgrund ihrer finanziellen und ökologischen Vorteile als nachhaltige Fertigungstechnologie viel Aufmerksamkeit erhalten hat. Obwohl die Vorteile der additiven Fertigung bereits durch zahlreiche Forschungs- und Demonstrationsprojekte gezeigt wurden, ist die Qualitätskontrolle während des Druckens äußerst anspruchsvoll und wird auch aufgrund fehlender harmonisierter Normen kaum angewendet. Aufgrund des kontinuierlichen Mischprozesses beim 3D-Betondruck ist es unmöglich Schwankungen des Trockenmörtels oder des Wassergehalts auszuschließen. Daher ist eine einzelne Stichprobe nicht mehr repräsentativ für das gesamte Bauteil und ein während des Druckens in einer Schicht auftretender Fehler kann die Integrität der gesamten Struktur beeinträchtigen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse eines als Fachwerkstruktur konzipierten Bogens, der unter vergleichbaren Randbedingungen mehrmals mit einem 3D-Betonextrusionsdrucker gedruckt wurde, vorgestellt. Jeder Bogen wurde auf seine mechanische Festigkeit und sein Tragverhalten geprüft. Die Ergebnisse der mechanischen Prüfungen der gedruckten Bögen werden mit Materialdaten aus klassischen Materialprüfungen verglichen und hinsichtlich ihrer statistischen Signifikanz diskutiert. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additiv gedruckte Betonbauteile KW - Wiederholbarkeit KW - Monitoring KW - 3D-Betondruck PY - 2024 AN - OPUS4-61569 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Forschungsprojekt "INSIST" in situ Bewertungsverfahren für reaktive Brandschutzsysteme (RBS) N2 - Projektvorstellung zum Arbeitsstand der Entwicklung des in situ Prüfverfahrens für Stahlbauteilen mit gealtertem reaktiven Brandschutzsystem. T2 - 110. Sitzung des Arbeitsausschusses „Brandschutz“ CY - Braunschweig, Germany DA - 05.11.2024 KW - Feuerwiderstand KW - Branversuch KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Stahl PY - 2024 AN - OPUS4-61521 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony T1 - Correlation of continuously measured in-line process parameters and extruded geometry in 3D concrete printing experiments N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging tech-nology. Free contouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Although several techniques and ap-proaches demonstrate these advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to the continuous mixing process used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a single test sample is insufficient to represent the whole structure. A defect in one layer during printing can affect the in-tegrity of the entire structure. Therefore, continuous and real-time process monitoring is required to record and document the printing process. At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), a test rig for 3D concrete printing was developed to monitor the properties during the printing process. This study investigates the relationship between geometric accuracy and process parameters. T2 - Fourth RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication CY - Munich, Germany DA - 04.09.2024 KW - 3D concrete printing KW - Geometric accuracy KW - Process monitoring KW - Quality control PY - 2024 AN - OPUS4-61535 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Innovatives Messsystem - SensoJoint N2 - Permanent erfolgen konstruktive Verbesserungen der Bauwerke, stoffliche Weiterentwicklungen der Baustoffsysteme sowie technologische Optimierungen der Bauprozesse. Damit einhergehende Veränderungen, z.B. im Reaktionsverhalten der Betonfahrbahndecke unter äußeren Beanspruchungen, kumulieren in sensiblen Bereichen wie z.B. den Fugenbereichen. Der Posterbeitrag „Innovatives Messsystem -Sensojoint" stellt ein Messsystem vor, dass entsprechend den Anforderungen der Straßenbaupraxis Deformationen/Formänderungen von Bauteilen der Verkehrsinfrastruktur in 3 Richtungsachsen erfassen kann. Die hoch auflösende Sensorik wurde speziell für eine Anwendung direkt in der Rollspur des Schwerverkehrs von hochbeanspruchten Betonfahrbahndecken ausgelegt, so dass nicht nur klimatisch induzierte Deformationen sondern auch verkehrsinduzierte relative Fugenbewegungen erfasst werden können. Für das Projekt „SensojointField" wurde für den Sensoreinsatz eine komplette Messstation zur Untersuchung der Fugenbewegungen in hochbeanspruchten Betonfahrbahnen entwickelt, die für lang andauernde Messkampagnen im Feld konfiguriert wurde. T2 - Jubiläumskongress 100 Jahre Deutscher Straßen- und Verkehrskongress CY - Bonn, Germany DA - 23.10.2024 KW - Infrastruktur KW - Innovative Untersuchungsmethodik KW - Performance-concept PY - 2024 AN - OPUS4-61541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Föderiertes Datenmanagement von Monitoringdaten aus Structural Health Monitoring Anwendungen und daraus gewonnenen Trainingsdaten bei Spannbetonbrücken N2 - Beim Structural Health Monitoring entstehen eine Vielzahl von Daten, Metadaten und Modellen mit hohem Wert für die Beurteilung des Bauwerkszustands und der Prognose von Veränderungen. Kontinuierlich anwachsende Datenbestände müssen nachhaltig geteilt, genutzt und über die Bauwerkslebensdauer archiviert werden. Dabei stellen die Vielfalt der Messaufgaben, die Heterogenität der Daten, die dezentrale Erfassung und z. T. der Umfang eine Herausforderung für die beteiligten Akteure dar. Für den Datentransfer der Monitoringdaten zwischen der Straßenbauverwaltung und den Monitoringausführenden wird ein flexibles Abstimmungsverfahren vorgeschlagen und ein Lösungskonzept für ein föderiertes Datenmanagement skizziert. Eine weitere Herausforderung stellt die bauwerksübergreifende Zusammenstellung von Trainingsdaten für konkrete KI-Anwendungen dar. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Structural Health Monitoring KW - Spannbetonbrücke KW - Datenmanagement KW - Auftraggeber-Daten-Anforderungen (ADA) KW - Bauwerkschäden PY - 2024 AN - OPUS4-61780 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - FAIR principles and benchmarking of research (simulation) software as essential data N2 - Software is an integral part of research data. The RDA working group 'FAIR for Research Software (FAIR4RS)' has extended the FAIR principles, particularly tailored to research software [1]. The challenge of integrating these general principles into software for numerically solving physics based model is solved by each community and often even each individual researcher with a different approach. A particular challenge of research software in the simulation domain is its complex dependencies because it is usually built upon many other software contributions. Another challenge for a FAIR implementation is the integration of these modules into simulation workflows that define a sequential order for the execution of individual simulations tasks usually described by a graph, as well as the compute environment. In NFDI4Ing, a comparison of selected workflow tools has been performed [2]. When making research software FAIR, all these levels (individual module, simulation workflow, result of a specific run of the workflow) are to be considered. Several approaches such as RO-Crate with an extension Workflow Run Crate [3], the Citation File Format [https://citation-file-format.github.io/], the common workflow language with CWLProv for describing workflow provenance [4], and many more are currently being developed. In NFDI4ING, there are related activities such as a search engine to find research software matching certain attributes [5]. The goal of a working group on the BaseNFDI level would be to establish standards on how FAIR simulation workflows can be developed and shared within the communities, related to both the workflows as well as the results of an individual run. Another requirement is the interoperability with domain-relevant community standards for data exchange. Even though ongoing efforts in our community aim to build standardized file formats, e.g., the VMAP standard for Finite Element Models, implementations are often slightly different, making it a challenge to exchange one interoperable software tool with another one while being able to reproduce the results. From our perspective, benchmarking of tools with well-defined test data is thus mandatory, but a general platform for this purpose is missing. This includes e.g. building an editorial board of experts for defining benchmarks, a platform for hosting codes with appropriate administrative structures to ensure code quality, a tool independent and machine-readable description of benchmark problems, an execution platform for running the benchmarks and tools and resources (e.g. a jupyterhub) to publish/visualize and explore the results within the community. For this purpose, a tool for comparing field data [6] has been developed, and a platform for integrating benchmark tests is planned to be developed. Those challenges are not specific to the engineering domain, and as such, we hope to establish a working group in the base community to build a software benchmarking framework for simulation software to address these challenges in a cross-disciplinary manner. T2 - 1st Base4NFDI User Conference (UC4B2024) CY - Berlin, Germany DA - 20.11.2024 KW - Workflows KW - Research software KW - Benchmarking PY - 2024 AN - OPUS4-61768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Telong, Melissa T1 - Beton-Datenmanagement anhand von wissensbasierten Datenstrukturen unter Nutzung von Ontologien und Wissensgraphen N2 - Im Rahmen der Entwicklung von Betonrezepturen,bei der Betonherstellung und während derNutzungsphase im Bauwerk, wird eine Vielzahl vonMaterialdaten generiert. LeBeDigital (Lebenszyklusvon Beton - Ontologie-Entwicklung für dieProzesskette der Betonherstellung) ist einVerbundprojekt innerhalb der Initiative PlattformMaterial Digital. Das Projekt zielt darauf ab, eineStruktur für Betonmaterialdatenbanken zuentwickeln, die dem FAIR-Prinzip folgt und sowohlpraxisnah als auch flexibel genug ist, um zukünftigeEntwicklungen in der Betonforschung und -produktion zu unterstützen. Ontologien stellen eingeeignetes Werkzeug zur Generie-rung vonWissensgraphen dar, um Workflows zur automatisierten Datenerfassung und zursemantischen Da-tenabfrage zu gestalten. Daher istdie Erarbeitung betonspezifischer Ontologienzentraler Bestandteil des Ver-bundprojektes, dasdazu beitragen will, die Vorrausetzungen für eineTeilhabe der Betonbranche am digitalen Wandel imBereich der Materialforschung zu sichern. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Ontologie KW - Betonherstellung KW - Wissensgraph KW - Datenverwaltung PY - 2024 AN - OPUS4-61572 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus T1 - Impaktversuche an Stahlbetonplatten N2 - Seit 1977 ist der Flugzeugabsturz ein wesentliches Belastungsszenario bei der Auslegung von Kernkraftwerken. Zur Untersuchung dieses Szenarios wurden umfassende Studien durchgeführt, welche die Reaktion von Stahlbetonkonstruktionen unter Stoßbelastung analysieren. Da großmaßstäbliche Experimente teuer und aufwendig sind, gewinnen skalierte Versuche zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen eines Forschungsprojekts der TU Dresden und der BAM wurden Grundlagen für skalierte Impaktversuche im großen Maßstab geschaffen, um die Übertragbarkeit vom Labor- auf Realmaßstab zu ermöglichen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Stahlbetonplatten KW - Impaktversuch KW - Sicherheit Kernkraftwerke PY - 2024 AN - OPUS4-61770 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc T1 - Monitoring an Türmen von Onshore Windenergieanlagen in Betonbauweise im Hinblick auf Ermüdung N2 - Der Beitrag stellt das Messkonzept sowie dessen Umsetzung für ein umfassendes Monitoringsystem an einer onshore Windenergieanlage mit einem Hybridturm vor. Dieses ist Bestandteil des Forschungsvorhabens Win-ConFat–Structure, welches neben der Validierung geeigneter Sensorik auch die Bewertung des Zustands und der möglichen Restlebensdauer der ermüdungsbeanspruchten Betonstruktur zum Ziel hat. Neben dem Monitoringsystem werden erste Messergebnisse aus den Betriebsdaten sowie vom Verhalten der Turmstruktur vorgestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Onshore Windenergieanlagen KW - Ermüdung KW - Lebensdauerbewertung KW - Monitoring KW - WinConFat PY - 2024 AN - OPUS4-61773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Temperatureinfluss auf Strukturmonitoring – aktuelle Versuche N2 - Strukturmonitoring kann wertvolle Daten für die Zustandsbewertung und Schadensdetektion von Infrastruk-turbauwerken liefern. Umgebungsbedingungen wie die Temperatur beeinflussen die Bauwerke und somit die Messdaten jedoch erheblich. Um Methoden für den Umgang mit Temperatureinflüssen zu entwickeln, wurden an der BAM Versuche an Stahlbeton- und Asphaltbalken unter kontrollierten Temperaturen von -40 °C bis 60 °C und definierten Schädigungen durchgeführt. Die Daten ermöglichen die Erforschung und Validierung neuer, auch unter Temperatureinfluss zuverlässiger Methoden des Strukturmonitorings. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Structural Health Monitoring KW - Strukturmonitoring KW - Temperatureinfluss KW - Klimakammer KW - Bayesian Updating PY - 2024 AN - OPUS4-61573 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg T1 - Investigation of multiple impact-damaged reinforced concrete structures as a reference for liquid penetration behavior and tomographic studies N2 - The structural integrity of outer reinforced concrete (RC) containments of nuclear power plants provides an essential shield against external hazards. If this containment is damaged by an impact event, such as an aircraft crash, the question arises to which degree the reinforced concrete containment still has its protective capability. This concerns both purely structural protection and protection against liquids penetrating the interior of the containment. Due to the dimensions of the containment structures, it is difficult to perform real scale impact experiments, so in the past decades plate geometries at medium scale have been used for investigations. Detailed investigations on the structural behaviour of RC members or RC plates subjected to impact loading have already been presented in Just et al., Hering, Hering et al., Bracklow et al., Hille et al. and Nerger et al. The following investigations deal with the single and multiple impact event (first hard impact and/or subsequent soft impact) on a RC specimen, which provides the basis for further investigations. A description of the test setup and the test procedure as well as a presentation of the test results from the impact tests are provided. Furthermore, the experimental program is presented, which the damaged RC specimens are to undergo to deal with the question of how much the impact-damaged RC structure has become permeable to liquid media, such as water and kerosene, depending on the intensity of the impact. The aim of these following investigations is to develop a test setup that can be applied to investigate the liquid penetration behaviour (LPB) of small, medium, and large-scale RC members. In addition to the liquid penetration experiments, the damaged specimens are to be examined by planar tomography to obtain the damage inside the specimen. The combination of damaging event, fluid penetration behaviour and tomography should enable a comprehensive understanding of the damage to the RC specimen. T2 - Conference: 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT) CY - Yokohama, Japan DA - 04.03.2024 KW - Drop Tower KW - Hard Impact KW - Multiple Impact KW - Soft Impact PY - 2024 AN - OPUS4-61991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Von Messdaten zum optimierten Bauteil durch Kombination von Material- und Strukturdesign N2 - Die Entwicklung eines optimierten Designs für Bauwerke erfordert die Berücksichtigung sowohl des Materials als auch des Strukturdesigns. Ziel des Beitrages ist die Vorstellung eines Designprinzips basierend auf automatisierten Workflows, das am Beispiel eines Biegebalkendesign zur Reduzierung des Treibhauspotenzials vorgestellt wird. Eine ganzheitliche Optimierung berücksichtigt Material- und Strukturdesign. Es werden physikalische Modelle mit Ansätzen aus dem maschinellen Lernen kombiniert, die mit experimentellen Daten kalibriert bzw. trainiert werden. Eine besondere Bedeutung hat dabei die Berücksichtigung von Unsicherheiten. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Optimiertes Design für Bauwerke KW - Strukturdesign KW - Biegebalkendesign KW - Betonbau PY - 2024 AN - OPUS4-61790 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Kontinuierliche sensordaten- und modellgestützte Bewertung von Infrastrukturbauwerken in der Praxis N2 - Ein Einsatz von kontinuierlichen sensorbasierten Verfahren komplementär zu den zeitlich diskreten bildbasierten Verfahren haben ein enormes Potenzial, die bisher hauptsächlich visuellen Prüfprozesse zu transformieren. Zur Ermöglichung eines strategischen Einsatzes des sensorbasierten Monitorings im Erhaltungsmanagement von Ingenieurbauwerken ist das übergeordnete Ziel des Projektes AISTEC-Pro die Demonstration des praktischen Mehrwerts des sensorbasierten Monitorings. Dies wird durch praktische Anwendungen an der Maintalbrücke Gemünden und einem neu ausgewählten Referenzbauwerk unter Berücksichtigung von typischen Einsatzszenarien im Bereich der Bauwerkserhaltung erreicht werden. Die Einsatzszenarien werden in enger Abstimmung mit den Endanwendern entwickelt und fortgeschrieben. Hierbei wird insbesondere Bezug auf die aktuelle Neufassung der DIN 1076 genommen, in der erstmals die Anwendung von sensor- und bildbasierten Monitoringverfahren in der Bauwerksprüfung geregelt wird. T2 - AISTEC-Pro Auftakttreffen CY - Weimar, Germany DA - 02.12.2024 KW - Sensorbasiertes Monitoring KW - Erhaltung KW - Verkehrsbrücken PY - 2024 AN - OPUS4-61919 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kobe, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, Jochen T1 - Der Einfluss der Prüfbedingungen auf das Abplatzverhalten von Beton im Brandfall T1 - The influence of the test conditions on the spalling behaviour of concrete due to fire exposure N2 - Die Durchführung von realmaßstäblichen Bauteilversuchen zur Analyse des Abplatzverhaltens von Beton im Brandfall ist aufwendig, material‐ und kostenintensiv und setzt die Verfügbarkeit von Großbrandversuchsständen voraus. Daher wird die Abplatzneigung von Beton vorwiegend an kleinformatigen Prüfkörpern untersucht. Mit der Reduktion der Prüfkörpergröße verringert sich der thermische und hygrische Gradient im Randbereich, wodurch sowohl die thermisch induzierten Schädigungen im Beton als auch die Abplatzungen verringert werden. Für ein besseres Verständnis dieser komplexen Zusammenhänge wurde das Abplatzverhalten kleinformatiger Betonprüfkörper (Ø = 0,47 m; h = 0,29 m) mit verschiedenartigen Ummantelungen und unterschiedlichen Feuchtezuständen der Betonrandzone für zwei Normalbetone analysiert. Am Prüfkörper applizierte Stahlringe behinderten dabei die thermische Ausdehnung sowie den Wasserverlust über die Mantelfläche. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abplatzungen infolge der Prüfkörperummantelung zunehmen und die Größenordnung vergleichender Großbrandversuche erreichen. Dies lässt den Schluss zu, dass die Ummantelung eines kleinformatigen Prüfkörpers mit Stahlring die Prüfbedingungen in der Mitte der brandbeanspruchten Fläche eines großformatigen Bauteils nachstellen kann. Des Weiteren führt die Vortrocknung der Betonrandzone zur Verzögerung bzw. Verringerung von Abplatzungen. N2 - Investigating the spalling behaviour of a concrete mixture using large scale members is complex and expensive. Thus, the susceptibility to spalling of concrete is investigated by means of fire tests on small format 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 thermomechanical and thermohydraulic damage and therefore, lower the risk of spalling. Thus, this study investigated the influence of different restraint and moisture conditions on the spalling behaviour of small format specimens (Ø = 0.47m; h = 0.29m) for two ordinary concrete mixtures. Applied steel rings restrained the thermal expansion of the specimen and prevented the water loss during the fire test. The results show that increased spalling occurred to a similar extend as in large scale fire tests because of a restrained expansion of the specimen. Further, a pre-dried boundary zone led to a delayed or rather a prevention of spalling compared to the non-dried specimens. To determine the susceptibility to spalling of a concrete mixture, the test conditions in the centre of a large scale member can be simulated by restraining the expansion of a small format specimen with applied steel rings. KW - Beton KW - Brand KW - Abplatzen KW - Zwang PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400104 SN - 1437-1006 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley AN - OPUS4-62732 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptivität statt Biozide: Herausforderungen und Chancen von Biofilmfassaden N2 - Der Vortrag beschreibt die Herausforderungen bei der Konzeption biorezeptiver Betonfassaden. Es werden sowohl aktuelle Forschungsergebnisse zu einem geeigneten Materialdesign erläutert als auch die Anforderungen an die Prüfung der Biorezeptivität, die zu berücksichtigen sind. T2 - Monitoring und Simulation zur Fassadenbewertung CY - Coburg, Germany DA - 15.04.2024 KW - Begrünung KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Biofilm KW - Biozide PY - 2024 AN - OPUS4-62227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Implementation and validation of robot-enabled embedded sensors for structural health monitoring N2 - In the past decades, structural health monitoring (SHM) has matured into a viable supplement to regular inspections, facilitating the execution of repair and maintenance work in the early stages of structural damage. With the advent of wireless technologies and advancements in information and communication technologies, civil infrastructure has been increasingly instrumented with wireless sensor nodes to record, analyze, and communicate data relevant to SHM. A promising method for SHM is to embed sensors directly into concrete for recording SHM data from inside structural elements. In this paper, a sensor system for embedment into concrete is proposed, able to assess SHM data recorded from concrete. Power is supplied to the sensors on-demand by quadruped robots, which also collect the SHM data via radio-frequency identification (RFID), providing an automated and efficient SHM process. In laboratory experiments, the capability of the sensor system of automatically collecting the SHM data using quadruped robots is validated. In summary, the integration of RFID technology and robot-based inspection presented in this study demonstrates a vital approach to evolve current SHM practices towards more digitalized and automated SHM. T2 - VDI Fachausschuss 4.52 CY - Wernigerode, Germany DA - 04.09.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors KW - Legged robots KW - Quadruped robots PY - 2024 AN - OPUS4-62160 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Measuring Dynamic Behavior and Damage Evolution of a Reinforced Concrete Wall Subjected to Explosive Blasts using Embedded Distributed Fiber Optic Sensors N2 - Results from highly dynamic and static strain measurements, respectively, using embedded distributed fiber optic sensors in a steel-reinforced concrete wall under explosive blast-loading are presented, detailing the structure’s dynamic behavior and the evolutions of cracks. T2 - 28th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-28) CY - Hamamatsu, Japan DA - 20.11.2023 KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Structural response KW - Blast experiment KW - Embedded fiber optic sensor PY - 2023 AN - OPUS4-59094 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spilker, Alexandra A1 - Buchheim, Janine T1 - INFUKON - Ein neuer Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Betonfahrbahndecken im Fugenbereich N2 - Betonfahrbahndecken zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Dauerhaftigkeit und Wartungsarmut aus, welche im Ergebnis zu einer sehr guten Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit führen. In den vergangenen Jahren wurden große Fortschritte hinsichtlich der Weiterentwicklung von Konstruktion, Baustoff und Fahrbahnoberfläche erzielt. Forschung und Entwicklung befassen sich seit einigen Jahren systematisch auch mit der Optimierung von Fugensystemen für hochbeanspruchte Bundesfernstraßen. Das Forschungsprojekt INFUKON liefert einen generalisierbaren methodischen Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Fugensysteme in Betonfahrbahndecken und eine innovative Versuchseinrichtung die als technische Grundlage zur Verfügung stehen. In diesem Beitrag werden wesentliche Projektergebnisse vorgestellt. KW - Betonfahrbahndecken KW - Fuge KW - Fugenfüllsysteme KW - Untersuchungsmethodik KW - Leistungsermittlung KW - Dauerhaftigkeit KW - Funktionsfähigkeit PY - 2023 DO - https://doi.org/10.53184/STA11-2023-4 VL - 74 IS - 11 SP - 916 EP - 926 PB - Kirschbaumverlag GmbH CY - Bonn AN - OPUS4-59141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit T1 - Betondesign digital - Potenziale für das Bauwesen N2 - Beton ist weltweit einer der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe und zeichnet sich durch eine enorme Anpassungsfähigkeit an sich verändernde Anforderungen aus. Damit verbunden ist eine hohe und kontinuierlich zunehmende Komplexität hinsichtlich der Ausgangsstoffe, Rezepturen und des Herstellungsprozesses. Folglich setzt eine Ausschöpfung des technischen und umweltbezogenen Potenzials der Betonbauweise höchste Expertise bei den Einzelakteuren der Bauindustrie voraus. T2 - MatFo2022 „Vom Material zur Innovation: Digital, Neutral, Vital“ CY - Cologne, Germany DA - 14.11.2022 KW - Beton KW - Zement KW - Digitalisierung KW - Ontologien PY - 2022 UR - https://www.werkstofftechnologien.de/veranstaltungen/matfo2022-vom-material-zur-innovation-digital-neutral-vital AN - OPUS4-59140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos T1 - Machine learning for strain, temperature and humidity discrimination in Brillouin optical frequency domain analysis N2 - We propose to our knowledge for the first time an ensemble of probabilistic machine learning models for strain, temperature and humidity discrimination in Brillouin optical frequency domain analysis (BOFDA) applying a two-fiber configuration. T2 - 28th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Hamamatsu, Japan DA - 20.11.2023 KW - Multiparameter sensing KW - Fiber optic sensors KW - Machine learning KW - Structural health monitoring PY - 2023 AN - OPUS4-59396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Tamsen, Erik T1 - Data provenance - from experimental data to trustworthy simulation models and standards N2 - FAIR (findable, accessible, interoperable and reusable) data usage is one of the main principals that many of the research and funding organizations include in their strategic plans, which means that following the main principals of FAIR data is required in many research projects. The definition of data being FAIR is very general, and when implementing that for a specific application or project or even setting a standardized procedure within a working group, a company or a research community, many challenges arise. In this contribution, an overview about our experience with different methods, tools and procedures is outlined. We begin with a motivation on potential use cases for the applications of FAIR data with increasing complexity starting from a reproducible research paper over collaborative projects with multiple participants such as Round-Robin tests up to data-based models within standardization codes, applications in machine learning or parameter estimation of physics-based simulation models. In a second part, different options for structuring the data are discussed. On the one hand, this includes a discussion on how to define actual data structures and in particular metadata schema, and on the other hand, two different systems for storing the data are discussed. The first one is the openBIS system, which is an open-source Lab notebook and PostgreSQL based data management system. A second option are a semantic representations using RDF based ontologies for the domain of interest. In a third section, requirements for workflow tools to automate data processing are discussed and their integration into reproducible data analysis is presented with an outlook on required information to be stored as metadata in the database. Finally, the presented procedures are exemplarily demonstrated for the calibration of a temperature dependent constitutive model for additively manufactured mortar. Metadata schemata for a rheological measurement setup are derived and implemented in an openBIS database. After a short review of a potential numerical model predicting the structural build-up behaviour, the automatic workflow to use the stored data for model parameter estimation is demonstrated. T2 - 4th International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Data provenance KW - Experimental data to trustworthy KW - Simulation models and Standards PY - 2023 UR - https://www.rsc-cmss23.asmatec.org/RILEM%20Committees%20Program.php SP - 1 EP - 9 CY - Rabat, Morocco AN - OPUS4-57349 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. Thus, it is necessary to take into account the heterogeneous structure on the smaller scale, to capture the underlying physical phenomena. However, this poses a great challenge to the numerical solution since the computational cost is significantly increased by resolving the smaller scale in the model. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the smaller scale on the larger 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) and model order reduction techniques. First, the influence of the smaller scale on the larger 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 smaller scale, is introduced. Second, local reduced approximation spaces for the smaller scale solution are constructed by exploring possible solutions for each subdomain based on the concept of oversampling and the solution of the associated transfer operator problem. Herein, we propose to choose the training data based on the solution of a reduced global problem to incorporate the actual physical behaviour of the structure of interest and to extend it by random samples to ensure sufficient approximation capabilities in general. 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 - Model Reduction and Surrogate Modeling (MORE) CY - Berlin, Germany DA - 19.09.2022 KW - Domin decomposition KW - Model oder reduction KW - Multiscale methodes KW - Variational multiscale method PY - 2022 AN - OPUS4-57332 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - metabuilding labs: OITB presentation and how BAM an NBK can contribute N2 - The aim of the project metabuilding labs to establish an EU wide network of testing facilities and innovation services for new building envelope technologies & products is presented. Further the envisaged contribution of BAM and the private Frech research center NOBATEK is explained. T2 - ENBRI/BBRI workshop “Hygrothermal testing – a necessity to guarantee durable buildings” CY - Brussels, Belgium DA - 21.09.2022 KW - Building envelope KW - Building facade KW - Test bench KW - Pilot building KW - Open innovation testbed PY - 2022 AN - OPUS4-56389 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - A Database for Analyzing Round Robin Data N2 - FAIR (findable, accessible, interoperable and reusable) data usage is one of the main principals that many of the research and funding organizations include in their strategic plans, which means that following the main principals of FAIR data is required in many research projects. The definition of data being FAIR is very general, and when implementing that for a specific application or project or even setting a standardized procedure within a working group, a company or a research community, many challenges arise. In this contribution, an overview about our experience with different methods, tools and procedures is outlined. We begin with a motivation on potential use cases for the applications of FAIR data with increasing complexity starting from a reproducible research paper over collaborative projects with multiple participants such as Round-Robin tests up to data-based models within standardization codes, applications in machine learning or parameter estimation of physics-based simulation models. In a second part, different options for structuring the data are discussed. On the one hand, this includes a discussion on how to define actual data structures and in particular metadata schema, and on the other hand, two different systems for storing the data are discussed. The first one is the openBIS system, which is an open-source Lab notebook and PostgreSQL based data management system. A second option are a semantic representations using RDF based ontologies for the domain of interest. In a third section, requirements for workflow tools to automate data processing are discussed and their integration into reproducible data analysis is presented with an outlook on required information to be stored as metadata in the database. Finally, the presented procedures are exemplarily demonstrated for the calibration of a temperature dependent constitutive model for additively manufactured mortar. Metadata schemata for a rheological measurement setup are derived and implemented in an openBIS database. After a short review of a potential numerical model predicting the structural build-up behaviour, the automatic workflow to use the stored data for model parameter estimation is demonstrated. T2 - RILEM Spring Convention CY - Rabat, Morocco DA - 06.03.2023 KW - Database for Analyzing KW - Round Robin Data KW - Safety in technology and chemistry PY - 2023 AN - OPUS4-57348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ N2 - Ein großer Teil unserer Brücken wurden in den 1950er bis 1970er Jahren als Spannbetonbrücken gebaut. Mit der damals noch relativ jungen Technologie entstanden elegante, teilweise gewagte Bauwerke mit großen Spannweiten, welche die Vorteile der Materialien Stahl und Beton geschickt kombinieren. Die Standsicherheit einiger dieser Brücken ist heute gefährdet. Die Ursachen liegen in der enorm gewachsenen Belastung durch Schwerverkehr, teilweise ungenügender Wartung und in konstruktiven und Materialschwächen, die der mangelnden Erfahrung mit der Technologie in der Bauzeit geschuldet sind. Ein neuralgischer Punkt der Bauwerke sind die in den Beton integrierten Spannglieder. Infolge von Korrosion und Ermüdung können Elemente der Spannglieder reißen, wodurch die für das Tragwerk notwendige Spannung und somit die Tragfähigkeit reduziert werden. Nicht bei allen Brücken kündigen sichtbare Risse im Beton oder auffällige Verformungen den Tragfähigkeitsverlust bzw. das finale Versagen rechtzeitig an. Die Schallemissionsanalyse ist die derzeit einzige Methode, das Reißen einzelner Spannstähle zuverlässig und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu detektieren. Trotzdem es schon einige Spannbetonbauwerke gibt, die mit Schallemissionsanalyse überwacht werden, ist das Verfahren noch wenig bekannt. Außerdem fehlen technische Richtlinien, was die Ausschreibung und Vergabe von entsprechenden Aufträgen und die Bewertung der Angebote sehr erschwert. Um sowohl Baulastträger als auch Dienstleistungsanbieter in den Vergabeverfahren und im Betrieb der Monitoringsysteme zu unterstützen, hat sich eine Gruppe von Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen und Schallemission zum Entwurf einer Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ zusammengefunden. Mit diesem Beitrag wird die Richtlinie vorgestellt, deren Bearbeitung bis zur SCHALL 23 abgeschlossen sein soll. T2 - SCHALL 23 Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse und Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Wetzlar, Germany DA - 21.03.2023 KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission KW - Richtlinie PY - 2023 AN - OPUS4-57391 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - SHM system integration and experiments at a high speed railway bridge N2 - The long-term preservation of our infrastructure requires not only intelligent sensor technology and highly developed monitoring procedures, but also innovative digital tools for analyzing, evaluating and utilizing the results. This includes mathematical and, in particular, probabilistic methods for damage detection and tracking as well as for calculating service life and maintenance cycles and data management. The example project Maintal Bridge Gemuenden as part of the AISTEC project shows the workflow for the implementation of structural health monitoring and experimental tests with a train of Deutsche Bahn. The influence lines, as one possible way for damage detection, were measured with a highly accurate GNSS System to locate the trains position when crossing the bridge. The results were compared to measurements from 1987 just before the bridge went in operation. T2 - Structural Health Monitoring Using Statistical Pattern Recognition CY - Berlin, Germany DA - 20.03.2023 KW - SHM KW - Maintal Bridge Gemuenden KW - Load Test KW - Damage Detection KW - Railway PY - 2023 AN - OPUS4-57242 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Schmitt, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Baensch, F. T1 - Erarbeitung einer Norm für einen standardisierten Prozess zur probabilistischen Bewertung von Prüfverfahren N2 - Im DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP) wurde das Normungsgremium NA 062-08-28 AA „Qualifizierung von zerstörungsfreien Prüfungen“ reaktiviert. Das Ziel der Reaktivierung ist die Erarbeitung einer Norm für einen standardisierten Prozess zur probabilistischen Bewertung von Prüfverfahren. In der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) führt die Ermittlung von Mess- / Prüfunsicherheiten von Prüfverfahren, in normativer Hinsicht in Deutschland und Europa, noch ein Schattendasein. Die Norm ISO IEC 17025 und auch der VDA-Band 5 wurden weiter in Richtung Messunsicherheit entwickelt, allerdings führt ihre Anwendung in der ZfP zu Problemen. Der Arbeitsausschuss NA 062-08-28 AA soll hier den Brückenschlag zwischen Messunsicherheit, objektiver statistischer Bewertung für ZfP-Verfahren und eine weitere Stärkung der probabilistischen Bruchmechanik erreichen. Geplant ist daher die Erarbeitung einer DIN-Norm, welche die Kriterien für eine korrekte Versuchsplanung, ein praktikables Vorgehen zur Bewertung der Prüfergebnisse und die mathematische Überführung in eine Zuverlässigkeitsaussage enthält. Es soll ein Leitfaden erstellt werden, der für ein möglichst breites Branchenspektrum eingesetzt werden kann, unabhängig von den Besonderheiten verschiedener Industriezweige. Dargestellt werden das relevante Normungsgremium sowie der Hintergrund des zu erstellenden Dokuments. T2 - DACH-Jahrestagung 2023 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 15.05.2023 KW - Validation KW - Normung KW - Probability of Detection PY - 2023 AN - OPUS4-58344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg A1 - Schubert, T. A1 - Hille, Falk A1 - Hüsken, Götz A1 - Beckmann, B. A1 - Grunwald, Marcel A1 - Redmer, Bernhard A1 - Rogge, Andreas T1 - Investigation of multiple impact-damaged reinforced concrete structures as a reference for liquid penetration behavior and tomographic studies N2 - The structural integrity of outer reinforced concrete (RC) containments of nuclear power plants provides an essential shield against external hazards. If this containment is damaged by an impact event, such as an aircraft crash, the question arises to which degree the reinforced concrete containment still has its protective capability. This concerns both purely structural protection and protection against liquids penetrating the interior of the containment. Due to the dimensions of the containment structures, it is difficult to perform real scale impact experiments, so in the past decades plate geometries at medium scale have been used for investigations. Detailed investigations on the structural behaviour of RC members or RC plates subjected to impact loading have already been presented in Just et al., Hering, Hering et al., Bracklow et al., Hille et al. and Nerger et al. The following investigations deal with the single and multiple impact event (first hard impact and/or subsequent soft impact) on a RC specimen, which provides the basis for further investigations. A description of the test setup and the test procedure as well as a presentation of the test results from the impact tests are provided. Furthermore, the experimental program is presented, which the damaged RC specimens are to undergo to deal with the question of how much the impact-damaged RC structure has become permeable to liquid media, such as water and kerosene, depending on the intensity of the impact. The aim of these following investigations is to develop a test setup that can be applied to investigate the liquid penetration behaviour (LPB) of small, medium, and large-scale RC members. In addition to the liquid penetration experiments, the damaged specimens are to be examined by planar tomography to obtain the damage inside the specimen. The combination of damaging event, fluid penetration behaviour and tomography should enable a comprehensive understanding of the damage to the RC specimen. T2 - Conference: 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT) CY - Yokohama, Japan DA - 04.03.2024 KW - Drop tower KW - Hard impact KW - Soft impact KW - Multiple impact PY - 2024 SP - 1 EP - 10 PB - IASMiRT CY - Yokohama, Japan AN - OPUS4-59723 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Diercks, Philipp A1 - Veroy, K. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. T1 - Multiscale modeling of linear elastic heterogeneous structures via localized model order reduction N2 - In this paper, a methodology for fine scale modeling of large scale linear elastic structures is proposed, which combines the variational multiscale method, domain decomposition and model order reduction. The influence of the fine scale on the coarse scale is modelled by the use of an additive split of the displacement field, addressing applications without a clear scale separation. Local reduced spaces are constructed bysolving an oversampling problem with random boundary conditions. Herein, we inform the boundary conditions by a global reduced problem and compare our approach using physically meaningful correlated samples with existing approaches using uncorrelated samples. The local spaces are designed such that the local contribution of each subdomain can be coupled in a conforming way, which also preserves the sparsity pattern of standard finite element assembly procedures. Several numerical experiments show the accuracy and efficiency of the method, as well as its potential to reduce the size of the local spaces and the number of training samples compared to the uncorrelated sampling KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Localized model order reduction KW - Proper orthogonal PY - 2024 UR - https://arxiv.org/abs/2201.10374 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.10374 PB - Arxiv; Cornell Tech CY - New York, NY AN - OPUS4-59803 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - An efficient localized model order reduction framework for the shape optimization of additively manufactured lattice structures N2 - A common engineering practice is to optimize the geometry of a structure by an iterative process, in which an objective function is minimized by systematically choosing the value of design variables and computing the value of the objective function many times. However, regarding multiscale problems, this direct numerical approach is not feasible for a number of reasons. The model has to take into account both the structural and unit cell (UC) scale, because the objective function to be minimized is a global quantity, while the parameters are related to the shape or material parameters of the UC. In the absence of a clear separation of scales, the direct resolution of both scales in the numerical model leads to a significant increase in computational cost, which makes it impossible to repeatedly evaluate the model during the optimization process. The main goal of this contribution is to overcome the aforementioned limitations and develop a new efficient computational framework for the optimal design of lattice structures. To this end, parametric MOR is combined with DD methods. The change in geometry of each UC within the lattice is modelled by introducing a transformation that maps the reference to the physical domain. In offline simulations, suitable localized approximation spaces, that account for the change in geometry of the UC and its neighbours, are constructed using the concept of oversampling and random sampling. These are then integrated into a dual DD framework to derive a robust and scalable solver, i.e. a fast-to-evaluate reduced order model (ROM). The ROM is validated on the example of optimizing a concrete arc or pre-stressed multi beam structure minimizing its mass. T2 - 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering CY - Lisbon, Portugal DA - 03.06.2024 KW - Multiscale methods KW - Domain Decomposition KW - Model order reduction KW - Parameterized PDEs PY - 2024 AN - OPUS4-60412 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Titscher, Thomas A1 - Unger, Jörg F. T1 - Efficient higher-order cycle jump integration of a continuum fatigue damage model N2 - Simulating high-cycle fatigue with continuum models offers the possibility to model stress-redistributions, consider 3Dstress states and simplifies extensions to multi-physics problems. The computational cost of conventional cycle-by-cycle time integrations is reduced by reformulating the fatigue problem as an ordinary differential equation for the material state and solving it with high-order adaptive time integration schemes. The computational cost of calculating the Change of the material state in one cycle is further reduced by a high-order fatigue-specific time integration. The approach is exemplarily demonstrated for a fatigue extension of the implicit gradient-enhanced damage model in 3D and compared to experimental Wöhler lines. KW - Cycle jump KW - Temporal multiscale KW - Fatigue modeling KW - Continuum damage mechanics KW - Regularized damage models PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2020.105863 VL - 141 SP - 105863 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51101 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald A1 - Herrmann, Ralf T1 - Sensorbasiertes Monitoring der Maintalbrücke Gemünden N2 - Monitoringsysteme erfassen kontinuierlich Bauwerksdaten wie z.B. Bauwerksbeschleunigungen, auf deren Grundlage Bauwerksschäden mit Hilfe von SHM-Methoden quantifiziert werden können. Mit den gewonnenen Informationen über den aktuellen Bauwerkszustand können Vorhersagen des Bauwerkszustandes und der Bauwerkszuverlässigkeit aktualisiert und erforderliche Inspektionen und Instandhaltungsmaßnahmen vorausschauend geplant werden. Im BMBF-Forschungsvorhaben AISTEC entwickeln der Fachbereich 7.2 „Ingenieurbau“ innovative Monitoringverfahren zur Systemidentifikation und automatischen Detektion, Lokalisierung und Quantifizierung von Schäden an Infrastrukturbauwerken anhand von gemessenen dynamischen und statischen Bauwerksdaten. Im Rahmen dieses Projektes werden die Verfahren an der Maintalbrücke bei Gemünden angewendet, welche Teil der ICE-Strecke Hannover-Würzburg ist. In diesem Vortrag wird das für die Maintalbrücke Gemünden geplante und umgesetzte Monitoingsystem vorgestellt. T2 - 4. Verbundtreffen AISTEC CY - Weimar, Germany DA - 24.09.2020 KW - Zivile Sicherheit KW - Brücken KW - Structural Health Monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-51333 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia A1 - Bilgin, S. A1 - Hoppe, Johannes A1 - Fontana, P. A1 - Meng, Birgit ED - Middendorf, B. ED - Fehling, E. ED - Wetzel, A. T1 - Composite UHPC facade elements with self-cleaning surface: Aspects of technological manufacturing N2 - In the framework of the European collaborative project H-House, which was finished in 2017, large façade elements were developed consisting of a box shaped external shell of ultra-high-performance concrete (UHPC) with a functionalized surface and an insulation of autoclaved aerated concrete (AAC). The exposed concrete of the elements was further refined by adding self-cleaning properties to the surface through imprinting a microstructure in combination with chemical agents directly in the casting process. The paper focuses on selected technological aspects of the manufacturing process of large-scale prototypes. Presented are results of the upscaling process of functionalized surfaces from small specimen up to large UHPC composite facade elements produced for the construction of a demonstrator. T2 - 5th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials (HiPerMat 2020) CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - Ultra-High Performance Concrete KW - Facade Elements KW - Self-Cleaning Properties KW - Architectural Concrete PY - 2020 SN - 978-3-7376-0828-2 DO - https://doi.org/10.17170/kobra-202002271026 IS - 32 SP - 51 EP - 52 PB - kassel university press CY - Kassel AN - OPUS4-51908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Siegesmund, S. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Weise, Frank A1 - Plagge, R. A1 - Rieffel, Y. ED - Siegesmund, S. ED - Middendorf, B. T1 - Winter Shelters For Marble Sculptures Of The Schlossbrücke Berlin: Climatic Constraints N2 - The long-term exposure of marble objects leads to a successive deterioration of the rock fabric and may cause severe damage on cultural heritage objects. The magnitude of disintegration depends on the rock fabric as well as on the climatic conditions. Some types of marble show no considerable damage even if they have been exposed in northern Europe for several decades or centuries. In contrast, other marble varieties are showing severe damage after a few years of weathering. The present study shows that marble decay, along with the initial thermal degradation, is mainly influenced by the hygric and thermo-hygric load, respectively. The influence of the rock fabric on the resistivity against weathering is also documented. The factors causing marble decay were compared to extensive climate data, which were collected during a scientific project that was started with the aim to develop a covering system for marble sculptures in Berlin. Based on the hygrothermal material properties of the marble and on the climatic conditions, the heat and moisture Transport inside the material and hence the hygrothermal load changes were calculated with a high spatial resolution. The calculations showed that the temperature and moisture fluctuations inside the material are mainly controlled by the dimensions and orientation of the sculptural elements. The current state of preservation was investigated by two-dimensional ultrasonic tomography. The results show a good correlation to the calculated distribution of the hygrothermal load. Based on this finding, requirements on a protective winter shelter system for the sculptures were defined. The project results show that in addition to protective covers, regular inspection and maintenance combined with regular cleaning ensures an effective and sustainable protection of marble objects in northern Europe. T2 - 14th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone CY - Göttingen, Germany DA - 07.09.2020 KW - Schlossbrücke KW - Marble decay KW - Weathering processes KW - Ultrasound wave velocities KW - Climatic impact KW - Numerical simulation KW - Maintenance PY - 2020 SN - 978-3-96311-172-3 SP - 709 EP - 716 PB - mdv Mitteldeutscher Verlag GmbH CY - Halle (Saale) AN - OPUS4-51916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Shamsuddoha, Md A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hofmann, Detlef A1 - Baeßler, Matthias A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Potential of a Repair System for Grouted Connections in Offshore Structures: Development and Experimental Verification N2 - Grouted connections are intensively used in offshore rigs, platforms as well as jacket and monopile offshore wind turbine structures. Being located in remote offshore conditions, these connections can experience considerable adverse loading during their lifetimes. Degradation was reported inside similar connections, which were installed in the last three decades. Grouting in the offshore sites may often be proven difficult, which eventually leads to reduced load-bearing capacity of connections in the long run. Thus, repair and rehabilitation of such connections should be planned ahead to minimize operational delays and costs. In this study, scaled grouted connections were manufactured using a novel mould, whose integrity were monitored using digital image correlation (DIC). The connections were loaded under static load to visualize the main failure pattern using distributed fibre optic sensors and acoustic emission (AE) analysis. Grouted connections were then repaired using a cementitious injectable grout. The effectiveness of the grout injection was monitored using dye penetration technique. Finally, specimens are reloaded to identify the potential of such repair for grouted connections. KW - Offshore KW - Grouted connection KW - Fibre optic sensors KW - Acoustic emission analysis KW - Cracks KW - Repair KW - Rehabilitation KW - Static loading PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2021.102934 VL - 77 SP - 102934 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52059 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - A variational multiscale method to model linear elastic heterogeneous structures 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 often heterogeneous structure on the fine scale, to capture the underlying physical phenomena. Despite ever increasing Computational resources, dissolving the fine scales in a direct numerical simulation is prohibitive. This work aims to develop an efficient approach to modeling nonlinear heterogeneous structures using the variational multiscale method (VMM) and model order reduction (MOR). The VMM, introduced in, assumes an additive split of the solution into coarse and fine scale contributions. In, the VMM is applied to a damage mechanics–based material model for concrete-like materials. Herein, suitable boundary conditions for the fine scale which enable localization phenomena to evolve are discussed. As such, zero jump conditions between fine scale solutions are proposed which are enforced pointwise by a Lagrange type method leading to a coupled solution procedure. In this contribution, possible extensions of the VMM with reduced order modeling are presented. In the linear case, assuming the fine scale solution to be zero on coarse scale element boundaries allows for static condensation and a decoupled solution procedure. Based on this, an efficient localized Training strategy will be developed. For the nonlinear case, the situation of coupled non-conforming spaces, i. e. finite element and reduced order spaces for the fine scales, arises. Thus the imposition of suitable fine scale interface conditions in the weak sense by the use of Lagrange multipliers is investigated. Specific problems in solid mechanics are used to illustrate the performance of the above approaches. 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 - WCCM-ECCOMAS Congress CY - Online meeting DA - 11.01.2021 KW - Model Order Reduction KW - Variational Multiscale Method KW - Multiscale Methods PY - 2021 AN - OPUS4-52198 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Stochastische Modellkalibrierung eines digitalen Zwillings N2 - Ein Digitaler Zwilling repräsentiert ein reales Objekt in der digitalen Welt. Die Digitalen Zwillinge sind aus Daten und Modellen/Algorithmen aufgebaut und kontinuierlich über Sensoren mit der realen Welt gekoppelt. Anwendung z.B. Modellbewertung, Monitoring, Schadensdetektion. T2 - DVM-Online-Workshop "Grundlagen und Beispiele zur Digitalisierung für die Materialforschung und -prüfung" CY - Online meeting DA - 20.10.2020 KW - Modellkalibrierung KW - Stochastischen Verfahren KW - Realtime model updating KW - Demonstrator PY - 2020 AN - OPUS4-52175 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Handlungshilfe zur Betoninstandsetzung N2 - Die TR Instandhaltung des Deutschen Instituts für Bautechnik wird als maßgebliches Bezugswerk der Betoninstandsetzung ür die Fachöffentlichkeit hinsichtlich ihrer Inhalte und Zielrichtung vorgestellt KW - Beton KW - Instandsetzung KW - Technische Regel KW - Planung KW - Ausführung KW - DIBt PY - 2021 UR - https://www.ingenieur.de/fachmedien/bauingenieur/ PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG Unternehmen für Fachinformationen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-52117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nerger, Deborah A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Bracklow, F. A1 - Hering, M. A1 - Kühn, T. A1 - Curbach, M. A1 - Hille, Falk A1 - Rogge, Andreas T1 - Planar tomography and numerical analysis for damage characterization of impact loaded RC plates N2 - The damage analysis of reinforced concrete (RC) is of high interest for reasons of effective maintenance and structural safe-ty of buildings. The damage structures of RC plates loaded by an impact were investigated, applying X-ray planar tomogra-phy and finite element method (FEM). Planar tomography allows getting three-dimensional information of the RC elements and the damage including crack, spalling and scabbing. The FEM model validated on the tomography data justifies the appli-cation for further predictions of the damage description. In this study, we investigated concrete plates of three different thick-ness subjected to impacts at different low- and medium-velocity, whereby the used impactor had a flat tip, which resulted in small penetrations on the front side and scabbing on the rear side. In order to quantify the damage, the damage volume and its distribution through the plate were computed and the correlations between degree of damage and impact velocity were found out. KW - Impact KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Numeric simulation KW - Reinforced concrete structure PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/cend.202000017 VL - 8 SP - 1 EP - 19 PB - Wiley AN - OPUS4-51117 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nerger, Deborah A1 - Hille, Falk A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Grunwald, Marcel A1 - Redmer, Bernhard A1 - Kühn, T. A1 - Hering, M. A1 - Bracklow, F. T1 - Post-impact evaluation at RC plates with planar tomography and FEM N2 - Due to the wide range of applications, the easy production and the large field of use, reinforced concrete (RC) is a widespread building material. This variety of applications is reflected in a wide range of physical material properties. Not only therefor it still is a technical challenge to provide all necessary test conditions for experimentally reproducing dynamic effects under impact loading of RC structures. In this paper we present investigations on the thicknesses of RC plates under low and medium high velocity impact loading by a flat-tipped impactor. The planar tomography setup at BAM is used to visualize the impact damage and to characterize the damage features such as cracks, scabbing and spalling. Further, the comparison of tomography results with those of an applied numeric simulation analysis is used to verify the numeric models for future damage prognosis under impact loading. Using the results of both, the tomographic as well as the FE analysis, different damage features were investigated and compared regarding their validity. Crack damage plays a leading part and the significance of summarized crack values as well as their distribution is analyzed. The total damage value but also the determined damage distribution both provide an input for describing damage as a function of the impactor velocity and plate thickness. KW - Reinforced concrete structure KW - Post-impact evaluation KW - Damage characterization KW - Ansys Autodyn KW - Drucker-Prager KW - Planar tomography PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.671 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier AN - OPUS4-51115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Kontinuierliches Bauwerksmonitoring – Sensor-basiert (AP4) N2 - Kontinuierliche sensorbasierte Bauwerksmessungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit von Verkehrsbauwerken. Hierzu werden im Vorhaben AISTEC Referenzbauwerke und Referenzverfahren untersucht mit Schwerpunkt auf den Einfluss klimatischer Bedingungen. Der Vortrag stellt den aktuellen Projektstand des FB 7.2 vor. T2 - 3. Verbundtreffen AISTEC CY - Online meeting DA - 05.05.2020 KW - Zivile Sicherheit KW - Brücken KW - Structural Health Monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-50796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Viefhues, Eva A1 - Said, Samir A1 - Herrmann, Ralf A1 - Baeßler, Matthias ED - Papadrakis, M. ED - Fragiadakis, M. ED - Papadimitriou, C. T1 - Vibration-based Structural Health Monitoring of a Reinforced Concrete Beam Subjected to Varying Ambient Conditions Using Bayesian Methods N2 - Inspection and maintenance contribute significantly to the lifetime cost of bridges. There is significant potential in using information obtained through structural health monitoring to update predictive models of the condition and performance of such structures, and thus ena-ble an improved decision-making regarding inspection and maintenance activities. Within the AISTEC project funded by the German Federal Ministry of Education and Research, we develop vibration-based structural health monitoring systems aimed at continuously provid-ing information on the structural condition of bridges. Environmental variations such as changing ambient temperatures can significantly influence the dynamic characteristics of bridges and thus mask the effect of structural changes and damages. It remains a challenge to account for such influences in structural health monitoring. To study the effect of ambient temperatures on the dynamic characteristics of beam structures, we monitor the vibration response of a reinforced concrete beam in the uncracked and cracked state at varying tem-peratures in a climate chamber. We postulate a set of competing parameterized probabilistic structural models, which explicitly account for the effect of varying ambient temperatures on the mechanical properties of the system. We then combine the information provided by the structural models with the information contained in the recorded vibration data to learn the parameters of the temperature-dependent structural models and infer the plausible state of the beam using Bayesian system identification and model class selection. T2 - EURODYN 2020, XI International Conference on Structural Dynamics CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Structural health monitoring KW - Bayesian methods KW - Environmental effects PY - 2020 SN - 978-618-85072-2-7 SN - 978-618-85072-0-3 SP - 1254 PB - Institute of Structural Analysis and Antiseismic Research, School of Civil Engineering, National Technical University of Athens (NTUA) CY - Athens, Greece AN - OPUS4-51590 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Fault detection for linear parameter varying systems under changes in the process noise covariance N2 - Detecting changes in the eigenstructure of linear systems is a comprehensively investigated subject. In particular, change detection methods based on hypothesis testing using Gaussian residuals have been developed previously. In such residuals, a reference model is confronted to data from the current system. In this paper, linear output-only systems depending on a varying external physical parameter are considered. These systems are driven by process noise, whose covariance may also vary between measurements. To deal with the varying parameter, an interpolation approach is pursued, where a limited number of reference models -- each estimated from data measured in a reference state -- are interpolated to approximate an adequate reference model for the current parameter. The problem becomes more complex when the different points of interpolation correspond to different noise conditions. Then conflicts may arise between the detection of changes in the eigenstructure due to a fault and the detection of changes due to different noise conditions. For this case, a new change detection approach is developed based on the interpolation of the eigenstructure at the reference points. The resulting approach is capable of change detection when both the external physical parameter and the process noise conditions are varying. This approach is validated on a numerical simulation of a mechanical system. T2 - IFAC World Congress 2020 CY - Online meeting DA - 11.07.2020 KW - Linear parameter varying systems KW - Fault detection KW - Changing process noise KW - Subspace-based residual KW - Model interpolation PY - 2020 SP - 13858 AN - OPUS4-51617 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - Model selection and model calibration for a digital twin N2 - The quality of a model - and thus its predictive capabilities - is influenced by numerous uncertainties. They include possibly unknown boundary and initial conditions, noise in the data used for its calibration and uncertainties in the model itself. Here, the latter part is not only restricted to uncertain model parameters, but also refers to the choice of the model itself. Inferring these uncertainties in an automatic way allows for an adaption of the model to new data sets and for a reliable, reproducible model assessment. Note that similar concepts apply at the structural level, where a continuously updated digital twin allows virtual measurements at inaccessible positions of the structure and a simulation based lifetime prediction. This work presents an inference workflow that describes the difference of measured data and simulated model responses with a generic interface that is independent from the specific model or even the geometry and can easily incorporate multiple data sources. A variational Bayesian inference algorithm is then used to a) calibrate a set of models to given data and to b) identify the best fitting one. The developed concepts are applied to a bridge Demonstrator equipped with displacement sensors, force sensors and a stereophotogrammetry system to perform a system identification of the material parameters as well as a real-time identification of a moving load. T2 - 6th GAMM AG Data Workshop CY - Berlin, Germany DA - 20.10.2020 KW - Digital twin KW - Demonstrator PY - 2020 AN - OPUS4-51532 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Analysis of the porosity of alkali-sensitive aggregates for the assessment of microstructure-dependent solubility in the context of ASR N2 - Intensified Alkali-Silica Reaction (ASR) damage has occurred on German roadways in recent years, leading to requirements for compulsory pre-construction investigation of aggregate alkali sensitivity using concrete tests with external alkali supply. However, since these tests are time-consuming and cost-intensive, there is interest in replacing them with a solubility test on pure aggregate in 0.1 M KOH solution at 80°C with a defined NaCl content (1wt.-%). In this context, the influence of aggregate pore structure on SiO2 and Al2O3 solubility was investigated in this project. This paper compares the results of porosity studies with X-ray Computed Tomography (3D-CT) and the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method on individual quarried and river gravel granules of both rhyolite and greywacke. For visualization and quantification of both externally accessible and fully enclosed surfaces of granules using X-ray 3D-CT, special software tools were developed. The results demonstrated that the river gravel granules had significantly larger externally accessible surfaces than the quarried granules. BET measurements on individual stones showed, as expected, that measured surfaces were about three orders of magnitude larger than those from the X-ray 3D-CT analyses due to the higher spatial resolution of BET. There was no apparent correlation between the X-ray 3D-CT and BET surface areas. Mercury porosimetry measurements indicate that this may be due to the presence of significant porosity below the spatial resolution of the X-ray 3D-CT. A comparison of SiO2 and Al2O3 solubility measurements with the X-ray 3D-CT and BET surface area data resulted only in weak, inconclusive correlations, indicating the need for further experimental investigation. T2 - Microdurability Webinar CY - Online meeting DA - 12.10.2020 KW - X-ray Computed Tomography (CT) KW - Brunauer-Emmett-Teller (BET) Method KW - Alkali-Silica Reaction (ASR) KW - Porosity KW - Solubility PY - 2020 AN - OPUS4-51429 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Vibration-based Structural Health Monitoring of a Reinforced Concrete Beam Subjected to Varying Ambient Conditions Using Bayesian Methods N2 - Inspection and maintenance contribute significantly to the lifetime cost of bridges. There is significant potential in using information obtained through structural health monitoring to update predictive models of the condition and performance of such structures, and thus ena-ble an improved decision-making regarding inspection and maintenance activities. Within the AISTEC project funded by the German Federal Ministry of Education and Research, we develop vibration-based structural health monitoring systems aimed at continuously provid-ing information on the structural condition of bridges. Environmental variations such as changing ambient temperatures can significantly influence the dynamic characteristics of bridges and thus mask the effect of structural changes and damages. It remains a challenge to account for such influences in structural health monitoring. To study the effect of ambient temperatures on the dynamic characteristics of beam structures, we monitor the vibration response of a reinforced concrete beam in the uncracked and cracked state at varying tem-peratures in a climate chamber. We postulate a set of competing parameterized probabilistic structural models, which explicitly account for the effect of varying ambient temperatures on the mechanical properties of the system. We then combine the information provided by the structural models with the information contained in the recorded vibration data to learn the parameters of the temperature-dependent structural models and infer the plausible state of the beam using Bayesian system identification and model class selection. T2 - EURODYN 2020, XI International Conference on Structural Dynamics CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Bayesian methods KW - Environmental effects KW - Structural health monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-51732 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Composite UHPC facade elements with self-cleaning surface: Aspects of technological manufacturing N2 - In the framework of the European collaborative project H-House, which was finished in 2017, large façade elements were developed consisting of a box shaped external shell of ultra-high-performance concrete (UHPC) with a functionalized surface and an insulation of autoclaved aerated concrete (AAC). The exposed concrete of the elements was further refined by adding self-cleaning properties to the surface through imprinting a microstructure in combination with chemical agents directly in the casting process. The paper focuses on selected technological aspects of the manufacturing process of large-scale prototypes. Presented are results of the upscaling process of functionalized surfaces from small specimen up to large UHPC composite facade elements produced for the construction of a demonstrator. T2 - 5th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials (HiPerMat 2020) CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - Ultra-High Performance Concrete KW - Facade Elements KW - Self-Cleaning Properties KW - Architectural Concrete PY - 2020 AN - OPUS4-51912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva T1 - Fault detection for linear parameter varying systems under changes in the process noise covariance N2 - Detecting changes in the eigenstructure of linear systems is a comprehensively investigated subject. In particular, change detection methods based on hypothesis testing using Gaussian residuals have been developed previously. In such residuals, a reference model is confronted to data from the current system. In this paper, linear output-only Systems depending on a varying external physical parameter are considered. These systems are driven by process noise, whose covariance may also vary between measurements. To deal with the varying parameter, an interpolation approach is pursued, where a limited number of reference models { each estimated from data measured in a reference state { are interpolated to approximate an adequate reference model for the current parameter. The problem becomes more complex when the different points of interpolation correspond to different noise conditions. Then con icts May arise between the detection of changes in the eigenstructure due to a fault and the detection of changes due to different noise conditions. For this case, a new change detection approach is developed based on the interpolation of the eigenstructure at the reference points. The resulting approach is capable of change detection when both the external physical parameter and the process noise conditions are varying. This approach is validated on a numerical simulation of a mechanical system. T2 - 21st IFAC World Congress CY - Berlin, Germany DA - 13.07.2020 KW - Linear parameter varying systems KW - Fault detection KW - Changing process noise KW - Subspace-based residual KW - Model interpolation PY - 2020 AN - OPUS4-52366 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Vorstellung des Bauwerksmonitoring der Maintalbrücke Gemünden im Vorhaben AISTEC N2 - Im Abteilungsseminar wird der aktuelle Umsetzungsstand des Bauwerksmonitorings an der Maintalbrücke Gemünden vorgestellt, sowie die nächsten Schritte zur Systemintegration von Konzepten an Realbauwerken. T2 - Abteilungs-Vortragsseminar Abteilung 7. Bauwerkssicherheit CY - Online meeting DA - 03.03.2021 KW - Structural Health Monitoring KW - Maintalbrücke Gemünden KW - Bauwerksüberwachung KW - Datenmanagement PY - 2021 AN - OPUS4-52221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Buchheim, Janine T1 - A new approach towards performance-related design and scientific evaluation of joint sealing systems N2 - While there is a permanent improvement of concrete pavement mixtures and pavement construction types over the last decades, the state-of-the-art joint sealing materials and joint constructions seem to stagnate on an antiquated empirical level. This status has been reaffirmed in the latest European standard. The consequences in the motorway network due to unsatisfying capability and durability of joint sealing systems are unacceptable. In addition, inadequate traffic performance (noise emissions, roll-over comfort) and traffic safety losses in the joint area of concrete pavements are existing challenges. These deficits and weaknesses reflect a demand for joint sealing materials and constructions whose approval requirements take functional aspects into account. Furthermore a sufficient analysis of decisive loads and a practice-oriented method to evaluate the requirements towards performance and durability is still missed. In this contribution decisive loads to German highways are analyzed. The design of test specimen for representative functional testing of joint sealing systems is discussed. The focus is on the geometry of the test specimens and the used concrete mixture. Finally, a new approach for a function-orientated test concept that considers representative load functions is presented. The potential of this approach to validate the durability and capability of various joint sealing systems is also presented using an example. T2 - RILEM International Symposium on Bituminous Materials CY - Online Meeting DA - 14.12.2020 KW - Joint sealing KW - Expansion joint KW - Performance testing KW - Capability KW - Durability PY - 2020 AN - OPUS4-52437 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias ED - Yokota, H. ED - Frangopol, D. M. T1 - Bayesian system identification of a reinforced concrete beam subject to temperature variations based on static response data N2 - Changes in the measured response of structural systems can be an indication of structural damages. However, such changes can also be caused by the effect of varying environmental conditions. To detect, localize and quantify changes or damages in structural systems subject to varying environmental conditions, physics-based models of the structural systems have to be applied which explicitly account for the influence of ambient conditions on the structural behavior. Data obtained from the structural systems should be used to calibrate the models and update predictions. Bayesian system identification is an effective framework for this task. In this paper, we apply this framework to learn the parameters of two competing structural models of a reinforced concrete beam subject to varying temperatures based on static response data. The models describe the behavior of the beam in the uncracked and cracked condition. The data is collected in a series of load tests in a climate chamber. Bayesian model class selection is then applied to infer the most plausible condition of the beam conditional on the available data. T2 - Tenth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2020) CY - Online meeting DA - 11.04.2021 KW - Structural systems KW - Bayesian system identification KW - Damage identification KW - Environmental effects KW - Structural health monitoring PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1201/9780429279119-125 SP - 934 EP - 941 PB - CRC Press AN - OPUS4-52809 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Sensorbasiertes Monitoring (AP4 + AP7): Ein Überblick N2 - Im AISTEC Projekt erforscht der FB 7.2 Verfahren zur Bewertung von Verkehrsbrücken auf der Gruandlage von sensorbasierten Bauwerksmessungen. In diesem Vortrag wird ein Überlick über die Forschungsarbeiten des FB 7.2 präsentiert. Des Weiteren wird ein Ausblick zur quantitativen Integration von sensorbasierten Bauwerksmessungen in die risiko-basierte prädiktive Planung von Inspektionen und Reparaturen von Ingenieurbauwerken gegeben. T2 - AISTEC 5. Verbundtreffen CY - Online meeting DA - 24.06.2021 KW - AISTEC KW - Structural Health Monitoring KW - Brücken PY - 2021 AN - OPUS4-52982 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - AISTEC 5. Verbundtreffen - Messfahrt auf der Maintalbrücke Gemünden N2 - Der Vortrag stellt die Durchführung und die ersten Ergebnisse der Belastungsfahrten der BAM im Rahmen des AISTEC Projekts an der Maintalbrücke am 19.05. und 20.05.2021 vor. Es wurden Tragwerksreaktionen des Bauwerks mit dem installierten Dauermonitoringsystem und insbesondere dem Betongelenk mit zusätzlich installierter Sensorik aufgezeichnet. Für die Ermittlung der Lastposition wurden mehrere Verfahren eingesetzt und verglichen. T2 - AISTEC 5. Verbundtreffen CY - Online meeting DA - 24.06.2021 KW - AISTEC KW - Structural Health Monitoring KW - Einflusslinie KW - Messfahrt KW - Belastungszug PY - 2021 AN - OPUS4-52927 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Statistical subspace-based damage detection with estimated reference N2 - The statistical subspace-based damage detection technique has shown promising theoretical and practical results for vibration-based structural health monitoring. It evaluates a subspacebased residual function with efficient hypothesis testing tools, and has the ability of detecting small changes in chosen system parameters. In the residual function, a Hankel matrix of Output covariances estimated from test data is confronted to its left null space associated to a reference model. The hypothesis test takes into account the covariance of the residual for decision making. Ideally, the reference model is assumed to be perfectly known without any uncertainty, which is not a realistic assumption. In practice, the left null space is usually estimated from a reference data set to avoid model errors in the residual computation. Then, the associated uncertainties may be non-negligible, in particular when the available reference data is of limited length. In this paper, it is investigated how the statistical distribution of the residual is affected when the reference null space is estimated. The asymptotic residual distribution is derived, where its refined covariance term considers also the uncertainty related to the reference null space estimate. The associated damage detection test closes a theoretical gap for real-world applications and leads to increased robustness of the method in practice. The importance of including the estimation uncertainty of the reference null space is shown in a numerical study and on experimental data of a progressively damaged steel frame. KW - Damage detection KW - Uncertainty quantification KW - Statistical tests KW - Ambient excitation KW - Vibration measurement PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2021.108241 SN - 0888-3270 VL - 164 SP - 108241 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Simon, Patrick A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. ED - Cunha, A. ED - Caetano, E. T1 - Stochastic subspace-based damage detection of a temperature affected beam structure N2 - Structural health monitoring (SHM) of civil structures often is limited due to changing environmental conditions, as those changes affect the structural dynamical properties in a similar way like damages can do. In this article, an approach for damage detection under changing temperatures is presentedand applied to a beam structure. The used stochastic subspace-based algorithm relies on a reference null space estimate, which is confronted to data from the testing state in a residual function. For damage detection the residual is evaluated by means of statistical hypothesis tests. Changes of the system due to temperature effects are handled with a model interpolation approach from linear parameter varying system theory. From vibration data measured in the undamaged state at some few reference temperatures, a model of the dynamic system valid for the current testing temperature is interpolated. The reference null space and the covariance matrix for the hypothesis test is computed from this interpolated model. This approach has been developed recently and was validated in an academic test case on simulations of a mass-spring-damper. In this paper, the approach is validated experimentally on a beam structure under varying temperature conditions in a climate chamber. Compared to other approaches, the interpolation approach leads to significantly less false positive alarms in the reference state when the structure is exposed to different temperatures, while faults can still be detected reliably. T2 - 10th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure, SHMII 10 CY - Online meeting DA - 30.06.2021 KW - Damage detection KW - Subspace methods KW - Temperature effects KW - Model interpolation KW - Climate chamber KW - Laboratory beam structure PY - 2021 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-52999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - A variational multiscale method for heterogeneous structures N2 - In analyzing large scale structures, it is necessary to take into account the material heterogeneity for accurate failure prediction. However, this greatly increases the degrees of freedom in the numerical method making it infeasible. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the fine scale on the coarse scale has to be modelled directly. This work aims to develop an efficient methodology to model heterogeneous structures combining the variational multiscale method and model order reduction techniques. Superposition based methods assume a split of the solution field into coarse and fine scale contributions. In deriving practical methods some form of localization is necessary to eliminate the fine scale part from the coarse scale equation. Hund and Ramm discussed different locality constraints and resulting solution procedures in the context of solid mechanics. Particularly, zero jump conditions ensuring continuity of the fine scale solution which are enforced by a Lagrange type method lead to a coupled solution procedure. In this contribution, a combination of the variational multiscale method and model order reduction techniques is applied to model the influence of the fine scale on the coarse scale directly. First, possible coarse and fine scale solutions are exploited for a representative volume element (RVE), specific to the material of interest, to construct local approximation spaces. The local spaces are designed such that local contributions of RVEs can be coupled in a conforming way. Therefore, the resulting global system takes the effect of the fine scale on the coarse scale into account, is sparse and reduced in size compared to the direct numerical simulation. 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 - USNCCM16 CY - Berlin, Germany DA - 28.07.2021 KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Model order reduction PY - 2021 AN - OPUS4-53291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva T1 - Stochastic subspace-based damage detection of a temperature affected beam structure N2 - Structural health monitoring (SHM) of civil structures often is limited due to changing environmental conditions, as those changes affect the structural dynamical properties in a similar way like damages can do. In this article, an approach for damage detection under changing temperatures is presentedand applied to a beam structure. The used stochastic subspace-based algorithm relies on a reference null space estimate, which is confronted to data from the testing state in a residual function. For damage detection the residual is evaluated by means of statistical hypothesis tests. Changes of the system due to temperature effects are handled with a model interpolation approach from linear parameter varying system theory. From vibration data measured in the undamaged state at some few reference temperatures, a model of the dynamic system valid for the current testing temperature is interpolated. The reference null space and the covariance matrix for the hypothesis test is computed from this interpolated model. This approach has been developed recently and was validated in an academic test case on simulations of a mass-spring-damper. In this paper, the approach is validated experimentally on a beam structure under varying temperature conditions in a climate chamber. Compared to other approaches, the interpolation approach leads to significantly less false positive alarms in the reference state when the structure is exposed to different temperatures, while faults can still be detected reliably T2 - 10th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure, SHMII 10 CY - Online meeting DA - 30.06.2021 KW - Damage detection KW - Subspace methods KW - Temperature effects KW - Model interpolation KW - Climate chamber KW - Laboratory beam structure PY - 2021 AN - OPUS4-53000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Stochastische Modellkalibrierung eines digitalen Zwillings N2 - Motivation: Ein Digitaler Zwilling repräsentiert ein reales Objekt in der digitalen Welt. Die Digitalen Zwillinge sind aus Daten und Modellen/Algorithmen aufgebaut und kontinuierlich über Sensoren mit der realen Welt gekoppelt. Anwendung z.B. Modellbewertung, Monitoring, Schadensdetektion. T2 - VIPO Symposium 2021 CY - Bauhaus-Universität Weimar DA - 09.07.2021 KW - Digitaler Zwilling KW - Modellkalibrierung KW - Modelanpassung KW - Bayesian Inferenz PY - 2021 AN - OPUS4-53063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - From uncertainty in measurement to certainty in bridge assessment N2 - In this contribution, an approach is outlined to process non-destructively gath-ered measurement data in a comparable way in order to include the measured information in probabilistic reliability assessments of existing structures. An es-sential part is the calculation of measurement uncertainties. The effect of incor-porating evaluated NDT-results is demonstrated by means of a prestressed con-crete bridge and GPR measurements conducted on this bridge as a case-study. The bridge is assessed regarding SLS Decompression using the NDT-results. T2 - 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures – EUROSTRUCT2021 CY - Padova, Italy DA - 29.08.2021 KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - NDT KW - Concrete PY - 2021 AN - OPUS4-53173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph T1 - FTIR-Charakterisierung von Bitumen - Möglichkeiten und Chancen N2 - Das erdölstammige Bindemittel Bitumen weist eine so komplexe Struktur auf, dass diese mit den derzeit eingesetzten Verfahren nur eingeschränkt erfasst werden kann. Eine innovative und vielversprechende Möglichkeit bietet in diesem Zusammenhang die FTIR-Spektroskopie in Kombination mit einer chemometrischen Auswertung, mit der schnell und einfach Aussagen über die Zusammensetzung sowie verschiedenste physikalische und chemische Eigenschaften von bitumenhaltigen Materialien möglich werden. KW - Bitumen KW - FTIR KW - Chemometrie KW - Multivariate Analysemethoden KW - Charakterisierung KW - Identifizierung von Additiven PY - 2021 SN - 1618-8357 SP - 42 EP - 49 PB - ALPHA Informationsgesellschaft mbH CY - Lampertheim AN - OPUS4-53486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwettmann, K. T1 - Post carbon road - The endless cycle of bitumen reuse N2 - In Germany, the reuse of asphalt has a long tradition. Since the 1980s, the reclaimed asphalt has been recycled achieving a reuse rate of around 90% and thus a very high value in the last years. In the future, instead of the amount, the quality of the reclaimed asphalt will be more important because the recycled asphalt will be reused again and again. Thus, these asphalt mixes are in the second or even third cycle of reuse. Concerning this situation, the question arises if asphalt can be reused several times without any loss in quality. An important factor affecting the asphalt quality is the binder bitumen. During the production, construction and service life, the ageing of this binder occurs causing a hardening of the bitumen. To compensate this hardening, additives for the reclaimed asphalt in terms of rejuvenation agents (rejuvenators) gain in importance. With these rejuvenators, the physical properties of bitumen can be modified e.g. the hardness and the stiffness reduced. However, the mechanism of the rejuvenation agents and the effects of the bitumen chemistry are largely unknown because the composition of the products varies very strongly. But with growing knowledge about these mechanisms and effects of the rejuvenation agents, the chemical composition and thus the physical and ageing behavior of bitumen can be targeted modified by the use of suitable rejuvenators. In this work, the actual results of the project Postcarbone road should be presented including investigations about the chemical and physical mechanisms as well as the efficiency of different rejuvenators. Further, a model for the cyclic reuse of bitumen should be developed. Based on this model, the choice of a suitable rejuvenation agent for the considered bitumen or rather asphalt should be possible. The project Postcarbone road (392670763) is funded by the German Research Foundation (DFG). T2 - 7th Eurasphalt and Eurobitume Congress CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Bitumen KW - Multiple ageing and rejuvenation KW - Conventional testing KW - DSR KW - BBR KW - FTIR KW - Asphaltene content KW - Column chromatography PY - 2021 AN - OPUS4-53489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rogge, Andreas T1 - Monitoring 4.0/5.0 N2 - Mehr als 10 % des deutschen Bruttoinlandsprodukts werden für Investitionen imBausektor eingesetzt. Die unmittelbar folgende Erkenntnis, dass eine zukunftsorientierte, nachhaltige Umgestaltung unserer Gesellschaft nicht ohne einen substanziellen Beitrag des Bausektors gelingen kann, hat sich mittlerweile weitgehend durchgesetzt. Die Komplexität der zugehörigen technischen Herausforderungen ist jedoch nicht zu unterschätzen. KW - Monitoring PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1002/best.202170903 VL - 116 IS - 9 SP - 647 EP - 647 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-53361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gerist, S. A1 - R. Maheri, M. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Damage Detection of a Scaled Steel Frame Offshore Structure Using an Improved Imperialist Competitive Algorithm N2 - In this paper, the imperialist competitive optimization algorithm is improved by damage functions to detect damage in a model steel frame test structure for offshore applications. A finite element model of the test structure is developed, validated and updated using the proposed method. As there are much more design variables, which are related to the stiffness of each finite element than the measured mode shapes, the problem is underdetermined. Therefore, damage functions are used to regularize the problem and decrease the number of design variables. A new objective function is proposed for the algorithm using the mode shapes and their l1 norm. The first ten measured mode shapes are used to solve the problem. It is shown that the proposed method is capable of predicting the damage locations with acceptable accuracy. KW - Damage detection KW - Imperialist competitive algorithm KW - Steel frames KW - Offshore structure KW - Damage functions PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/s40996-021-00743-3 SN - 2228-6160 VL - 9 SP - 1 EP - 15 PB - Springer Verlag CY - Schweiz AN - OPUS4-53709 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Rückschlüsse aus dem Monitoring N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion führt zu Standsicherheitsproblemen an Spannbetonbrückenbauwerken mit hochempfindlichen Spannstählen im Spannblockverfahren. An der Altstädter Brücke (Brandenburg a. d. H.) bot sich die Gelegenheit, kurz vor deren Rückbau umfangreiche Untersuchungen zur Detektion und Verifizierung dieses Schadensbildes durchzuführen und verschiedene Monitoringverfahren hinsichtlich ihrer Eignung für diese spezielle Fragestellung zu untersuchen. T2 - B1 - Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel, Fachdiskussion zu den Ergebnissen der Bauwerksuntersuchungen CY - Potsdam, Germany DA - 06.10.2021 KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemissionsanalyse KW - Schwingungsmessung KW - SSDD-Verfahren KW - Dehnungsmessstreifen PY - 2021 AN - OPUS4-53736 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frei, Vivian A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Thiele, Marc A1 - Rogge, Andreas T1 - Experimental investigation of size effect on fatigue behavior of high strength concrete - concept and preliminary results N2 - The worldwide spread of windfarms brings new challenges, especially for concrete structures as a part of towers, connecting joints and foundations of wind turbines. High-cyclic loadings in such structures lead to a high relevance of the subject of fatigue. A proper assessment of the fatigue strength of concrete demands therefore a basis of reliable experimental data and the development of standardized testing methods. This article presents first results of an ongoing research program of BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) which is a part of a joint project (WinConFat) funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy. The subproject investigates the effects of size and slenderness of the specimens on the fatigue behaviour of high strength concrete at different stress levels. Not only the fatigue strength, but also the fatigue process itself is monitored by means of several measurement methods. Strain measurements are used to calculate the load dependent elastic modulus in the fatigue hysteresis as indicators for fatigue development. Furthermore, the application of non-destructive methods like acoustic emission analysis and ultrasonic measurement in laboratory tests gives a deeper insight into damage processes under cyclic loading. The results shall be used to improve design rules for concrete members under fatigue load and to develop or improve non-destructive techniques for in-service structural health monitoring. T2 - 5th International fib Congress: Better - Smarter - Stronger CY - Melbourne, Australia DA - 08.10.2018 KW - Acoustic emission testing KW - Compressive cyclic loading KW - Fatigue KW - High-strength concrete KW - Non-destructive testing KW - Size effect KW - Slenderness effect KW - Ultrasonic testing PY - 2018 SN - 978-1-877040-14-6 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-46408 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frei, Vivian T1 - Experimental investigation of size effect on fatigue behavior of high strength concrete - concept and preliminary results N2 - The worldwide spread of windfarms brings new challenges, especially for concrete structures as a part of towers, connecting joints and foundations of wind turbines. High-cyclic loadings in such structures lead to a high relevance of the subject of fatigue. A proper assessment of the fatigue strength of concrete demands therefore a basis of reliable experimental data and the development of standardized testing methods. This article presents first results of an ongoing research program of BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) which is a part of a joint project (WinConFat) funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy. The subproject investigates the effects of size and slenderness of the specimens on the fatigue behaviour of high strength concrete at different stress levels. Not only the fatigue strength, but also the fatigue process itself is monitored by means of several measurement methods. Strain measurements are used to calculate the load dependent elastic modulus in the fatigue hysteresis as indicators for fatigue development. Furthermore, the application of non-destructive methods like acoustic emission analysis and ultrasonic measurement in laboratory tests gives a deeper insight into damage processes under cyclic loading. The results shall be used to improve design rules for concrete members under fatigue load and to develop or improve non-destructive techniques for in-service structural health monitoring. T2 - 5th International fib Congress: Better - Smarter - Stronger CY - Melbourne, Australia DA - 08.10.2018 KW - Acoustic emission testing KW - Compressive cyclic loading KW - Fatigue KW - High-strength concrete KW - Non-destructive testing KW - Size effect KW - Slenderness effect KW - Ultrasonic testing PY - 2018 AN - OPUS4-46366 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - A sampling-based approach to identifying optimal inspection and repair strategies for offshore jacket structures N2 - Identifying optimal inspection and repair strategies for offshore jacket structures is a challenging task. We pre-sent an approach, which is based on recent developments in the field of risk-based operation and maintenance planning at the structural system level. The approach utilizes heuristics to define inspection and repair strate-gies at the system level and to reduce the search space of possible strategies. For each defined strategy, the expected service life cost of inspection, repair and failure is evaluated based on simulated inspection and re-pair histories. Subset simulation is applied to compute the conditional repair and failure probabilities required for this analysis. It also forms the basis for simulating inspection and repair histories. The strategy that mini-mizes the expected service life cost is the optimal one in the set of pre-selected strategies. The underlying condition and performance model accounts for the stochastic dependence among the deterioration states of the different structural elements and the structural redundancy. The approach is demonstrated in a case study considering a jacket-type frame. In this study, we essentially vary the inspection interval, the minimum num-ber of inspected components and the target reliability, and identify the combination that minimizes the ex-pected total service life cost. T2 - The Sixth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2018) CY - Gent, Belgium DA - 28.10.2018 KW - Steel structures KW - Fatigue KW - Reliability KW - Risk KW - Inspection planning PY - 2018 AN - OPUS4-46432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Damage mechanisms analysis of reinforced concrete beams in bending using non-destructive testing N2 - Beams that are loaded in transverse direction are one of the main structural elements used in reinforced concrete structures. Bending beams are used, for example, in bridge girders or joists. The strength related failure modes at maximum loading can be divided into bending and shear failure that could occur with or without indication. Conventional design concepts used in practice for designing structural elements subjected to bending aim at failure modes with sufficient indication (e.g. large deflections or cracks), as it occurs in the case of secondary flexure-compression-failure. These indicators can also be used to identify structural changes of civil infrastructure systems (e.g. bridges) using non-destructive testing methods for Structural Health Monitoring (SHM). However, profound knowledge on the determining failure modes of bending beams is required for the reliable application of structural health monitoring. Therefore, resulting effects of different thermal and mechanical loads on the response of a structure are investigated by means of a bridge demonstrator. The results of this investigation are used for developing a monitoring system. Different non-destructive testing (NDT) methods have been used for analyzing the deformation behavior of a reinforced concrete beam in bending. The suitability of the different measuring techniques will be discussed by means of the obtained experimental results. For this purpose, the deformation behavior of a reinforced concrete beam having a span of 2.75 m was investigated in a four-point bending flexural test at laboratory scale. The focus is on the characterization of determining failure modes by the NDT methods and the comparison with classical measuring techniques (e.g. deformation measurements by displacement transducers). The bending tests have been accompanied by Acoustic Emission analysis (AE), optical deformation measurements using Stereophotogrammetry (SP) and Digital Image Correlation (DIC). The conducted tests have shown that the three-dimensional detection of deformations and resulting strains with optical techniques is beneficial for analyzing the damage mechanism of loaded structures and related crack formation and propagation. Optical techniques can be supplemented by acoustic emission testing which gives detailed information on crack formation and progressing damage. The combination of both techniques offers the application as efficient monitoring system for larger structures. T2 - Sixth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2018) CY - Ghent, Belgium DA - 28.10.2018 KW - Concrete Beam KW - Bending KW - Digital Image Correlation KW - Stereophotogrammetry KW - Acoustic Emission Analysis PY - 2018 AN - OPUS4-46446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Recknagel, Christoph ED - Cunha, Á. ED - Caetano, E. T1 - Enhancing structural models with material tests and static response data - a case study considering a steel beam with asphalt layer subject to temperature variations N2 - Gradual or sudden changes in the state of structural systems caused, for example, by deterioration or accidental load events can influence their load-bearing capacity. Structural changes can be inferred from static and/or dynamic response data measured by structural health monitoring systems. However, they may be masked by variations in the structural response due to varying environmental conditions. Particularly, the interaction of nominally load-bearing components with nominally non-load bearing components exhibiting characteristics that vary as a function of the environmental conditions can significantly affect the monitored structural response. Ignoring these effects may hamper an inference of structural changes from the monitoring data. To address this issue, we adopt a probabilistic model-based framework as a basis for developing digital twins of structural systems that enable a prediction of the structural behavior under varying ambient condition. Within this framework, different types of data obtained from real the structural system can be applied to update the digital twin of the structural system using Bayesian methods and thus enhance predictions of the structural behavior. In this contribution, we implement the framework to develop a digital twin of a simply supported steel beam with an asphalt layer. It is formulated such that it can predict the static response of the beam in function of its temperature. In a climate chamber, the beam was subject to varying temperatures and its static response wass monitored. In addition, tests are performed to determine the temperature-dependent properties of the asphalt material. Bayesian system identification is applied to enhance the predictive capabilities of the digital twin based on the observed data. T2 - International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure (SHMII-10) CY - Online meeting DA - 30.06.2021 KW - Digital twin KW - Structural health monitoring KW - Material tests KW - Bayesian updating PY - 2021 SN - 2564-3738 SP - 1537 EP - 1544 AN - OPUS4-54126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. ED - Simani, S. ED - Patan, K. T1 - Asymptotic analysis of subspace-based data-driven residual for fault detection with uncertain reference N2 - The local asymptotic approach is promising for vibration-based fault diagnosis when associated to a subspace-based residual function and efficient hypothesis testing tools. It has the ability of detecting small changes in some chosen system parameters. In the residual function,the left null space of the observability matrix associated to a reference model is confronted to the Hankel matrix of output covariances estimated from test data. When this left null space is not perfectly known from a model, it should be replaced by an estimate from data to avoid model errors in the residual computation. In this paper, the asymptotic distribution of the resulting data-driven residual is analyzed and its covariance is estimated, which includes also the covariance related to the reference null space estimate. The advantages of the data-driven residual are demonstrated in a numerical study, and the importance of including the covariance of the reference null space estimate is shown, which increases the detection Performance. T2 - 10th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes SAFEPROCESS 2018 CY - Warsaw, Poland DA - 29.08.2018 KW - Subspace-based method KW - Fault detection KW - Uncertainty in reference KW - Residual evaluation KW - Statistical tests KW - Vibration measurements PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.610 SN - 2405-8963 VL - 51 IS - 24 SP - 414 EP - 419 PB - Elsevier AN - OPUS4-46303 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Schneider, Ronald T1 - Anwendung von kontinuierlichen sensor-basierten Monitoringverfahren zur Bewertung von Infrastrukturbauwerken N2 - Kontinuierliche Sensorbasierte Bauwerksmessungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit von Verkehrsbauwerken. Hierzu werden im Vorhaben AISTec Referenzbauwerke und Referenzverfahren untersucht. Der Vortrag stellt die Expertise des FB 7.2, Herangehensweisen und Projektziele vor´. T2 - Kick-Off AIStec CY - Weimar, Germany DA - 17.10.2018 KW - Zivile Sicherheit KW - Brücken KW - SHM PY - 2018 AN - OPUS4-46325 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter A1 - Unger, Jörg F. T1 - Contact mechanics in the simulation of the Split-Hopkinson-Pressure-Bar (SHPB) N2 - In this work an approach for smoothing the oscillations of normal contact is presented. On the other side a higher order time discretization scheme in association with a higher order spatial discretization, like the spectral element method, is used. The contact constraints are reformulated in order to get an explicit equation for the motion. T2 - ICCCM 2015 Hannover CY - Hannover, Germany DA - 27.05.2015 KW - Impact KW - Time integration schemes for impact KW - Stress wave propagation KW - Split-Hopkinson- Pressure-Bar PY - 2015 AN - OPUS4-46243 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter A1 - Unger, Jörg F. T1 - Time integration schemes for normal impact with smoothing N2 - In this work an approach for smoothing the oscillations of normal impact is presented. In addition, a higher order time discretization scheme in association with a higher order spatial discretization, like the spectral element method, is investigated regarding its convergence rates. T2 - 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference (YIC) and 3rd AC.CES CY - Aachen, Germany DA - 20.07.2015 KW - Impact KW - Stress wave propagation KW - Split-Hopkinson-Pressure-Bar PY - 2015 AN - OPUS4-46240 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otto, Peter A1 - Unger, Jörg F. T1 - Contact mechanics in the simulation of the Split-Hopkinson-Pressure-Bar (SHPB) N2 - Explicit time integration scheme with smoothed contact-impact T2 - ICCCM 2015 Hannover CY - Hannover, Germany DA - 27.05.2015 KW - Smoothed contact-impact KW - Higher order time discretization for contact-impact KW - Stress wave propagation KW - Split-Hopkinson-pressure-bar PY - 2015 AN - OPUS4-46239 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno T1 - Fatigue induced degradation in pavement concrete and its effect on the alkali-silica-reaction N2 - In recent years the German motorway network has seen an increase in the occurrence of damage to concrete road surfaces that can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). In view of the often drastically reduced service life of road surfaces due to ASR, research activity in this field has notably increased. Alongside preventative measures in concrete technology i.e. the usage of low-alkali cements, the main research focus up to now has been on the development of performance-oriented testing procedures for ASR prevention. The effects of mechanicallyinduced damage resulting from cyclic traffic and climatic loading have previously not been taken into consideration. The assessment of the myriad degradation and transport processes necessary for an understanding of these effects requires close interaction between experiments and corresponding multi-scale models. This contribution is focused on the experiments utilizing innovative testing techniques. The research is founded on a series of fatigue tests performed on large-scale beams with simultaneous tracking of the degradation process using non-destructive evaluation methods. Subsequently, smaller test specimens were extracted from the predamaged beams for further experiments. These experiments included investigation of the influence of fatigue-induced cracks on moisture and alkali transport. Subsequent storage of the small-scale test specimens, with and without cyclic pre-damage, in an ASR-conducive environment then provided initial findings on the influence of fatigue-induced degradation on the ASR. The results show that the degradation process can be well observed with the test Setup developed for the fatigue experiments. Further, a small but noticeable increase of mass Transport due to fatigue-induced degradation was measured, which correspondingly indicated an increased ASR damage potential. T2 - 4th International Conference on Service Life Design for Infrastructures (SLD4) CY - Delft, The Netherlands DA - 27.08.2018 KW - Fatigue KW - Pavement KW - ASR KW - Concrete PY - 2018 AN - OPUS4-46199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kowitz, Astrid A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Hille, Falk A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Kadoke, Daniel A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Hauser, S. A1 - Schwarzinger, H. ED - Pastramă, Ş. D. ED - Constantinescu, D. M. T1 - Impact on a micro-reinforced UHPC: Experimental studies versus numerical modeling N2 - Within the presented research project, experimental and numerical investigations were performed to develop a thin-shelled, modular, mobile element system made of a micro-reinforced ultra-high-performance ductile concrete (DUCON®). Material parameters were experimentally determined to adapt the material model within the numerical analysis applying the Drucker-Prager relationship. Afterwards, for validation of the numerical models, quasi-static and high-velocity impact tests were performed on plate-like structures. Finally, a suitable geometry of transportable barrier elements will be designed, which provides a maximum of resistance against impact by a minimum of weight and a maximum of mobility. T2 - 35th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - E-modulus KW - Impact KW - UHPC KW - DUCON® KW - Quasi-static and dynamic tests KW - Micro-reinforcement KW - Ductility KW - Mobile elements KW - Numerical modeling KW - Stereo photogrammetry KW - Compressive strength PY - 2018 UR - https://www.das2018.ro/ SN - 978-606-23-0874-2 SP - 11 EP - 12 PB - Editura Printech CY - Bucarest, Romania AN - OPUS4-47001 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Unterraumbasierte Detektion von Strukturschäden an Jacket-Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen N2 - Die vorliegende Arbeit beschreibt die Adaption eines globalen, schwingungsbasierten Verfahrens zur frühzeitigen Erkennung von Strukturschäden an Gründungsstrukturen offshore installierter Windenergieanlagen (OWEA). Damit soll es, Betreibern von Offshore-Windparks ermöglicht werden, im Rahmen periodisch durchgeführter messtechnischer Überwachungsmaßnahmen mit einem gegenüber wiederkehrender Inspektionen wesentlich geringen Aufwand auftretende Schäden an der Struktur zuverlässig zu delektieren. Das untersuchte und implementierte Verfahren basiert auf der Methode der stochastischen unterraumbasierten Schadensdetektion. Dabei erfolgt eine statistische Analyse des wiederkehrend messtechnisch aufgenommenen dynamischen Antwortverhaltens des mechanischen Systems. Mittels statistischem Test werden signifikante Änderungen in dessen Eigenstruktur und damit Schäden delektiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden umfangreiche experimentelle als auch numerische Untersuchungen zur Sensitivität und Robustheit des beschriebenen Schadensindikators durchgeführt. Dazu sind zunächst an einem Labormodell mittels künstlich und reversibel eingebrachter Schäden grundlegende Analysen zu den Einflüssen signal- und verfahrensinhärenter Kenngrößen durchgeführt worden. Auf der Basis dieser Ergebnisse wurde im Anschluss mittels numerischer Analysen das Antwortverhalten von OWEA simuliert und der entwickelte Algorithmus zur Schadensdetektion an den so realisierten Datensätzen angewendet. Anhand der Ergebnisse der Arbeit wird aufgezeigt, dass, vorausgesetzt die Windenergieanlage befindet sich in Parkposition, eine Detektion von schon geringen Schäden an Gründungs-strukturen mit dem beschriebenen Verfahren, auch unter Einsatz weniger Messaufnehmer, zuverlässig möglich ist. T2 - Wissenschaftliche Aussprache CY - Berlin, Germany DA - 19.10.2018 KW - Offshore-Windenergieanlagen KW - Structural Health Monitoring KW - Schwingungsbasierte Verfahren KW - Schadensdetektion KW - Unterraummethoden PY - 2018 AN - OPUS4-47006 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Impact on a micro-reinforced UHPC: experimental studies vs. numerical modeling N2 - Within the presented research project, experimental and numerical investigations were performed to develop a thin-shelled, modular, mobile element system made of a micro-reinforced ultra-high-performance ductile concrete (DUCON®). Material parameters were experimentally determined to adapt the material model within the numerical analysis applying the Drucker-Prager relationship. Afterwards, for validation of the numerical models, quasi-static and high-velocity impact tests were performed on plate-like structures. Finally, a suitable geometry of transportable barrier elements will be designed, which provides a maximum of resistance against impact by a minimum of weight and a maximum of mobility. T2 - 35th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - E-modulus KW - Quasi-static and dynamic tests KW - DUCON® KW - Impact KW - UHPC KW - Ductility KW - Micro-reinforcement KW - Mobile elements KW - Numerical modeling KW - Stereo photogrammetry KW - Compressive strength PY - 2018 AN - OPUS4-47003 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Risslumineszenz N2 - Präsentation zur Entwicklung einer Spezialbeschichtung zur Detektion und Überwachung von Ermüdungsrissen. T2 - BAST Ausschusssitzung der Bund-/Länderarbeitsgruppe AG 2.5 - Korrosionsschutz für Stahlbauten im Bereich der Bundesfernstraßen CY - Hamburg, Germany DA - 02.03.2018 KW - Risslumineszenz KW - Ermüdungsschäden PY - 2018 AN - OPUS4-47009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kindrachuk, Vitaliy ED - Titscher, Thomas ED - Hirthammer, Volker ED - Unger, Jörg F. T1 - A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading N2 - A continuum damage model for concrete is developed with a focus on fatigue under compressive stresses. This includes the possibility to model stress redistributions and capture size effects. In contrast to cycle based approaches, where damage is accumulated based on the number of full stress cycles, a strain based approach is developed that can capture cyclic degradation under variable loading cycles including different amplitudes and loading frequencies. The model is designed to represent failure under static loading as a particular case of fatigue failure after a single loading cycle. As a consequence, most of the material parameters can be deduced from statictests. Only a limit set of additional constitutive parameters is required to accurately describe the evolution under fatigue loading. Another advantage of the proposed model is the possibility to directly incorporate other multi-physics effects such as creep and shrinkage or thermal loading on the constitutive level. A multiscale approach in time is presented to enable structural computations of fatigue failure with a reduced computational effort. The damage rate within the short time scale corresponding to a single cycle is computed based on a Fourier based approach. This evolution equation is then solved on the long time scale using different implicit and explicit time integration schemes. Their performance and some limitations for specific loading regimes is discussed. T2 - Euro-C, March 1st 2018 CY - Bad Hofgastein, Austria DA - 26.02.2018 KW - Continnum damage model KW - Simulation of concrete KW - Under cyclic loading PY - 2018 UR - https://euro-c.tuwien.ac.at/home/ SN - 978-1-315-18296-4 SN - 978-1-138-74117-1 VL - 2018 SP - 155 EP - 164 PB - CRC Press, Taylor & Francis Group CY - Leiden, The Netherland AN - OPUS4-48400 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Held, Felix T1 - Efficient model updating in structural analysis using PGD N2 - In this contribution a Proper Generalized Decomposition model is derived for linear elastic structures with Young's modulus as extra-coordinates. Next, the computed PGD solution is used in a Bayesian model updating algorithm resulting a probability distribution of the searched model parameter for given synthetic data. The future goal is to extend the method to be able to identify arbitrary material parameters, based on experimental data. T2 - EUROMECH Colloquium 597 CY - Bad Herrenalb, Germany DA - 28.08.2018 KW - Structural analysis KW - Efficient model updating PY - 2018 AN - OPUS4-48046 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Grunwald, Marcel A1 - Redmer, Bernhard A1 - Nerger, Deborah A1 - Hille, Falk A1 - Kühn, T. A1 - Hering, M. T1 - Damage investigations of concrete under impact load using laminography N2 - We examine the behavior of reinforced concrete components subjected to impact induced loading conditions which might be caused by vessels collisions such as aircraft fuel tanks The concrete plates were impact damaged at TU Dresden and shipped to BAM At BAM laminar tomography as the imaging method is used to determine and quantify the damage state An automatic crack detection method based on template matching is applied to find the cracks and we aim to develop a new method using machine learning Algorithms In addition numerical models are developed to understand the experiment and to predict the damage structures based on failure mechanisms. T2 - DCMS Summer School MATERIALS 4.0 CY - Dresden, Germany DA - 10.09.2018 KW - Laminography KW - Crack detection KW - Reinforced concrete KW - 3D imaging PY - 2018 AN - OPUS4-48637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - Potential automatisierter NMR-Messungen zur Ermittlung von Hydratationseigenschaften - ein Vergleich mit Vicat- und Wärmeflusskalorimetrie-Ergebnissen N2 - Es werden Ergebnisse von 1H-NMR-Relaxometrie-Messungen an Salzbeton und einem alkali-aktivierten Material, die im Rahmen des Themenfeldprojektes Seal Waste Safe durchgeführt werden, vorgestellt. Dabei wird die zeitliche Entwicklung von ausgewählten Merkmalen der ermittelten T2-Relaxationszeitenverteilungen während der Hydratation betrachtet. Als Referenz zur Identifikation von charakteristischen Hydratationsereignissen dienen der Vicat-Nadeleindringversuch und Wärmeflusskalorimetrie. T2 - Online-Workshop „Dauerhafte Verschlussbauwerke für Endlager“ CY - Online meeting DA - 14.02.2022 KW - NMR-Relaxometrie KW - Alkali-aktiviertes Material KW - Salzbeton KW - Seal Waste Safe PY - 2022 AN - OPUS4-54945 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias 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 AN - OPUS4-55470 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bos, Freek A1 - Menna, Constantino A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Wolfs, Rob A1 - Roussel, Nicolas A1 - Lombois-Burger, Hélène A1 - Baz, Bilal A1 - Weger, Daniel A1 - Nematollahi, Behzad A1 - Santhanam, Manu A1 - Zhang, Yamei A1 - Bhattacherjee, Shantanu A1 - Jia, Zijian A1 - Chen, Yu A1 - Mechtcherine, Viktor T1 - Mechanical properties of 3D printed concrete: a RILEM TC 304-ADC interlaboratory study — approach and main results N2 - To show compliance to structural engineering codes and implement quality control measures, it is critical to obtain reliable mechanical properties of the materials in question. For conventional cast and precast concrete, the experimental procedures and relationships between mechanical properties, the material composition, and the production methods are globally known, but for 3D concrete printing (3DCP), these relations have not yet been established. Previous studies have shown little consistency in results, and the underlying experimental methods have not been established broadly. There is an urgent need to address these issues as the application of 3DCP in practice projects is growing rapidly. Therefore, RILEM TC 304-ADC: Assessment of Additively Manufactured Concrete Materials and Structures has set up a large interlaboratory study into the mechanical properties of 3D printed concrete. This paper presents key elements of the experimental approach detailed in the Study Plan and the supporting considerations. Furthermore, it reports on the response, consisting of 34 contributions from 30 laboratories, detailing global coverage, properties of the applied mixture designs and characteristics of the printing facilities that have been used. Subsequently, some fundamental results from compression, flexural, and E-modulus testing are presented and—considering cast specimens as a reference—discussed. On average, a reduction in strength was found in compression and E-modulus (all tested orientations). For flexure, on the other hand, an increase was found in two testing orientations, while a decrease was observed in the third orientation. Importantly, even though the applied experimental methods were found to be reasonably appropriate to obtain the required data, the differences found between individual contributions are significant and sometimes non-consistent, suggesting that testing on specific material-facility combinations is necessary to reliably determine the mechanical properties of objects produced from them. Furthermore, a theoretical framework needs to be developed to further explain the variations that were observed. Extensive analyses of all acquired data are out of the scope of this contribution, but presented in two associated papers, whereas a third presents the data management approach used to process the approximately 5,000 test results. KW - 3D printed concrete KW - 3DCP KW - Mechanical properties KW - Interlaboratory study PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634631 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02686-x VL - 58 IS - 5 SP - 1 EP - 29 PB - Springer Nature AN - OPUS4-63463 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Fügetechnik in Wasserstofftechnologien - Forschungsbedarf für die Branche (Kurzversion) N2 - Die Studie gibt einen kurzen Überblick über die jetzige Bedeutung der Fügetechnik in Wasserstofftechnologien und über zukünftige Forschungsbedarfe für die Branche in den einzelnen Technologiefeldern Wasserstofferzeugung, -speicherung, -transport und -nutzung. Fügetechnologien haben dabei wesentliche Bedeutung für die erfolgreiche Umsetzung von technischen Komponenten der Wasserstofftechnologien. Die Schwerpunkte bzw. Forschungsbedarfe ergeben sich bspw. durch die Erstellung neuer Infrastruktur für Wasserstoffspeicherung und -transport sowie durch Umnutzung der bestehenden Erdgasinfrastruktur. Bei der Wasserstofferzeugung und -anwendung wird z.B. die Entwicklung effiziente Massenproduktionsmethoden von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen einen wichtigen Meilenstein bilden und laserbasierte Fügetechnologien sind hier zum Teil schon etabliert. Die additive Fertigung nimmt dabei eine Querschnittsposition ein und besitzt hohes Anwendungspotential für die Zukunft z.B. für die Fertigung von Komponenten in Gasturbinen. Aus den technischen Fragestellungen und Forschungsbedarfen ergeben sich zudem Herausforderungen für die notwendige Neu- und Weiterentwicklung von technischen Regelwerken und Normen und den Eingang in die Aus- und Weiterbildung von fügetechnischem Fachpersonal. T2 - DVS Congress 2021 CY - Online meeting DA - 14.09.2021 KW - Wasserstoff KW - Fügetechnik KW - Forschung KW - Werkstoff KW - Bedarf PY - 2021 SN - 978-3-96144-146-4 VL - 371 SP - 612 EP - 624 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-53370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seifert, Lando A1 - Grunewald, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Stress corrosion tests for prestressing steels—Part 1: The influence of surface condition and test solution composition on hydrogen charging N2 - Tests for assessing prestressing steels' susceptibility to hydrogen‐induced stress corrosion cracking are essential for approvals, in‐house monitoring, and third‐party material testing. According to ISO 15630‐3, the time to brittle fracture by constant load under corrosive conditions in thiocyanate test solutions (A or B) at 50°C is measured. In the literature, a high scattering in stress corrosion tests is reported, which questions the integrity of the test procedure. This paper shows the results of studies about the influence of solution composition on hydrogen charging in electrochemical and permeation measurements. Electrochemical experiments show that polished steel surfaces without common drawing layers have more consistent free corrosion currents, polarization resistances, and B‐values in solution A with low scattering compared to the solution B experiments. The influence of temperature at 50°C and an ambient temperature of 22°C was also tested. KW - Drawing layers KW - Hydrogen‐induced stress corrosion cracking KW - Permeation measurements KW - Prestressing steels KW - Stress corrosion tests KW - Surface conditions KW - Test solutions PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598738 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202313948 VL - 75 SP - 1506 EP - 1518 PB - Wiley‐VCH GmbH AN - OPUS4-59873 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rübner, Katrin A1 - Seher, Julia A1 - Müller, Constanze A1 - Müller, Anette A1 - Liebezeit, Steffen A1 - Schnell, Alexander A1 - Martin, Falk ED - Schermer, Detleff ED - Brehm, Eric T1 - REALight - Leichtgranulate und REA-Gips aus feinkörnigen sulfatbelasteten Bau- und Abbruchabfällen und industriellen Nebenprodukten N2 - Die Zielstellung des Forschungsprojekts REALight ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Leichtgranulaten auf der Grundlage der Ergebnisse des BMBF-Projekts „Aufbaukörnungen“ unter Erweiterung der Technologie, um Gips zurückzugewinnen und weitere mineralische Einsatzstoffe zu nutzen. In einem thermischen Verfahren werden mineralische Bau- und Abbruchabfälle über ein rohstoffliches Recycling, d. h. einen thermisch-chemischen Stoffumwandlungsprozess, zu leichten Gesteinskörnungen verarbeitet. Dabei werden im Bauschutt vorhandene Sulfate zersetzt. In einer anschließenden Rauchgaswäsche werden die Sulfate abgetrennt. Sie können als Ersatz für REA-Gips verwendet werden. Dies ist Voraussetzung für die Übertragung der Produkt- und Verfahrensidee in die Praxis und für den Nachweis der Sulfatabtrennung und -rückgewinnung aus gipshaltigem Inputmaterial. Es werden Untersuchungen zur Verbreiterung der Rohstoffbasis durch Einkopplung spezifischer mineralischer Stoffströme durchgeführt, die im Ergebnis zu einer Reduktion des Blähmittelbedarfs und einer Absenkung der Brenntemperatur führen sollen. Die Herstellung ausreichender Mengen Leichtgranulate für eine umfassende Charakterisierung nach Norm und die Praxiserprobung in bekannten Anwendungen und neuen Einsatzfeldern ist ein weiteres Projektziel. KW - Bau- und Abbruchabfälle KW - Bauschutt KW - Leichtgranulat KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Gipsrückgewinnung PY - 2024 UR - https://www.ernst-und-sohn.de/mauerwerk-kalender-2024-schwerpunkte-klimagerechtes-und-nachhaltiges-bauen-befestigungen-bauen-im?tab=inhalt#rs SN - 978-3-433-03408-8 SP - 515 EP - 518 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-60356 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Field exposure studies of austenitic and duplex stainless steels in tunnel atmospheres N2 - Due to the high corrosivity that are present in road tunnel structures, cleaning and maintenance work on stainless steel components in the tunnels is carried out at regular intervals in the tunnels, which means that parts of the lanes or the whole tunnel have to be temporarily closed. To reduce these traffic disruptions and maintenance costs, it is important to reduce the work that is needed for cleaning and maintenance of stainless steel components in road tunnels. One possibility is the identification and utilization of better suited alternatives to the commonly used austenitic stainless steels AISI 316L and AISI 316Ti. Thus, a field exposure study was carried out in different road tunnels throughout Germany to qualify different duplex and lean duplex stainless steels for tunnel constructions. The proposed scientific poster gives an overview of results after the first three years of exposure in three different road tunnels. Samples of different stainless steels were placed in different areas of the tunnel – at lane height and at the ceiling. Some samples were exposed under sheltered conditions. Pit depths were evaluated on the free surface and in crevice areas after each year of exposure. The investigations show that duplex stainless steels have a comparable or even better corrosion resistance than austenitic steels in tunnel atmospheres T2 - Stainless Steel World Conference & Expo 2023 CY - Maastricht, Netherlands DA - 26.09.2023 KW - Corrosion KW - Atmosphere KW - Tunnel KW - Stainless Steel PY - 2023 AN - OPUS4-58487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Nichtrostender Stahl im Kontakt mit anderen Werkstoffen N2 - Der Beitrag zeigt die Mechanismen, Voraussetzungen und Einflussgrößen der Bimetallkorrosion wichtiger Werkstoffe im Kontakt mit nichtrostenden Stahl anhand von verschiedenen Beispielen. Darüber hinaus wird das Korrosionsverhalten von nichtrostenden Stahl im Kontakt mit Holz als saurer Baustoff und mit Beton als alkalischer Baustoff beschrieben. T2 - VDEh Seminar Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle CY - Düsseldorf, Germany DA - 30.01.2024 KW - Bimetallkorrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Saure und alkalische Baustoffe KW - Potentialbeeinflussung der Kontaktpartner PY - 2024 AN - OPUS4-59456 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Constanze A1 - Seher, Julia A1 - Martin, Falk A1 - Schnell, Alexander A1 - Rübner, Katrin T1 - Leichtgranulate aus gemischtem Mauerwerkbruch für die Anwendung in Infraleichtbeton T1 - Lightweight granular materials made from mixed masonry rubble for use in infra-lightweight concrete N2 - Infraleichtbeton zeichnet sich durch eine äußerst geringe Trockenrohdichte von maximal 800 kg/m³ aus, bei gleichzeitig ausreichender Festigkeit. Daraus resultieren geringe Wärme- und Schallleitfähigkeiten. Dies ermöglicht den Einsatz als Sichtbeton in Wandelementen ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Dämmschicht. Vielversprechend erscheint der Einsatz von Leichtgranulaten in Infraleichtbeton, um seinen ökologischen Fußabdruck zu reduzieren und somit ein energieeffizientes und zugleich nachhaltiges Bauen zu ermöglichen. Die Leichtgranulate werden in einem thermo-chemischen Prozess aus gemischtem Mauerwerkbruch hergestellt. Ihre Verwendung bietet neben der Alternative zu herkömmlichen leichten Gesteinskörnungen auch die Möglichkeit, Abfallprodukte sinnvoll zu nutzen. In diesem Artikel werden die Leichtgranulate vorgestellt, ihre Anwendung in Infraleichtbeton geprüft und mit konventionellem Blähton verglichen. N2 - Infra-lightweight concrete exhibits an extremely low dry bulk density of up to 800 kg/m³ while also providing sufficient strength, resulting in low thermal and acoustic conductivity. This allows it to be used as exposed concrete in wall panels without requiring an additional insulating layer. Using lightweight granular materials in infra-lightweight concrete appears to be promising for reducing its environmental footprint and thus enabling energy-efficient and sustainable construction. Lightweight granules are produced from mixed masonry rubble in a thermo-chemical process. In addition to being an alternative to conventional lightweight aggregates, their use also provides the opportunity to put waste products to good use. This article reports on lightweight granules, their use in infra-lightweight concrete, and related tests in comparison to conventional expanded clay. KW - Infraleichtbeton KW - Leichtgranulat KW - Mauerwerkbruch KW - Recycling KW - Leichte Gesteinskörnungen PY - 2024 VL - 90 IS - 7 SP - 52 EP - 59 PB - Bauverlag CY - Gütersloh AN - OPUS4-60557 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Bericht aus dem ISO-Gremium ISO TC 156 WG4 N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die Tätigkeiten der Working Group 4 "Atmospheric Corrosion" des ISO Gremiums ISO TC 156 . Es werden neuste Informationen zum Stand verschiedener Normen aus dem Ausschuss wiedergegeben. T2 - GfKorr Gemeinschaftssitzung der AKs "Atmosphärische Korrosion" und "Korrosionsschutz in der Elektronik und Mikrosystemtechnik" CY - Online meeting DA - 05.12.2024 KW - Corrosion KW - Standards KW - Atmospheric Corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-62305 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Influence of Prestress Level on Susceptibility to HiSCC of Prestressed Steels N2 - The BAM developed a new test method for assessing susceptibility to hydrogen-induced stress corrosion cracking (HiSCC) of prestressed steel, especially for wires. The setup contains polished specimens pre-stressed to a constant 80% Rm stress level. The specimens are constantly charged with hydrogen during the test by an electrochemically applied cathodic current density. The time to brittle fracture is measured. The new test method can provide a sensitive separation between different kinds of susceptible prestressed steel wires by fracture times. This enables further parameter studies with load level and cathodic current density variation. Therefore, known as high-susceptible quenched and tempered prestressing wires of “old-type” (without alloying Cr and manufactured before 1965), Hennigsdorfer and Neptun and currently approved cold-drawn wires were tested. A design of experiments (DOE) statistical model of time to fracture was calculated for the three wires. A significant susceptibility change appears in specific load level ranges, this is the contribution of this EUROCORR lecture. T2 - Conference EUROCORR 2024 CY - Paris, France DA - 01.09.2024 KW - Prestressing Steels KW - ISO 15630-3 KW - Hydrogen-induced Stress Corrosion Cracking KW - Brittle Fracture KW - Hydrogen Charging PY - 2024 AN - OPUS4-60988 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas ED - G. Pillai, R. T1 - Stress Corrosion Cracking in Prestressed Concrete Bridge – A Case Study N2 - Bridge structures built using the prestressing block method can exhibit hydrogen-induced stress cracks across the entire cross-section of a prestressing channel due to their design. Crack growth can progress over the service life as a result of dynamic loading and lead to prestressing wire fractures. T2 - Consec 2024 CY - Chennai, India DA - 25.09.2024 KW - Corrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen KW - Spannstahl PY - 2024 SP - 72 EP - 78 CY - Chennai AN - OPUS4-61330 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Characteristic Frequencies of Train-Induced Bridge, Track, Ground and Building Vibrations – Excitation and Mitigation N2 - The characteristic frequencies of train-induced vibrations are discussed in theory and experiment following the propagation of vibrations from the source to the receiver: 1. Out-of-roundness frequencies of the wheels, 2. sleeper-passage frequency, 3. the vehicle-track eigenfrequency, 4. band frequency of the impulses of the passing static axle loads, 5. car-length frequency and multiples, 6. axle-distance frequencies with two characteristic zeros, 7. bridge eigenfrequencies, 8. the cut-on frequency due to the layering, and 9. the cut-off frequency due to the material damping of the soil, 10. the building-soil eigenfrequency, 11. as a rigid building or flexible wall/column mode, 12. floor eigenfrequencies, 13. acoustic room resonances, 14. the „resonance“ frequency or cut-off frequency of a base isolation. Coincidences of some of these characteristic frequencies or frequency ranges can be typically problematic and mitigation measures at the track or at the building can be necessary. The bridge response to the passing static loads is deter¬mined by the axle-sequence spectrum, the eigenfrequency (transfer function) of the bridge, and the modal force or mode shape spectrum. The ground vibration has typically high frequencies for a stiff soil and low frequencies for a soft soil. The high amplitudes between the zeros of the axle-sequence spectrum are often measured in the ground vibrations, and they can be mitigated by soft support elements or a higher bending stiffness of the track. T2 - EVACES 2025 CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Train-induced vibration KW - Axle-sequence spectrum KW - Vehicle-track eigenfrequency KW - Axle impulses PY - 2025 AN - OPUS4-63654 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Lehmann, Jens T1 - Langzeitkorrosionsverhalten nichtrostender Stähle in maritimer Atmosphäre N2 - Durch Fortführung der Untersuchungen aus einem Forschungsvorhaben wurden neun verschiedene Stahllegierungen unter maritimen Umgebungsbedingungen über fünf Jahre ausgelagert und deren Korrosionsverhalten untereinander verglichen und bewertet. Die parallele Untersuchung von vier verschiedenen 0berflächenausführungen der jeweiligen Legierungen ermöglichte zudem branchenspezifische Besonderheiten der Oberflächenausführung beim Werkstoffvergleich zu berücksichtigen. Anhand der Ergebnisse der Auslagerungsprüfungen konnten Rückschlüsse auf die Einflüsse der Legierungszusammensetzung, der 0berfächenausführung und der Auslagerungszeit unter maritimen Auslagerungsbedingungen gewonnen werden. Die Proben der drei untersuchten Duplexwerkstoffe zeigten über den Auslagerungszeitraum von fünf Jahren sowohl mit als auch ohne Spaltgeometrie die beste Korrosionsbeständigkeit. Ebenso konnte der molybdänlegierte Ferrit 1.4521 eine vergleichbar gute Korrosonsbeständigkeit erzielen, wie die klassischen austenitischen Werkstoffe 1.4301 und 1.4404. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 25.01.2017 KW - Korrosionsschutz KW - Nichtrostende Stähle KW - Auslagerungsversuche PY - 2017 SN - 978-3-935406-64-2 SP - 7 EP - 20 AN - OPUS4-39054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Nichtrostende Stähle - Werkstoffauswahl entsprechend aktueller Regelwerke N2 - Bei richtiger Werkstoffauswahl ist die Sicherstellung des Korrosionsschutzes über 100 Jahre kein Problem. Regelungen zur Werkstoffauswahl sind in der DIN EN 1993-1-4:10-2015 enthalten. Korrosionsprobleme an nichtrostenden Stählen im Bauwesen sind überwiegend optische Probleme. Ursachen sind unsachgemäße Verarbeitung, ungeeignete Oberflächenausführung, fehlende Grund- und Unterhaltsreinigung. Kontakt von NIRO zu anderen Baustoffen oder mit anderen Werkstoffen ist im Bauwesen meist unproblematisch. In besonders korrosiven Atmosphären bei der Planung einen Fachmann hinzuziehen. T2 - BWM Thementage CY - Leinfelden, Germany DA - 17.11.2016 KW - Dauerhaftigkeit KW - Korrosion KW - Verarbeitung PY - 2016 AN - OPUS4-38413 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Bedingungen für den schadensfreien Einsatz von nichtrostenden Stählen N2 - Unter Passivität versteht man den Korrosionsschutz durch dünne, festhaftende Schichten aus Korrosionsprodukten. Für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle ergeben sich daraus zwei grundsätzliche Anforderungen, die stets erfüllt sein müssen. Erstens muss sich die Passivschicht vollständig ausbilden können. Dabei sind die Oberflächenausführung,die mechanische Bearbeitung,die Elementverteilung, Ausscheidungen, die Wärmeeinbringung z.B. bei der schweißtechnischen Verarbeitung, Anlauffarben, sowie die chemische Nachbehandlung bzw. Konditionierung der Oberflächen von großer Bedeutung. Zweitens muss die Repassivierung von möglichen Defektstellen unter den Einsatzbedingungen möglich sein. Für das Repassi-vierungsvermögen sind die Legierungszusammensetzung, mögliche kritische Betriebszustände, prozessbedingte Besonderheiten wie etwa Stagnationsbedingungen und Reinigungsprozesse von Bedeutung. T2 - Nichrostende Stähle - Eigenschaften und Anwendungen CY - Düsseldorf, Germany DA - 05.06.2018 KW - Dauerhaftigkeit KW - Korrosionsverhalten KW - Passivität KW - Werkstoffauswahl PY - 2018 AN - OPUS4-45136 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosion von Edelstahl Rostfrei N2 - Zu Sicherstellung der dauer-haften Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle im Bereich von Abwasseranlagen sind komplexe Einflussfaktoren zu Berücksichtigen. Dazu gehören eine geeignete Werkstoffauswahl und Legierungszusammensetzung, fehlerfreie und ggf. speziell zertifizierte Halbzeuge, eine gleichmäßige Elementverteilung insbesondere die Vermeidung chromreicher Ausscheidungen, eine geeignete Umformung, möglichst wenig Wärme-einbringung; eine glatte Oberflächenausführung, eine gute schweißtechnische Verarbeitung und die nachträgliche Entfernung von Anlauffarben, eine geeignete mechanische Bearbeitung (Schleifen, Strahlen) und chemische Nachbehandlung (Beizen, Passivieren) sowie eine ausreichende Grundreinigung und eine angepasste Unterhaltsreinigung. T2 - DWA Seminar Korrosion in Abwasseranlagen CY - Soltau, Germany DA - 22.08.2017 KW - Abwasser KW - Werkstoffauswahl KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-41591 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Grundlagen der Korrosion N2 - Darstellung der Grundlagen der elektochemischen Korrosion von metallischen Werkstoffen im Bauwesen T2 - Schulung von Masterstudenten der BHT Berlin CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 26.10.2017 KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-42711 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino ED - Ebell, Gino T1 - Grundlagen der Korrosion N2 - Darstellung der Grundlagen der elektochemischen Korrosion von metallischen Werkstoffen im Bauwesen T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45183 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Grundlage der Korrosion N2 - Darstellung der Grundlagen der elektochemischen Korrosion von metallischen Werkstoffen im Bauwesen T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Pötschke, Samuel A1 - Breithaupt, Mathias T1 - Funktionsprinzip faseroptischer Sensoren N2 - Das Poster präsentiert die Grundlagen zur Funktionsweise optischer Fasern bzw. faseroptischer Sensoren, die im Rahmen eines Feldversuchs zum Einsatz kommen. T2 - Tag der offenen Tür auf dem Testgelände der BAM (BAM TTS) CY - Horstwalde, Germany DA - 29.09.2018 KW - Faseroptische Sensorik KW - Verteilte Messverfahren KW - Quasi-verteilte Messverfahren PY - 2018 AN - OPUS4-46333 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Field exposure studies of austenitic and duplex stainless steels in tunnel atmospheres N2 - Due to the high corrosivity that are present in road tunnel structures, cleaning and maintenance work on stainless steel components in the tunnels is carried out at regular intervals in the tunnels, which means that parts of the lanes or the whole tunnel have to be temporarily closed. To reduce these traffic disruptions and maintenance costs, it is important to reduce the work that is needed for cleaning and maintenance of stainless steel components in road tunnels. One possibility is the identification and utilization of better suited alternatives to the commonly used austenitic stainless steels AISI 316L and AISI 316Ti. Thus, a field exposure study was carried out in different road tunnels throughout Germany to qualify different duplex and lean duplex stainless steels for tunnel constructions. The proposed scientific poster gives an overview of results after the first three years of exposure in three different road tunnels. Samples of different stainless steels were placed in different areas of the tunnel – at lane height and at the ceiling. Some samples were exposed under sheltered conditions. Pit depths were evaluated on the free surface and in crevice areas after each year of exposure. The investigations show that duplex stainless steels have a comparable or even better corrosion resistance than austenitic steels in tunnel atmospheres. T2 - EUROCORR 2022 CY - Berlin, Germany DA - 28.08.2022 KW - Corrosion KW - Atmosphere KW - Tunnel KW - Stainless Steel PY - 2022 AN - OPUS4-55595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Mitigation of railway-induced ground vibration by soft support elements and a higher bending stiffness of the track N2 - The mitigation of train-induced ground vibrations by track solutions is investigated by calculations and measurements. The calculation by a wavenumber domain method includes the correct vehicle–track interaction and the correct track–soil interaction. Some theoretical results for elastic elements and an increased bending stiffness of the track are presented where the force transfer of the track and the vehicle–track interaction are calculated for the high-frequency dynamic mitigation, and the force distribution along the track is calculated for the low-frequency mitigation which is due to the smoother impulses from the passing static loads. Measurement results for the ground vibration near isolated and un-isolated tracks are given for several under-sleeper pads, for under-ballast mats, and for several under-ballast plates and ballast troughs. The elastic elements yield a resonance frequency of the vehicle–track–soil system and a high-frequency reduction of the dynamic axle loads which depends mainly on the softness of the pads or mats and which can be improved by a higher sleeper mass. In addition, all troughs and most of the soft elements show a low-frequency reduction which is attributed to the scattered impulses of the static axle loads. Besides this main contribution of the article, the problem of a soft reference section on a different soil is discussed and recommendations for better ground vibration measurements of mitigation effects are given. KW - Railway track KW - Elastic elements KW - Bending stiffness KW - Ground vibration KW - Mitigation KW - Lowfrequency reduction KW - Axle impulses PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612568 DO - https://doi.org/10.3390/app14031244 VL - 14 IS - 3 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-61256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Some resonance effects of non-typical trains and railway bridges investigated by a frequency-domain method N2 - The resonances of railway bridges have often been analysed for short bridges under periodical high-speed trains, for simply supported one-span bridges, for the fundamental bridge mode, and by time-domain analyses. Many time-consuming calculations have been performed to establish simplified rules for standards. In this contribution, the passage of different (existing, new and hypothetic) trains over different (simply supported, integral, multi-span, continuous) bridges will be analysed in frequency domain by using three separated spectra with the purpose to get a better physical insight in the phenomena. At first, the excitation spectrum of the modal forces is built by the mode shape and the passage time of the train over the bridge. The second spectrum is the frequency response function of the bridge which include the modal frequency, damping and mass. The third part is the spectrum of the axle sequence of an arbitrary train which is not limited to periodical or specific (conventional, articulated, regular or standard) trains and which does not include any bridge parameters. The final solution in frequency domain is obtained as the product of these three complex, strongly varying spectra for the dominating bridge mode or in general as the sum of these products over all relevant bridge modes. The time domain solution is obtained via the inverse Fourier transform, and the resulting time histories have been successfully compared with some measurement results. The method is applied to the vertical and torsional modes of a mid-long single-span bridge on elastomeric bearings under standard train speeds, to a short two-span bridge under high-speed traffic, and to a long three-span integral bridge under long periodical freight trains. Different resonance and cancellation effects have been found for systematically varied train speeds according to the axle sequence of the whole train which is dominated by the two locomotives in that case. To be more specific, the first torsional mode of the mid-span bridge is excited for a train speed of 100 km/h whereas the second bending mode is excited for a train speed of 160 km/h. In both cases, the other mode is suppressed by the minima of the axle-distance spectra. In addition, the case of the German high-speed train ICE4, a Maglev train on a viaduct, and the very high-speed hyperloop case will be discussed briefly. In general, it is shown that resonance effects are also worth to be studied for freight and passenger trains with lower speeds. KW - Rail bridge KW - Resonance KW - ICE4 KW - MAGLEV KW - Hyperloop KW - Continuous bridge KW - Multi-span bridge PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612595 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2647/25/252014 VL - 2647 SP - 1 EP - 11 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-61259 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus A1 - Agasty, Amit A1 - Costard, René A1 - Hüsken, Götz A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Hicke, Konstantin T1 - Explosion effects on reinforced concrete structures – A preliminary study of scaling laws N2 - Blast tests are required to investigate accidental or intentional blast events and to assess the level of protection for people and facilities in critical infrastructures. Conducting large-scale field tests for complex scenarios is very resource intensive. Reliable small-scale experiments are a promising alternative. However, the scaling laws for the design of reinforced concrete structures under blast loads are not sufficiently established. In our research work, a consortium made up of three BAM departments, focuses on reinforced concrete structures that are suitable for the standardization of scaled blast tests. As part of the feasibility study, blast tests were carried out on test specimens of different sizes on the BAM Test Site for Technical Safety (TTS). Various reinforced concrete plates were tested and subjected to different blast loads. The blast tests included various measurement techniques to quantify the blast load and the behavior of the reinforced concrete plate. The blast load was measured with flush-mounted piezoelectric pressure gauges, while accelerometers and embedded fiber optic sensor cables were used to characterize the dynamic behavior of the plate under blast loading. In addition, damage characteristics were also determined using distributed fiber optic sensing. The application of these measurement techniques as well as the use of different numerical software tools offer the possibility to verify or adapt the scaling laws. T2 - 19th International Symposium on Interaction of the Effects of Munitions with Structures (19th ISIEMS) CY - Bonn, Germany DA - 09.12.2024 KW - Scaling KW - Blast KW - Fiber optic sensing PY - 2024 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-62258 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Replica scaling of RC slabs under blast loading: a preliminary assessment N2 - Blast testing is undoubtedly the most straightforward and direct method of evaluating the blast resistance of a structure. For the calibration and validation of numerical models as well, blast tests must be carried out. However, true-scale prototype testing under different blast loading scenarios is not always feasible. Reliable small-scale experiments are a promising alternative. Application of dimensional analysis and similarity principals can be found in different engineering fields. For applications to the phenomenon of shock wave propagation, Hopkinson-Cranz or cube-root scaling is a well-established concept. When it comes to the scaling the structural response, research has predominantly focused on structures made of metallic materials. Scaled investigations with concrete or reinforced concrete (RC) structures remain limited, specifically under blast loading. In a preliminary study, we tested RC slabs at two different scales under near-field blast loading. Replica scaling, which is geometrical scaling while using the same materials at different scales, was implemented in the construction of the test specimens. The assessment of scaling and the discrepancy in its application was investigated by characterizing the blast loads, dynamic response, and damage. The experiments were supplemented by numerical simulations of these scenarios. The quantification of scenario-and-response-specific discrepancy can be used to modify the scaling laws, so that a blast assessment can be performed based on resource efficient small-scale tests. T2 - 25th International Physical Security Forum CY - Schwarzenburg, Switzerland DA - 11.05.2025 KW - Blast KW - RC slabs KW - Scaling PY - 2025 AN - OPUS4-63184 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit A1 - Hering, Marcus T1 - Experimental and Numerical Analysis of Reinforced Concrete Structures Under Blast Loading: Scopes and Challenges N2 - Protection against terrorist or accidental scenarios in industrial settings requires suitable designs of structures to resist blast loads. Field testing as well as finite element simulations are among the techniques available to engineers in the understanding of the structural behavior against blast loading. As blast testing of complex scenarios can be very resource intensive, tests are generally performed for simplified scenarios. Numerical tools can be used to model these scenarios in order to get a better insight into blast loading, structural response and the resulting damage to the structure. In the next steps, the simplified scenario is successively modified in numerical simulations to incorporate complexities that cannot be covered in blast testing experiments. One of the conditions for this approach to work is that the original simplified numerical simulation is valid. The scopes and challenges encountered in such a validation are the focus of this presentation. A relatively ‘simple’ field test of a horizontal reinforced concrete (RC) slab subjected to blast loading is taken as an example for validation of the performance of numerical tools. The blast test incorporated various measurement techniques to quantify the blast load as well as the behavior of the RC slab. Blast load was measured using flush-mounted piezoelectric pressure gauges, whereas acceleration sensors and fiber-optic sensor cables were used to characterize the dynamic behavior of the slab under blast loading. Additionally, damage characteristics were ascertained also using fiber-optic sensing. The application of such measurement techniques, along with different numerical software available for the analysis of the scenario in question, demonstrate the scope of our contribution. T2 - 24th International Physical Security Forum Brussels CY - Brussels, Belgium DA - 15.04.2024 KW - Blast KW - Reinforced Concrete Structures KW - Numerical simulations PY - 2024 AN - OPUS4-60880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hering, Marcus T1 - Explosion effects on reinforced concrete structures: A preliminary study of scaling laws N2 - Blast tests are required to investigate accidental or intentional blast events and to assess the level of protection for people and facilities in critical infrastructures. Conducting large-scale field tests for complex scenarios is very resource intensive. Reliable small-scale experiments are a promising alternative. However, the scaling laws for the design of reinforced concrete structures under blast loads are not sufficiently established. In our research work, a consortium made up of three BAM departments, focuses on reinforced concrete structures that are suitable for the standardization of scaled blast tests. As part of the feasibility study, blast tests were carried out on test specimens of different sizes on the BAM Test Site for Technical Safety (TTS). Various reinforced concrete plates were tested and subjected to different blast loads. The blast tests included various measurement techniques to quantify the blast load and the behavior of the reinforced concrete plate. The blast load was measured with flush-mounted piezoelectric pressure gauges, while accelerometers and embedded fiber optic sensor cables were used to characterize the dynamic behavior of the plate under blast loading. In addition, damage characteristics were also determined using distributed fiber optic sensing. The application of these measurement techniques as well as the use of different numerical software tools offer the possibility to verify or adapt the scaling laws. T2 - 19th International Symposium on Interaction of the Effects of Munitions with Structures (19th ISIEMS) CY - Bonn, Germany DA - 09.12.2024 KW - Blast KW - Fiber optic sensing KW - Scaling PY - 2024 AN - OPUS4-62260 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, René T1 - Auswirkungsbetrachtungen auf Strukturen T1 - Scaling of Blast Effects on Reinforced Concrete Structures N2 - Protection against terroristic or accidental scenarios in industrial settings requires suitable designs of structures to resist blast loads. Field testing as well as finite element simulations are among the techniques available to engineers in the understanding of the structural behavior against blast loading. As blast testing of complex scenarios can be very resource intensive, tests are generally performed for simplified scenarios. Numerical tools can be used to model these scenarios to get better insight into blast loading, structural response, and the resulting damage to the structure. During the next steps, the simplified scenario is successively modified in numerical simulations to incorporate complexities that cannot be covered in blast testing experiments. One of the conditions for this approach to work is that the original simplified numerical simulation is valid. The scopes and challenges encountered in such a validation are the focus of this presentation/article. A relatively ‘simple’ field test of a horizontal reinforced concrete (RC) slab subjected to blast loading is taken as an example for validation of the performance of numerical tools. The blast test incorporated various measurement techniques to quantify the blast load as well as the behavior of the RC slab. Blast load was measured using flush mounted piezoelectric pressure gauges, whereas acceleration sensors and fiber-optic sensor cables were used to characterize the dynamic behavior of the slab under blast loading. Additionally, damage characteristics were ascertained also using fiber optic sensing. The application of such measurement techniques, along with different numerical software available for the analysis of the scenario in question, demonstrate the scope of our contribution. When it comes to the challenges, it begins with proper instrumentation of the test specimen followed by the data processing. For numerical modelling, geometric conditions with appropriate boundary constraints, physical conditions such as the configuration of the rebars, as well as material parameters add to this challenge. The issues of choosing appropriate material models and comparison of results with multiple software tools will be discussed. This discussion forms the basis for a coherent approach to technical-safety assessment of blast effects on structures in its broader sense. T2 - Beiratssitzung Infrastruktur CY - Berlin, Germany DA - 11.04.2024 KW - Blast KW - Scaling KW - Fiber optic sensing KW - CFD KW - FEM PY - 2024 AN - OPUS4-59849 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Numerical simulations and field validation tests for shock waves’ propagation N2 - At the BAM test range in Horstwalde a number of field trials were conducted with a HE to investigate the free field propagation of shock waves and that resulting from reflection at structure surfaces. In addition, the behavior of the structure under the effect of the dynamic pressure waves after explosion was studied. For both the tests, (a) with a 30 cm thick reinforced-concrete wall and (b) in free field, pressure was measured over the entire test duration with piezoelectric sensors at distances of 5, 10 and 15 m from the detonation center for a range of HE quantities. Apart from this, high speed footage of the tests was recorded as well. Corresponding to the field tests, numerical simulations of HE detonation were performed using APOLLO BLASTSIMULATOR, a CFD tool developed by Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institute. The accuracy of the simulation results as well as the computing times depend on the spatial grid resolution. The outputs of grid-independence study demonstrated that the peak pressure is higher and the pressure-rise is steeper for simulation runs with a finer grid. Remarkably however, the exponential pressure decline is independent of the grid resolution. Advantage was taken of this feature to obtain improved peak pressure values from comparatively coarser grids, in that curve-fitting was performed using the Friedlander Equation, which is well documented in literature. The simulation results for pressure-time histories were compared with the field-test results at the corresponding measurement positions. The two data sets showed good correlation in case of scaled distances greater than 5 [m/kg1/3] for both peak pressure and impulse values. This conclusion could be drawn for both trial-types: free-field and with reflection wall. The near field region, on the other hand, necessitates further investigation for the validation of numerical simulation. T2 - New Trends in Research of Energetic Materials CY - Pardubice, Czech Republic DA - 18.04.2018 KW - Numerical simulation KW - Field-tests KW - Shock waves KW - Friedlander curve PY - 2018 AN - OPUS4-46301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Jürgen A1 - Eidenmüller, Moritz A1 - Auersch, Lutz T1 - Prognose von Erschütterungs- und Sekundärschall- Immissionen an Bahnlinien unter Verwendung von FEM Gebäudemodellen N2 - Die Errichtung von Wohngebäuden an Bahnstrecken erfordert Betrachtungen zur Begrenzung der Erschütterungs- und Sekundärschallimmissionen. Hierzu werden spektrale Prognoseverfahren ausgehend von Freifeldmessungen eingesetzt. Im rechnerischen Modell werden die Teilaspekte der Körperschallübertragung mit Hilfe von spektralen Übertragungsfunktionen beschrieben. Kenntnis über die Zusammenhänge dieser spektralen Übertragungsfunktionen erhält man im Wechselspiel von: - Messergebnissen von Körperschall- und Luftschallmessungen für einzelne Übertragungssysteme - Modellberechnungen mit der Finite-Elemente-Methode, Parameterstudien, Abgleich mit Messergebnissen - Modellberechnung mit der Finite-Elemente-Methode zur Wechselwirkung des schwimmenden Estrichs mit dem Gebäude T2 - VDI-Tagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 02.04.2025 KW - Bahnerschütterungen KW - Gebäudemodelle KW - Schwimmender Estrich KW - Sekundärschall PY - 2025 SN - 978-3-18-092447-2 SN - 0083-5560 VL - 2447 SP - 301 EP - 314 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-62887 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Erschütterungsprognose mit KI? Schnelle Ersatzmodelle und physikbasiertes maschinelles Lernen in der Bauwerk-Boden-Dynamik N2 - Erschütterungsprognosen können mit sehr detaillierten Modellen durchgeführt werden. Dies ist sowohl bei der Erstellung des Modells (zum Beispiel für ein Finite-Element-Modell für Boden und Bauwerk), als auch bei der Berechnung zeitaufwändig, von einigen Minuten für die Wellenausbreitung in geschichteten Böden mit Wellenzahlintegralen bis zu mehreren Stunden für Randelementlösungen für die korrekte Bauwerk-Boden-Wechselwirkung. Hier sind einfache und schnelle Ersatzmodelle von Vorteil, die die Ergebnisse der detaillierten Berechnungen gut wiedergeben. Diese Ersatzmodelle können vollständig auf physikalischen Überlegungen beruhen (white-box Modelle) oder mit Hilfe von maschinellem Lernen aus einer Vielzahl von detaillierten Rechenergebnissen erzeugt werden (black-box Modelle). Erfahrungen mit black-box Modellen zeigen, dass es sinnvoll ist das maschinelle Lernen mit physikalischen Informationen anzureichern (grey-box Modelle). Es werden Anwendungsmöglichkeiten für physikbasiertes maschinelles Lernen im Bereich von Bahnerschütterungen aufgezeigt, die Erschütterungsemission durch die Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung, die Wellenausbreitung im Boden, die Erschütterungsimmission in Gebäude, Gleisschäden und das Monitoring von Eisenbahnbrücken. T2 - VDI-Tagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 02.04.2025 KW - Bahnerschütterungen KW - Emissionsmodell KW - Immissionsmodell KW - Transmissionsmodell KW - Tunnelausbreitung KW - Gleisüberwachung PY - 2025 SN - 978-3-18-092447-2 SN - 0083-5560 VL - 2447 SP - 53 EP - 64 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-62886 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Erschütterungsprognose mit KI? Schnelle Ersatzmodelle und physikbasiertes maschinelles Lernen in der Bauwerk-Boden-Dynamik N2 - Erschütterungsprognosen können mit sehr detaillierten Modellen durchgeführt werden. Dies ist sowohl bei der Erstellung des Modells (zum Beispiel für ein Finite-Element-Modell für Boden und Bauwerk), als auch bei der Berechnung zeitaufwändig, von einigen Minuten für die Wellenausbreitung in geschichteten Böden mit Wellenzahlintegralen bis zu mehreren Stunden für Randelementlösungen für die korrekte Bauwerk-Boden-Wechselwirkung. Hier sind einfache und schnelle Ersatzmodelle von Vorteil, die die Ergebnisse der detaillierten Berechnungen gut wiedergeben. Diese Ersatzmodelle können vollständig auf physikalischen Überlegungen beruhen (white-box Modelle) oder mit Hilfe von maschinellem Lernen aus einer Vielzahl von detaillierten Rechenergebnissen erzeugt werden (black-box Modelle). Erfahrungen mit black-box Modellen zeigen, dass es sinnvoll ist das maschinelle Lernen mit physikalischen Informationen anzureichern (grey-box Modelle). Es werden Anwendungsmöglichkeiten für physikbasiertes maschinelles Lernen im Bereich von Bahnerschütterungen aufgezeigt, die Erschütterungsemission durch die Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung, die Wellenausbreitung im Boden, die Erschütterungsimmission in Gebäude, Gleisschäden und das Monitoring von Eisenbahnbrücken. T2 - VDI-Tagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 02.04.2025 KW - Bahnerschütterungen KW - Emissionsmodell KW - Immissionsmodell KW - Transmissionsmodell KW - Tunnelausbreitung KW - Gleisüberwachung PY - 2025 AN - OPUS4-62889 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skłodowska, Anna T1 - Basics in acoustic emission N2 - A lecture on the basics of Acoustic Emission testing. The lecture provides a general overview of the method, its history, and its applications, followed by an explanation of instruments, measurement processes, and signal characteristics. In the second part, the presentation focuses on different types of data analysis - parameter- and signal-based approaches. At the end of the lecture, a brief overview of the source localization methods is given, focusing on Geiger's method. T2 - USES2 - MSCA Doctoral Network CY - Online meeting DA - 18.11.2024 KW - Acoustic Emission KW - NDT KW - Source localization PY - 2024 UR - https://www.youtube.com/watch?v=BmJt6qhRfV4 AN - OPUS4-63288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skłodowska, Anna T1 - Acoustic Emission in Research and Practice: Basics, Tools, and Applications N2 - A lecture on the basics of Acoustic Emission (AE) testing in research and practice. The lecture provides a general overview of the basics of AE: what is it? What are the AE sources? How and using which equipment it can be detected? The second part of the presentation focuses on different types of data analysis: parameter- and signal-based approaches and gives a brief overview of the source localization methods, focusing on Geiger's method. The last part of the presentation shows application examples in research and in real-structures monitoring. T2 - CoDA Winter School 2025 and the 12th CoDA Plenary meeting CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 03.03.2025 KW - Acoustic Emission KW - Source localization KW - SHM KW - Concrete PY - 2025 AN - OPUS4-63289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skłodowska, Anna T1 - First Characterization of MEMS Acoustic Emission Sensors for Concrete Monitoring N2 - Acoustic emission (AE) monitoring in concrete structures typically relies on bulky and expensive piezoelectric (PZT) sensors. In this study, we present an initial characterization of compact, low-cost MEMS AE sensors, comparing them with commercially available AE sensors and custom-built high-sensitivity low-cost (HSLC) resonant PZT disc sensors. This study evaluates whether MEMS sensors, traditionally used in metal applications, can be effectively adapted for concrete monitoring. Initial testing involves the evaluation of MEMS sensors mounted on a concrete specimen, using AE events simulated by pencil lead breaks (PLB) on the surface and by actuators embedded within the concrete medium. Despite their lower sensitivity, the MEMS sensors successfully detect AE signals even at frequencies away from their resonance, demonstrating potential for use beyond their originally intended applications in metals. Their narrowband, repeatable response resembles that of resonant PZT sensors commonly used for detecting damage initiation and locating sources. These preliminary results highlight the potential of MEMS sensors in AE monitoring of concrete, especially in applications where size, cost, and sensor-to-sensor consistency are important, and where signal characteristics fall within their tunable frequency range. T2 - Acoustic Emission Working Group meeting AEWG-65 CY - Chicago, IL, USA DA - 13.05.2025 KW - Acoustic Emission KW - MEMS KW - HSLC sensor KW - HSLC KW - concrete KW - SHM PY - 2025 AN - OPUS4-63287 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Papadrakakis, Manolis T1 - Frequency-wavenumber method for the wave propagation through the soil and the soil-structure interaction of railway tracks and building foundations near railway lines N2 - In soil-structure interaction, the soil and the (flexible) structures are modelled as elastic continua. The partial differential equations of elasticity can be transformed to algebraic equations in frequency-wavenumber domain where they can be solved by matrix methods. The results for the soil and a structure can be coupled in frequency-wavenumber domain, and the solution in space domain is obtained by an infinite wavenumber integral (the back-transformation). This method has several applications for the prediction of the emission, transmission and immission of railway-induced vibrations. The wave propagation in homogeneous or layered soils is calculated for surface and tunnel lines by a single wavenumber integration (transmission). The response of ballast or slab tracks (for the emission problem) and the foundation stiffness (for the immission problem) need an additional integration across the track or foundation width. In wavenumber domain, tracks and foundations of infinite length are analysed. Finite structures can be calculated by finite element models where the soil is calculated by the boundary element method. The Green’s functions for the boundary element method are calculated by a wavenumber integration as for the transmission problem. Some example results for all these tasks will be shown. The immission into buildings will be analysed in detail, and the effect of stiff slab foundations and (basement) walls on the incoming wavefield is quantified in a parameter study. The transfer function (the amplitude ratio) structure to free field usually starts with 1 at 0 Hz and decreases continuously with frequency. The reduction is due to the structural stiffness against wave deformation which turns to be higher than the stiffness of the soil, for example above the structure-soil coincidence frequency of the slab foundation. The reduction is better for a high structural stiffness and for a low soil stiffness. Walls are stiffer than plates for the relevant frequency range, but even walls and especially low basement walls are not infinitely rigid and can follow the wave deformation to a certain extent. These basic rules from frequency-wavenumber analysis can well be used for real building projects near railway lines where stiff foundations can be an alternative reduction method to the commonly used base isolation by elastic elements. T2 - COMPDYN 2025 CY - Rhodos, Greece DA - 15.06.2025 KW - Frequency-wavenumber method KW - Wave propagation KW - Soil-structure interaction KW - Building foundations KW - Mitigation measures PY - 2025 SP - 1 EP - 15 PB - NTUA CY - Athen AN - OPUS4-63470 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Frequency-wavenumber method for the wave propagation through the soil and the soil-structure interaction of railway tracks and building foundations near railway lines N2 - In soil-structure interaction, the soil and the (flexible) structures are modelled as elastic continua. The partial differential equations of elasticity can be transformed to algebraic equations in frequency-wavenumber domain where they can be solved by matrix methods. The results for the soil and a structure can be coupled in frequency-wavenumber domain, and the solution in space domain is obtained by an infinite wavenumber integral (the back-transformation). This method has several applications for the prediction of the emission, transmission and immission of railway-induced vibrations. The wave propagation in homogeneous or layered soils is calculated for surface and tunnel lines by a single wavenumber integration (transmission). The response of ballast or slab tracks (for the emission problem) and the foundation stiffness (for the immission problem) need an additional integration across the track or foundation width. In wavenumber domain, tracks and foundations of infinite length are analysed. Finite structures can be calculated by finite element models where the soil is calculated by the boundary element method. The Green’s functions for the boundary element method are calculated by a wavenumber integration as for the transmission problem. Some example results for all these tasks will be shown. The immission into buildings will be analysed in detail, and the effect of stiff slab foundations and (basement) walls on the incoming wavefield is quantified in a parameter study. The transfer function (the amplitude ratio) structure to free field usually starts with 1 at 0 Hz and decreases continuously with frequency. The reduction is due to the structural stiffness against wave deformation which turns to be higher than the stiffness of the soil, for example above the structure-soil coincidence frequency of the slab foundation. The reduction is better for a high structural stiffness and for a low soil stiffness. Walls are stiffer than plates for the relevant frequency range, but even walls and especially low basement walls are not infinitely rigid and can follow the wave deformation to a certain extent. These basic rules from frequency-wavenumber analysis can well be used for real building projects near railway lines where stiff foundations can be an alternative reduction method to the commonly used base isolation by elastic elements. T2 - COMPDYN 2025 CY - Rhodos, Greece DA - 15.06.2025 KW - Frequency-wavenumber method KW - Wave propagation KW - Soil-structure interaction KW - Building foundations KW - Mitigation measures PY - 2025 AN - OPUS4-63468 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Structural behavior and damage assessment of a reinforced concrete wall by various NDT methods and embedded sensors under blast-loading N2 - A safety or security related assessment of explosions, accidental and intentional scenarios alike, often necessitate performance of replication-tests. Such test results are necessary to clarify the causes within the scope of forensic investigations. To gain important insights into the behavior of structures and materials under such loading, field tests may also be performed in accordance with different test standards. To determine the resistance of building-structures after explosions, estimation of the residual load-bearing capacity in addition to the assessment of dynamic structural response and damage to the building components is important. In most cases an evaluation of structural integrity is based only on the visual damage, resulting in an overestimation of the residual capacity. The Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) operates the Test site for Technical Safety (TTS) on an area measuring about 12 km2 in the Federal State of Brandenburg for execution of true-to-scale explosion tests. At the TTS, building component testing was performed to assess the suitability of different non-destructive testing methods to characterize the dynamic structural response and damage resulting from the detonation of high explosives. Different blast-loading scenarios were realized by varying the net explosive mass and the standoff distance with all scenarios representing a near-field detonation. The test object was a reinforced concrete wall 2 m high, 2.5 m wide and 20 cm thick, fixed at both vertical edges. The dynamic loading of the wall was characterized with 8 piezoelectric pressure sensors flush-mounted on the front surface, thus measuring the reflected pressures from the shock wave. The tests were conducted with the aim of characterizing the global behavior of the wall under dynamic shock loading and the resulting local damage pattern, respectively. High speed digital image correlation was implemented in combination with multiple acceleration sensors to observe the rear surface of the wall to chart the dynamic deflection during the loading and to determine the residual deformation after the loading had ceased. In addition, one test specimen was instrumented with fiber optic sensor cables, both fixed to the rebars and embedded in the concrete-matrix, respectively. Firstly, these sensors were interrogated during the blast test by a distributed acoustic sensing (DAS) device using a particularly high sampling rate to measure the shock-induced vibrations in the structure with high temporal resolution. This delivers information on dynamics of compression and tension cycles from within the structure. Secondly, the local damage-pattern emerging during the series of blasts was determined via distributed fiber optic strain sensing (DSS) by interrogating the embedded fiber optic sensors with a high spatial resolution DSS device after each blast. This enabled the characterization of non-visual damage to the structure, in particular with regard to the formation of localized cracks in the concrete matrix. The DSS was further complimented by a structure-scanner based on ultrasonic measurements. Our contribution describes this new test approach in detail. Results of the three datasets, namely dynamic shock loading, global behavior of the test object and the local damage pattern will be presented. The suitability of the implemented measurement methods will be discussed in combination with the challenges in their application for technical safety evaluation of building components under explosive loading. T2 - 26th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock (MABS26) CY - Wollongong, Australia DA - 03.12.2023 KW - Blast tests KW - Reflected pressure KW - Embedded sensors KW - Distributed fiber optic sensors KW - Acceleration sensors KW - Digital image correlation KW - Ultrasonic structure-scanner PY - 2023 AN - OPUS4-58927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Prediction of ground vibrations from rail tunnels finite element, boundary element and wavenumber calculations N2 - The prediction of ground and building vibrations has been established for surface lines and has now been extended to tunnel lines. The wave propagation in homogeneous or layered soils (the transmission) is calculated by an integration in wavenumber domain. The wave amplitudes at different distances and for different frequencies will be analysed for the following situations. 1. The horizontal propagation from a surface point to a surface point constitutes the basic rules. 2. The horizontal propagation from a source point at depth to a receiver point at depth which is related to a building with a deep basement or on a pile foundation. 3. The propagation from depth to the surface, which is the normal case for free-field measurements, has some different characteristics, for example a weaker attenuation with the horizontal distance from the source, which can be approximated by the full-space solution and the reflection rules for incident waves. The emission from a tunnel structure has been calculated by a finite-element model of the tunnel combined with a boundary-element model of the soil giving the reduction compared to a point-load excitation. The immission has been analysed by finite-element models of tunnel-soil-building systems for examples of research and consultancy work. Measurement results from a high-speed and a metro line confirm some of the established rules. T2 - Recent Advance in Structural Dynamics (RASD) CY - Southampton, UK DA - 01.07.2024 KW - Ground vibration KW - Building vibration KW - Railway tunnel KW - Wavenumber method KW - Finite element method KW - Boundary element method PY - 2024 AN - OPUS4-61230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Berechnungen und Messungen zum Schwingungsverhalten von Decken N2 - Es wurden Elemente zusammengetragen, die für die Prognose der Deckenschwingungen von Bedeutung sind. Das umfasst Formeln für die Deckeneigenfrequenzen, Rechenergebnisse zu einfachen und mehrfeldrigen Decken sowie vielfältige Messerfahrungen. Die Berechnungen zeigen die verschiedenen Einflüsse auf die Deckeneigenfrequenzen. Die Eigenfrequenzen berechnen sich aus den Abmessungen, dem Material und den Auflagerbedingungen der Decken. Es wurde auch der Einfluss von Unterzügen und von auskragenden Rändern untersucht. Bei Mehrfelddecken stellt man eine Häufung von Eigenfrequenzen in Frequenzbändern fest. Solche Fälle sollten sinnvollerweise nur mit Mittelwertaussagen erfasst werden. Die Berechnung einiger Gesamtgebäudemodelle führt zu vielfältigen Schwingantworten der verschiedenen Gebäudeteile, die ebenfalls Mittelungsgesetze notwendig erscheinen lassen. Die Nachgiebigkeit der Wände und Stützen führt zu einer Verringerung der rotatorischen und vertikalen Auflagersteifigkeit und damit der Deckeneigenfrequenzen. Die Festlegung der Eigenfrequenzen allein aus den Eigenschaften eines Deckenfeldes erscheint deshalb als nicht vernünftig. Es werden Mittelungsgesetze genannt und entwickelt, neben Mittelungsgesetzen für das Gesamtgebäude insbesondere eine Mittelung für die Berücksichtigung verschiedener Decken in einem Gebäude. Wesentliche Erkenntnisse werden aus den Messergebnissen gewonnen. Es wurden 18 Gebäude und insgesamt 55 Decken untersucht. Die Deckeneigenfrequenzen liegen zwischen 5 und 50 Hz. Es wurden empirische Formeln für die Eigenfrequenzen in Abhängigkeit von der Deckenfläche getrennt für Holz- und Stein/Betondecken aufgestellt. Ein weiterer wichtiger experimenteller Befund ist die Dämpfung der Decken, die im Bereich 1 % < D < 5 % ermittelt wurde. Dieser Dämpfungsbereich sollte für die Erschütterungsprognosen verwendet werden, wobei für eine konservative Prognose ein geringer Dämpfungswert einzusetzen wäre. Schließlich wurden Resonanzüberhöhungen der Decken gegenüber den Freifeldamplituden des Bodens gemessen. Mit diesen Messergebnissen kann dann das fertige Prognosemodell abgeglichen werden. Somit sind ausreichend Erkenntnisse über das Deckenverhalten zusammengetragen, die in das Prognosemodell für das gesamte Gebäude eingebaut werden können. KW - Deckenschwingungen KW - Deckeneigenfrequenz KW - Deckendämpfung KW - Boden-Bauwerk-Übertragung KW - Deckenmessungen KW - Auflagerbedingungen KW - Mehrfeld-Decken PY - 2005 SP - 1 EP - 69 AN - OPUS4-58512 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, Rene A1 - Hering, Marcus T1 - Explosionsauswirkungen auf Strukturen N2 - Wir berichten über die Entwicklungen des AP2 im Hinblick auf Explosionsauswirkungen auf Strukturen und den Weg zur systematischen messtechnischen Erfassung zur ganzheitlichen Bewertung der Bauwerksicherheit unter Detonationsbelastung. Zusätzlich werden die Vorführungen zu Kontaktdetonationen während der 16. Informationsveanstaltung Sprengstoffe und Pyrotechnik vorgeführt. T2 - 16. Informationsveranstaltung Sprengstoffe und Pyrotechnik CY - Berlin, Germany DA - 20.05.2025 KW - Explosion KW - Kontaktdetonation KW - Blast PY - 2025 AN - OPUS4-63192 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Mitigation measures for ballasted tracks - sleepers, sleeper pads and substructure - Results from the finite element boundary element method N2 - The ground vibrations, which are generated by trains on different tracks, have been calculated by finite-element boundary-element models. The ballasted track is modelled in detail by the finite element method. The infinite soil is modelled by the boundary element method as a homogeneous or layered half-space. The track-soil system is coupled with a simple rigid mass model of the vehicle so that the vehicle-track interaction is completely included. Transfer functions are calculated in frequency domain without and with vehicle-track interaction, the compliance of the track and the mobilities of the soil at different distances from the track. Finally, the ratios between the ground vibration amplitudes with and without mitigation measure are calculated to quantify the effectiveness of the mitigation measure. Tracks with under sleeper pads have been investigated in a wide parameter study. The main parameters that influence the reduction of ground vibration are the stiffness of the under sleeper pad, the mass and the width of the sleeper. The softest sleeper pad yields the best reduction of the ground vibration. The influence of the sleeper mass is not as strong as the characteristic frequency is ruled by the mass of the sleeper and the mass of the wheelset as well. The influence of other parameters has been examined. The stiffness of the rail pads, the bending stiffness of the track, the stiffness of the ballast, the sub-soil, and the soil, and the layering of the soil. All these parameters show no or only a minor influence on the mitigation effect. As the standard isolated track, a track with an under sleeper pad of a stiffness of kS = 5 107 N/m has been chosen, which can also be expressed as a stiffness per area of kS ’’ = 7.4 107 N/m3 = 0.074 N/mm3. The resonance frequency for this pad stiffness is observed between 32 and 40 Hz. The reduction of the ground vibration is about vi,I /vi,U = 0.2 and 0.1 at 100 Hz. The reduction can be improved by softer sleeper pads. But the compliance of the track gets higher than tolerable. A possibility to use softer sleeper pads without increasing the static compliance of the track is their combination with wide sleepers. The softer sleeper pads under wider sleepers yield the same compliance of the track and a better reduction of the ground vibration. KW - Heavy sleeper KW - Under sleeper pad KW - Finite-element boundary-element method KW - Mitigation KW - Ground vibration KW - Ballasted track PY - 2011 SP - 1 EP - 81 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56607 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway-induced ground and building vibrations – Analysis in frequency-wavenumber domain and fast prediction with approximate models N2 - A simple and fast prediction scheme is presented for train-induced ground and building vibrations. For the emission, finite-element boundary-element or multiple-beam-on-continuous-soil models of the track have been analysed and approximated by faster track-on-Winkler-soil models. The vehicle-track interaction due to irregularities yields the excitation forces. For the transmission of waves in the soil, the wavenumber integral of the compliance of layered soils has been evaluated. The calculation time is reduced for the prediction by using the solution of a homogeneous half-space with a frequency-dependent wave velocity (the dispersion) of the soil. For the immision, many 2 and 3-dimenisonal finite-element building models have been investigated, and a good approximation has been established by a 1-dimensional soil-wall-floor model. In addition, the axle sequence of the train, the quasi-static and the “scattered” response of the soil, and the wave propagation from a tunnel to a pile foundation of a building have been included. T2 - ISMA-Conference 2022 CY - Leuven, Belgium DA - 12.09.2022 KW - Ground vibration KW - Simple prediction KW - Vehicle-track interaction KW - Layered soil KW - Soil-building interaction KW - Soil-wall-floor model KW - Propagation from a tunnel KW - Tunnel-pile transfer PY - 2022 SP - 1 EP - 13 PB - KU Leuven CY - Leuven AN - OPUS4-56603 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Mitigation measures for slab tracks - wide sleepers on soft pads and different slabs - Results from the finite element boundary element method N2 - The ground vibrations, which are generated by trains on different slab tracks, have been calculated by finite-element boundary-element models. The slab track is modelled in detail by the finite element method. The infinite soil is modelled by the boundary element method as a homogeneous half-space. The track-soil system is coupled with a simple rigid mass model of the vehicle so that the vehicle-track interaction is completely included. Transfer functions are calculated in frequency domain without and with vehicle-track interaction, the compliance of the track and the mobilities of the soil at different distances from the track. Finally, the ratios between the ground vibration amplitudes with and without mitigation measure are calculated to quantify the effectiveness of the mitigation measure. Tracks with under sleeper pads have been investigated in a parameter study. The main parameter that influences the reduction of ground vibration is the stiffness of the under sleeper pad. The softest sleeper pad yields the best reduction of the ground vibration. The influence of other parameters has been examined. The stiffness of the rail pads, the stiffness of the slab material, the stiffness of the sleeper material, and the distance of the sleepers. All these parameters show no or only a minor influence on the mitigation effect. As the standard isolated track, a track with an under sleeper pad of a stiffness of kS = 5 107 N/m has been chosen, which can also be expressed as a stiffness per area of kS ’’ = 3.7 107 N/m3 = 0.037 N/mm3. The resonance frequency for this pad stiffness is observed between 32 and 40 Hz. The reduction of the ground vibration is about vi,I /vi,U = 0.1 at 100 Hz. KW - Wide sleeper KW - Under sleeper pad KW - Finite-element boudnary-element method KW - Slab track KW - Mitigation KW - Ground vibration PY - 2012 SP - 1 EP - 50 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, R. T1 - Measurement and evaluation tools for ground and building vibrations from industrial pro-cesses, construction work, traffic and other sources N2 - Vibration measurements have many causes and many technical and natural sources. Problems can sometimes be solved by short-term measurements, but in many cases, a long-term measurement is necessary. In long-term measurements of days, weeks, months and even years, it is easy to collect a huge quantity of raw data, but at the end, the post-processing of these data can be exhausting (for example one-year vibration data of a wind energy tower). A software has been developed which con-sists of measuring and evaluation routines where the measuring routines can operate different meas-uring systems and different measuring cards. The main advantage of this software is the fact that the interesting evaluations can be integrated in the measuring process so that the characteristics of the vibration can be extracted without storing all the raw data. Only important time segments are stored, for example train passages. The overall concept of the software and the main evaluation routines will be described in some details. Examples of our measurement experience will illustrate the capabilities of the software. 1) Surveying construction work in nearby sensitive buildings (for example an old wind tunnel), including a stable alarm system and meaningful vibration limits. 2) Prediction of train-induced vibration for a planned building to prevent annoyance and to improve the building design. 3) Modal analysis and long term measurements of several single- or multi-span, concrete or steel bridges 4) Modal and wave analysis of coupled floors in a historical building (“Neues Palais” at Potsdam). 5) Soil properties of various measurement sites (different routines to evaluate the dispersion). Moreover, from many projects, amplitudes, frequencies, and attenuation laws have been collected and analysed for the different sources such as vibratory or impact pile driving and ground compaction, demolition work with different machines, blasting in quarries and in tunnel works, bomb and mine clearing. T2 - 28th International Congress on Sound and Vibration CY - Online meeting DA - 24.07.2022 KW - Ground vibration KW - Building vibration KW - Measurement KW - Evaluation KW - Modes KW - Waves PY - 2022 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-56602 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Effects of a varying track and soil stiffness on ground vibrations near railway lines N2 - Usually, geometric irregularities are considered as the main cause of ground vibrations from trains. A varying stiffness of the track, the track support and the soil can also generate ground vibrations. The regular stiffness variation of the track on and between the sleepers results in a deterministic dynamic axle load. The random stiffness variation of the track support yields also dynamic axle loads which are generated by the acceleration of the unsprung mass (from the varying wheel displacements under the static axle load). The random stiffness variation has a second effect. The pulses from the passage of the static axle loads are superposed regularly to the quasi-static response, but also irregularly to yield a “scattered” part of the axle pulses. The same holds for a random variation of the soil stiffness. All these effects of stiffness variations have been calculated by wavenumber-domain multi-beam track models, a random finite-element soil model and the superposition of axle impulses in a stochastic simulation. The results are confronted with many measurements at different sites. It is concluded that the stiffness variation of the track and the soil generate an important ground vibration component near railway lines. T2 - International Conference Railways 2022 CY - Montpellier, France DA - 22.08.2022 KW - Ground vibration KW - Axle loads KW - Irregularities KW - Varying stiffness PY - 2022 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-56605 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Die Einfügedämmung bei Schienenfahrwegen Definition, Messung und Berechnung N2 - Die Definition und Beschreibung der Einfügedämmung im Normentwurf DIN 45673-4 ist noch nicht richtig. Es wird die Beschreibung aus DIN 45673-3 herangezogen, die für Messungen gilt. Für die drei Rechenverfahren gibt es jeweils eine passende Beschreibung. Mit diesen Vorlagen ist eine vernünftige Definition der Einfügungsdämmung zu finden. Es bedarf einer Abgrenzung gegenüber anderen (falschen) Möglichkeiten. Des Weiteren ist der Anhang 2 erweitert und der Parametersatz im Anhang 1 auf das Wesentliche reduziert worden. T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Online meeting DA - 14.12.2022 KW - Einfügungsdämmung KW - Schienenfahrwege KW - Kraft auf den Boden KW - Erschütterungen im Fernfeld PY - 2022 AN - OPUS4-56601 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Prognoseverfahren für Bahnerschütterungen – DIN 45672-3, VDI 3837, HighSpeed2 und die Fahrzeug-Fahrweg-Boden Wechselwirkung N2 - Die VDI Richtlinie 3837 enthält detaillierte Angaben zur Erschütterungsemission. Die DIN 45672-3 enthält nur den Tunnel- oder einen Bodenmesspunkt als Ausgangspunkt der Prognose. Die Erschütterungsanregung durch die Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung wird beschrieben. Die ERgebnisse der BAM stimmen sehr gut mit dem Prognosekonzept von Highspeed 2 überein. Dies wird an den Punkten 1. Störgrößen, 2. Achsimpulse, 3. Tunnelstrecken aufgezeigt. T2 - Norm-Arbeitsausschuss Schwingungsminderung in der Umgebung von Verkehrswegen CY - Frankfurt/M., Germany DA - 08.02.2023 KW - Normung KW - Bahnerschütterungen KW - Emission KW - Fahrzeug-Fahrweg-Boden-Wechselwirkung KW - Störgrößen KW - Achsimpulse KW - Tunnelstrecke PY - 2023 AN - OPUS4-56978 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - The dynamic train-track interaction on a bridge and in a tunnel compared with the simultaneous vehicle, track, and ground vibration measurements at a surface line N2 - The vehicle–track interaction generates forces and consequently vibrations in the environment. The interaction has been analysed by the simultaneous measurements of vehicle, track and ground vibrations during test runs with varied train speeds. The special effects of the passage over a bridge and through a tunnel are studied and compared with the measurements on a conventional ballasted surface line. The maximum amplitudes, narrow band and one-third octave band spectra are presented for the axle-box accelerations and for the track, bridge and ground vibrations. The different frequencies and frequency bands are related to wheel out-of-roundness, track alignment errors, the sleeper passage and the wheelset–track resonance. An axle impulse component has been observed at the track, at the near-field soil and as a scattered version in the far field. Specific results can be found for the bridge track, where clearly speed-dependent bridge resonances occur due to the axle sequence of the train, and for the tunnel track where soft rail pads are responsible for a strong amplification around the wheelset–track resonance. On the other hand, the axle impulses are strongly reduced by the tunnel track, and the scattered axle impulse component is not as relevant as for the surface track. As a consequence, a strong mid-frequency amplitude reduction of the tunnel compared to the surface line has been measured for low and high train speeds by the Federal Institute of Material Research and Testing (BAM) and by other institutes. KW - Vehicle–track interaction KW - Ground vibration KW - Tunnel-to-surface reduction KW - Bridge resonance KW - Axle sequence PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-585139 DO - https://doi.org/10.3390/app131910992 VL - 13 IS - 19 SP - 1 EP - 23 PB - MDPI CY - Basel, Schweiz AN - OPUS4-58513 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Soil–structure interaction and damping by the soil - effects of foundation groups, foundation flexibility, soil stiffness and layers N2 - In many tasks of railway vibration, the structure, that is, the track, a bridge, and a nearby building and its floors, is coupled to the soil, and the soil–structure interaction and the damping by the soil should be included in the analysis to obtain realistic resonance frequencies and amplitudes. The stiffness and damping of a variety of foundations is calculated by an indirect boundary element method which uses fundamental solutions, is meshless, uses collocation points on the boundary, and solves the singularity by an appropriate averaging over a part of the surface. The boundary element method is coupled with the finite element method in the case of flexible foundations such as beams, plates, piles, and railway tracks. The results, the frequency-dependent stiffness and damping of single and groups of rigid foundations on homogeneous and layered soil and the amplitude and phase of the dynamic compliance of flexible foundations, show that the simple constant stiffness and damping values of a rigid footing on homogeneous soil are often misleading and do not represent well the reality. The damping may be higher in some special cases, but, in most cases, the damping is lower than expected fromthe simple theory. Some applications and measurements demonstrate the importance of the correct damping by the soil. KW - Soil–structure interaction KW - Soil dynamics KW - Radiation damping of the soil KW - Rigid foundation KW - Flexible foundation KW - Foundation groups KW - Boundary element method KW - Vibration measurement PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627007 DO - https://doi.org/10.3390/vibration8010005 SN - 2571-631X VL - 8 IS - 5 SP - 1 EP - 28 PB - MDPI CY - Basel, Schweiz AN - OPUS4-62700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fedoroff, Alexis A1 - Calonius, Kim A1 - Skłodowska, Anna T1 - Measuring damage anisotropy in concrete from ultrasound velocity data N2 - The uniaxial compression of an initially isotropic concrete specimen induces a damage pattern that is anisotropic: in the direction of loading, the concrete undergoes compaction, while in the directions orthogonal to the loading direction, concrete cracking can be observed. In order to quantify such damage patterns, one possibility is to observe the changes in the stiffness tensor of a compressed specimen with respect to the stiffness tensor of the corresponding virgin state specimen. The eigensolutions of the Kelvin–Christoffel matrix for anisotropic media provide the relation between ultrasound wave velocities in given wavefront and polarization directions and the stiffness matrix components. In this study, it is shown how using the through transmission method for the determination of first-time arrival, one can evaluate the sound wave velocities in different directions and compute the stiffness tensor components for a damaged concrete specimen. Plots of stiffness tensor components as a function of non-recoverable strain give a qualitative measure of the anisotropic strain degradation process. KW - Damage anisotropy in concrete KW - Kelvin–Christoffel eigenproblem KW - Ultrasound wavefront velocity KW - Through transmission measurement of time-of-flight PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1177/10567895251357962 SN - 1530-7921 SP - 1 EP - 31 PB - Sage CY - Thousand Oaks, Calif. AN - OPUS4-63754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Marx, S. A1 - Scheerer, S. A1 - Schacht, G. A1 - Fiedler, M. A1 - Ritter, R. A1 - Clages, L. A1 - Voigt, C. A1 - Czeschka, D. A1 - Ebell, Gino A1 - Marzahn, G. T1 - Einsturz der Carolabrücke in Dresden Teil 1 T1 - Collapse of the Carola Bridge in Dresden Part 1: From theambitious design to the tragic partial collapse N2 - AbstraktDer 11. September 2024 wird nicht nur der Brückenbaucommunity in Deutschland in Erinnerung bleiben. Der Teileinsturz einer Spannbetonbrücke ohne Vorankündigung schlug berechtigterweise gesamtgesellschaftlich hohe Wellen. Betroffen war die Dresdner Carolabrücke – ein ästhetisches und ausgesprochen schlankes Bauwerk, welches in der Fachwelt zurecht als eine Ikone der Ingenieurbaukunst ihrer Zeit angesehen wird. Die Konstruktion sowie der Bau wären auch unter den heutigen Möglichkeiten eine Herausforderung. Der vorliegende Teil 1 des Beitrags fasst die Entstehungsgeschichte, die Konstruktion selbst und den Bau der Brücke zusammen. Es werden die Maßnahmen zur Instandhaltung und Sanierung der Brücke vorgestellt. In einem Teil 2 wird der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen und die Suche nach der Einsturzursache beschrieben. Zudem wird auf das aktuelle Monitoring eingegangen und ein Ausblick auf das mögliche weitere Vorgehen gegeben. KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.202500029 SN - 0005-9900 VL - 120 IS - 7 SP - 526 EP - 536 PB - Wiley AN - OPUS4-63411 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Modal analysis of road and rail bridges for damage detection and resonance prediction N2 - In the 1980s, the Federal Institute of Material Research and Testing started with modal analysis measurements of some bridges before and after repair. For one of the bridges, a structural health monitoring was installed 1994 which is still working up to now. It has been modified and extended several times. The monitoring was extended from the critical span to three neighbouring spans. A modal analysis of the whole bridge with seven spans have been done three times, twice together with EMPA of Switzerland. Additional calibration measurements have been done and additional evaluation procedures have been implemented for the monitoring of the steadily increasing loads from the road traffic. Additional sensors were installed such as strain gauges, crack-width, and temperature sensors. The strong influence of the temperature on the natural frequencies has been studied over the years. Later, a temperature compensation has been established and a weak aging trend has been found in the monitoring data. Now, the bridge will be demolished and replaced by a new bridge. Some results of this long-term monitoring will be shown and possible damages (changes of the pre-stress or the support structure) will be discussed. A second application of modal analysis will be demonstrated: the prediction of the resonances due to passing trains. The response of a bridge to passing trains can be calculated in frequency domain as the multiplication of three spectra, the axle sequence spectrum of the train, the transfer function of the bridge, and the modal force spectrum of a single passing load. A resonance occurs if a maximum of the train spectrum coincides with the maximum of the bridge spectrum. The amplitude at this resonance is strongly influenced by the modal force spectrum which is identical to the frequency or wavenumber spectrum of the corresponding mode shape. Therefore, modal analysis from calculation, impact measurements, wind and train measurements are necessary for the prediction of the resonance occurrence and amplification. Examples of mode shape spectra for single or multi-span bridges with simply supported or continuous spans will be shown, and some relations between mode shapes and resonance amplifications will be concluded. T2 - 11th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC) CY - Rennes, France DA - 20.05.2025 KW - Bridge monitoring KW - Multi-span bridges KW - Damage detection KW - Resonance PY - 2025 AN - OPUS4-63472 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Risiko der Wasserstoffentwicklung an martensitischen Schraubankern unter baupraktischen Bedingungen T1 - Risk of hydrogen evolution on martensitic screw anchors under practical construction conditions N2 - Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob unter praxisrelevanten Bedingungen die Entstehung von Wasserstoff an vollmartensitischen Schraubankern möglich ist. Im Gegensatz zu austenitischen Werkstoffen besteht bei martensitischen Werkstoffen bei Gegenwart von Wasserstoff stets die Möglichkeit einer wasserstoffinduzierten Versprödung des Materials. Hierfür wurde ein in der Praxis häufig anzutreffendes Szenario gewählt, das ein galvanisches Element, bestehend aus nichtrostenden Schraubankern (in diesem Fall martensitischen) und einer verzinkten Ankerplatte an einem Betonkörper, umfasst. Zum Nachweis einer Wasserstoffentwicklung werden der Elementstrom zwischen den Bauteilen sowie das Korrosionspotential erfasst. Die Ergebnisse der Versuche zeigen, dass über eine zeitlich begrenzte Dauer eine starke kathodische Polarisation der martensitischen Schraubanker durch die korrosive Auflösung des Zinks erfolgt. Als Folge kommt es zur Wasserzersetzung im Phasengrenzbereich der Schraubanker und zur Entstehung von atomarem Wasserstoff. Das berechnete Gasvolumen des entstandenen Wasserstoffs an den Stahlankern wurde bestimmt und lag im Mittel bei 11,14 ± 1,94 ml. Eine Diffusion des an der Stahloberfläche adsorbierten Wasserstoffs in den martensitischen Werkstoff ist somit theoretisch möglich und impliziert eine mögliche Gefährdung durch wasserstoffinduzierte Rissbildung und spontanes Versagen unter Belastung. N2 - The present investigation deals with the question of whether the formation of hydrogen is possible on fully martensitic screw anchors under practical conditions. In contrast to austenitic materials, martensitic steels always have the possibility of hydrogen-induced embrittlement of the material in the presence of hydrogen. For this purpose, a scenario was chosen which is frequently encountered in practice and which comprises a galvanic element consisting of stainless screw anchors (in this case martensitic) and a galvanized anchor plate on a concrete body. The element current between the components as well as the corrosion potential are recorded to prove hydrogen development. The results of the tests show that a strong cathodic polarization of the martensitic screw anchors occurs over a limited period due to the corrosive dissolution of the zinc. As a result, water decomposition occurs in the phase boundary area of the screw anchors and atomic hydrogen is formed. The calculated gas volume of the resulting hydrogen at the steel anchors was determined and was 11.14 +/- 1.94 ml on average. Diffusion of the hydrogen adsorbed on the steel surface into the martensitic material is thus theoretically possible and implies a possible risk of hydrogen-induced crack formation and spontaneous failure under load. KW - Martensit KW - Wasserstoff KW - Versprödung KW - Beton KW - Korrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202000017 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 97 SP - 1 EP - 7 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-50799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schoppa, Andre A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Mair, Georg W. ED - Schoppa, Andre T1 - Die Anwendung der hydraulischen Prüfverfahren in der Praxis Teil 1: Die hydraulische Berstprüfung N2 - Um die Resultate aus den hydraulischen Prüfungen statistisch bewerten zu können, benötigt man Prüfergebnisse, die auf reproduzierbaren Prüfverfahren basieren. Dabei geht es nicht nur um ein funktionierendes Qualitätsmanagementsystem im Prüflabors, sondern vornehmlich um die Reduzierung des Einflusses der Prüftechnik und des Prüfverfahrens auf die Streuung der Ergebnisse. Dieser Einfluss kann erst durch ins Detail konkretisierte Prüfungsanforderungen minimiert werden. Dieser Anforderung entsprechend wurde ein Verfahren beschrieben, das den Spielraum bei der Durchführung der hydraulischen Berstprüfung verringert und somit eine Streuung der Ergebnisse garantiert, die annähernd ausschließlich aus den Prüfmustern kommt. Die Prüfmusterdokumentation spielt dabei eine zentrale Rolle. Zwischen den hydraulischen Prüfungen im Zuge der Zulassung eines Baumusters und den hydraulischen Prüfungen zur Prüffristenfestlegung liegt eine Zeitspanne von mehreren Jahren. Um die Prüfergebnisse auch nach einer längeren Preisfestlegung (z.B. 10 Jahre) miteinander vergleichen zu können, müssen die zerstörenden Prüfungen reproduzierbar durchgeführt und vollständig dokumentiert und archiviert werden. Die Prüfung an neuen Materialien oder neuen Produkten erfordert eine moderne Prüftechnik, die sich mit dem Stand der Technik stetig weiterentwickeln muss. Demzufolge ist die zunehmende Automatisierung in der Prüftechnik ein wichtiger Schritt um Prüfungen reproduzierbarer durchzuführen. Wie ein konkretisierte Verfahren zur hydraulischen Lastwechselprüfung in der Praxis aussieht, wird in einem nächsten Beitrag betrachtet. Dabei wird ebenfalls Bezug zur verwendeten Prüftechnik genommen unter dem Hauptgesichtspunkt, welche Anforderungen in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BAM an eine moderne Lastwechselanlage zur Prüfung von Druckbehältern bis 1200 bar gestellt werden. KW - Druckbehälter KW - Berstprüfung KW - Hydraulische Prüfeinrichtung KW - Prüffristenfestlegung PY - 2017 SN - 2191-007 VL - 7 IS - 5 SP - 25 EP - 30 PB - Springer VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-41518 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - The UN-Service Life Test Procedure & Lebensdauerüberwachung Typ II N2 - Der Vortrag führt in die Vorgaben der UN-Modellvorschriften ein, ein „Gas cylinders - service life testing for cylinders and tubes of composite construction“ zu gewährleisten. Hierzu werden kurz die betroffenen Umschließungen vorgestellt und die Interaktion von relevanten Regelwerksänderungen und der Beauftragung von ISO, einen TR hierzu zu erstellen, erläutert. Dies wird ergänzt durch eine zusammenführende Darstellung der Veränderungen im Regelwerk zum Thema und den vorbereitenden und begleitenden Maßnahmen durch die BAM über die letzten fasst 20 Jahre. Die im Regelwerk vorgeschlagene Maßnahme, zwischen Auslegungslebensdauer und Betriebslebensdauer zu unterscheiden, wird erläutert und begründet. Die Interaktion mit der Genehmigung einer Frist von 10 Jahren durch die BAM für die wiederkehrende Prüfung wird dargestellt. Am Beispiel der umfangsgewickelten Stahlflaschen für den Wasserstofftransport in Batteriefahrzeugen wird dargestellt, wie das dt. Verfahren in der Praxis aussieht. Hierzu werden die Prüfergebnisse und die daraus bzgl. der Lebensdauerüberwachung gezogenen Schlüsse erläutert. Der Vortrag schließt mit einem Ausblick zur Verwendung des BAM-Verfahrens zur unmittelbaren Anwendung und zur Bewertung von für die Zukunft angestrebten ZfP-Verfahren. T2 - BAM-DIN-IGV-DVFG Gespräch 2017 CY - DIN Berlin, Germany DA - 15.02.2017 KW - Auslegungslebensdauer KW - Betriebslebensdauer KW - Prüffristenfestlegung KW - Probabilistischer Ansatz PY - 2017 AN - OPUS4-39181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saul, Herbert A1 - Mair, Georg W. T1 - Zuständigkeit im Gefahrguttransport - Formale Umsetzung nach nationalem Verwaltungsrecht N2 - Der Vortrag fasst zunächst die Arbeitsgrundlage des Verwaltungshandelns im Gefahrguttransport zusammen: die internationalen Transportvorschriften und die nationalen Verordungen auf Basis des GGBefG. Danach geht er auf die wichtigsten verwaltungsrechtlichen Begrifflichkeiten und Zusammenhänge verschiedener Gesetze ein. Darauf aufbauend wird der Ablauf zur Bearbeitung eines Verwaltungsvorgangs und die Schnittstelle zu Z.01 erläutert. T2 - Colloquium der Abteilung 3 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 16.02.2017 KW - Völkerrechtliche Verträge KW - Gesetzesgrundlagen KW - Zuständigkeit KW - Verwaltungsvorgang KW - Frist KW - Verwaltungsakt KW - Bescheid PY - 2017 AN - OPUS4-39284 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Salvage pressure receptacles - Technical background N2 - The presentation reflects the questions that have been raised by member states and NGOs. As background information details on the question how to choose a suitable salvage pressure receptacle (SPR) are provided. This leads to the need for deleting the volume limitation for SPRs and to the discussions in 2014 and 2016 on this issue. As an adequate substitution for deleting the volume limit for SPRs it is proposed to limit the pressure receptacles to be stored in by a maximum pressure-volume-value of 1.5 Mio bar-litres. After some explanations to standardisation projects currently also tackling this pV-limit, some risk-based safety criteria for a limitation are mentioned with the focus of the consequence level and the general avoidance of catastrophic worst case scenarios. T2 - 57th session of TDG Sub-Committee CY - Online meeting DA - 30.11.2020 KW - Salvage pressure receptacle KW - Consequence KW - Catastrophe KW - Compressed gas PY - 2020 AN - OPUS4-53161 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schoppa, Andre A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Mair, Georg W. ED - Schoppa, Andre T1 - Die Anwendung der hydraulischen Prüfverfahren in der Praxis - Teil 2 Die hydraulische Lastwechselprüfung N2 - Die bisherigen Erfahrungen mit der bestehenden Impulsprüfanlage PN020 der BAM zeigen Potential für Verbesserungen auf. Dies betrifft insbesondere die Aspekte nutzbares Impulsvolumen, Wartungsaufwand und Stillstandszeiten, sowie Abmessungen und Gestaltung der Prüfkammer hinsichtlich Nutzraum und Handling der Prüfmuster. Im Zuge eines optimierten Anlagekonzeptes besteht großes Interesse an einer flexiblen Neuausrichtung der Druckerzeugung. Eine moderne Prüfanlage sollte in der Lage sein, die zu bewegenden Massen an die gewünschte Prüfaufgabe und den jeweils benötigten Volumenbedarf anzupassen. Die technische Lösung für die Druckerzeugung sollte deshalb modular gestaltet sein, sodass zusätzlich benötigtes Fördervolumen im Bedarfsfall nachgerüstet werden kann. Ein anderes Konzept als eines, das auf Druckübersetzern basiert, scheidet für Extremtemperaturprüfungen aus, da das vorzutemperierende Medium hierzu in einer Säule pendeln und nicht zirkulieren darf. Wesentlicher Aspekt der Modularität ist die Redundanz bei Teillast (reduzierter Volumenbedarf - Arbeitsfähigkeit bleibt mit Einschränkung erhalten). Es wird davon ausgegangen, dass einzelne Druckerzeugungs-/Antriebseinheiten so demontiert, repariert oder ausgetauscht werden können, dass die Nicht-Verfügbarkeit der gesamten Anlage auf den Ein- und Ausbau von Elementen der Anlage und Ausfälle in der Steuerung beschränkt bleibt. Auch im teil-demontierten Zustand sollte die Anlage mit eingeschränkter Leistungsfähigkeit grundsätzlich einsetzbar sein. Die Wartungskosten sollen durch die Verwendung von identischen und kleineren Druckerzeugereinheiten „von der Stange“ gesenkt werden. Eine moderne Anlage wäre zur Verbesserung der Diagnosemöglichkeiten mit erheblich mehr Sensorik auszurüsten. Die Druckerzeugung muss mit der Art der Medienkonditionierung kompatibel gestaltet sein. Das heißt, das Prüfmedium sollte unabhängig von der Umgebungsluft aktiv temperiert werden können, um die Konditionierzeiten bis zum Prüfungsstart zu verkürzen und um einen Temperaturanstieg infolge der Reibung zu verringern. Die „Prüfkammer“ sollte keine starre Kammer im herkömmlichen Sinne mehr sein. Stattdessen ist eine thermisch isolierte und mechanisch hoch belastbare Versuchsfläche aufzubauen, auf der sowohl mechanische Schutzelemente (vergl. aktueller Berstkäfig) wie auch mobile Isolierhauben verwendet werden können. Wesentlich ist eine Optimierung einer solchen Anlage auf die eingangs erwähnte Reproduzierbarkeit von Prüfprozeduren und die Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse mit Blick auf die statistische Auswertung. Hierzu sollten eine möglichst exakte Regelung, eine statistische Auswertung der Duckextremwerte (zumindest in Klassen), eine Aufzeichnung der Temperatur- und Feuchtewerte sowie des geförderten Volumens jedes Zyklusses und verschiedene Methoden der Leckerkennung/automatischen Versuchsabbruches selbstverständlich implementiert sein. KW - Druckbehälter KW - Lastwechselprüfung KW - Hydraulische Prüfeinrichtung PY - 2017 SN - 2191-007 VL - 7 IS - 7/8 SP - 28 EP - 34 PB - Springer VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-41519 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schilling, Markus A1 - Böhning, Martin A1 - Oehler, H. A1 - Alig, I. A1 - Niebergall, Ute T1 - Environmental stress cracking of polyethylene high density (PE-HD) induced by liquid media – Validation and verification of the full-notch creep test (FNCT) T1 - Umgebungsinduzierte Spannungsrissbildung von Polyethylen- Werkstoffen hoher Dichte durch flüssige Medien – Validierung und Verifizierung des Kriechversuchs an Probekörpern mit umlaufender Kerbe N2 - The full-notch creep test (FNCT) is widely used to characterize the slow crack growth (SCG) behavior of polyolefin materials in “inert” media as well as effects of environmental stress cracking (ESC) in which the medium has decisive influence on damage mechanism and time to failure. The test is of greatest importance for pipe and blow molding types of polyethylene, high density (PE-HD). Usually the full-notch creep test is applied as a standardized testing method (ISO 16770) using a few universal liquid media, such as solutions of Arkopal N 100. In our study, selected relevant polyethylene, high density materials are investigated also in real media – practical formulations as well as representative pure chemicals – and influences of temperature and geometry of specimen and notch are explicitly addressed. Furthermore, the investigations comprise also the environmental stress cracking behavior of polyethylene, high density in media that are sorbed to a significant extent – examples are diesel and biodiesel – based on comparison with samples previously saturated with those media. Thus, also the underlying diffusion controlled sorption process has to be assessed before. The investigations were performed using a full-notch creep testing device with 12 individual sub-stations, each equipped with individual electronic stress and temperature control and continuous online monitoring of the specimen elongation. N2 - Der Kriechversuch an Probekörpern mit umlaufender Kerbe (FNCT) wird flächendeckend angewendet, um das Verhalten von Polyolefinen sowohl gegenüber langsamen Risswachstums (SCG) bei Kontakt mit „inerten“ Medien als auch gegenüber umgebungsbedingtem Spannungsrisswachstum (ESC), bei welchem das umgebende Medium entscheidenden Einfluss auf den Schädigungsmechanismus und die Standzeit hat, zu charakterisieren. Der Test ist von großer Bedeutung bei der Analyse von hochdichten Polyethylen-Typen, die als Rohr- und Blasformwerkstoffe angewendet werden – dabei besonders für Transport und Verpackung von Gefahrstoffen, aber auch für weitere Hochleistungsanwendungen. Üblicherweise wird der Kriechversuch an Probekörpern mit umlaufender Kerbe als Normmethode (ISO 16770) unter Verwendung einiger weniger universeller Modellflüssigkeiten, wie z. B. Arkopal N 100, durchgeführt. In dieser Studie werden ausgewählte, marktrelevante Polyethylen-Werkstoffe hoher Dichte in realen Medien – praktisch verwendete Gefahrgüter sowie repräsentative reine Chemikalien – untersucht und explizit die Einflüsse von Temperatur und Prüfkörper- sowie Kerbgeometrie adressiert. Weiterhin beinhalten die Untersuchungen die Analyse des umgebungsbedingten Spannungsriss-Verhaltens von Polyethylen hoher Dichte in Medien, die maßgeblich vom Werkstoff sorbiert sind – beispielsweise mit Kraftstoffen wie diesel und biodiesel – basierend auf dem Vergleich mit vorgesättigten Probekörpern. Der dabei vorliegende diffusionsgesteuerte Sorptionsprozess muss dementsprechend zuvor evaluiert werden. Alle Untersuchungen wurden mithilfe einer Kriechversuchsanlage an Probekörpern mit umlaufender Kerbe mit 12 Stationen durchgeführt, welche jeweils mit einer individuell ansteuerbaren elektronischen Spannungs- und Temperatursteuerung sowie fortwährender Online-Überwachung der Prüfkörperdehnung ausgestattet sind. KW - Full-notch creep test (FNCT) KW - Polyethylene (PE-HD) KW - Environmental stress cracking (ESC) KW - Slow crack growth (SCG) KW - Biodiesel PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/mawe.201700065 SN - 1521-4052 SN - 0933-5137 VL - 48 IS - 9 SP - 846 EP - 854 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-41885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schilling, Markus A1 - Niebergall, Ute A1 - Böhning, Martin T1 - Full notch creep test (FNCT) of PE-HD – Characterization and differentiation of brittle and ductile fracture behavior during environmental stress cracking (ESC) N2 - The damage mechanisms slow crack growth (SCG) and environmental stress cracking (ESC), relevant for PE-HD materials are characterized based on improved full notch creep testing (FNCT) of two selected typical PE-HD materials for container applications. In this context, a distinction of the failure mechanisms as well as a categorization of involved media is suggested. Employing a novel FNCT device, elongation data were obtained in addition to conventional time-to-failure results of stress-dependent as well as temperature-dependent measurements. Changes in failure behavior, as determined by fracture surface analysis based on light microscopy (LM) and laser scanning microscopy (LSM), are correlated with FNCT results and used to introduce an additional possibility for the identification of brittle/ductile fracture behavior. KW - Environmental stress cracking (ESC) KW - Slow crack growth (SCG) KW - Full notch creep test (FNCT) KW - High-density polyethylene (PE-HD) PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.09.043 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 64 SP - 156 EP - 166 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-42484 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gerbeit, Marco A1 - Seeber, Henrik A1 - Grasse, Dennis A1 - Donner, Marcel A1 - Grobert, Steffen A1 - Krentel, Daniel T1 - Test set-up for reproducible shock wave generation N2 - A test setup was developed at the BAM test site to generate and record reproducible, adjustable shock waves resulting from gas detonations. The setup is used to study the impact of blasts on humans and structures with short setup times. To further develop this innovative test bench and improve reproducibility, the ignition source and gas composition is analysed in more detail. The experimental setup consists of a cylindrical pressure vessel (autoclave) that is operated with acetylene and oxygen at ambient pressure. The elevated pressure resulting from the combustion process is released through an orifice by the instantaneous rupture of a diaphragm. The shock propagates symmetrically into the free field, where it interacts with the models and sensors to be analysed. With this design, shock waves with a typical ideal Friedlander waveform characteristic, except for a reflection and a muzzle blast-like behavior that deviates from the ideal characteristics, can be generated. This setup enables an average peak overpressure of 88 kPa. By using exploding wires as an ignition source in comparison to a fusehead, the reproducibility was significantly increased during the test to σ=2.8 kPa from σ=9.5 kPa previously. The presented data confirms the quality and reliability of this setup in generating realistic, reproducible shocks. KW - Overpressure KW - Shock wave KW - Blast KW - Ignition source KW - Autoclave PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-637859 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2025.105736 SN - 0950-4230 VL - 98 SP - 1 EP - 6 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63785 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - IAA-Symposium „Gefahrguttag“ mit begleitender Fahrzeugausstellung; Aktuelle Entwicklungen im Gefahrgutrecht und Erhöhung der Sicherheit von Gefahrgutfahrzeugen CY - Hannover, Germany DA - 27.09.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-37655 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Curoșu, Iurie A1 - Balzani, Daniel A1 - Freitag, Steffen A1 - Neu, Gerrit Emanuel A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Simon, Sven A1 - Weber, Sebastian T1 - Methoden zur Bewertung abgebauter Stahlbetonelemente für deren Wiederverwendung N2 - Ziel des neu eingerichteten SFB 1683 „Interaktionsmethoden zur modularen Wiederverwendung von Bestandstragwerken“ ist es, die Wiederverwendung von Betonbauteilen auf strukturellem Niveau zu erforschen und dazu grundlagenwissenschaftliche Methoden zu entwickeln. Es wird die Idee verfolgt, Bestandstragwerke planmäßig im Rückbau zu Modulen zu dekonstruieren, statt diese unkontrolliert abzubrechen. Hierfür müssen die Module in ihren Eigenschaften charakterisiert, aufgearbeitet, ggf. instand gesetzt oder verstärkt und baukastenartig zu neuen Tragwerken zusammengefügt werden. Die gesamte Prozesskette wird über die geplante Laufzeit des SFBs auf der Ebene der Teilprojekte (TP), Projektgruppen und Interaktionsketten (IK) systematisch und kollaborativ erforscht. Die in diesem Aufsatz präsentierte IK „Beherrschung der Unschärfe“ fokussiert sich auf die Entwicklung und Erprobung von experimentellen, numerischen und datengetriebenen Methoden und Strategien für eine umfassende, aber dennoch schnelle und zerstörungsfreie Charakterisierung der abgebauten Elemente. Auf dieser Basis werden Dauerhaftigkeits‐ und Tragfähigkeitsmodelle entwickelt, die die Prognose der Restnutzungsdauer unter verschiedenen Einwirkungen zuverlässig und unter Berücksichtigung der multiplen Unschärfen ermöglichen. Dieser Aufsatz stellt die Ziele, die Interaktionen sowie die Methoden der beteiligten TP zusammenfassend vor. KW - Stahlbeton KW - Wiedernutzung KW - Bewertung KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/bate.70002 SN - 0932-8351 VL - 102 IS - 8 SP - 483 EP - 492 PB - Ernst & Sohn GmbH AN - OPUS4-64016 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) im Bauwesen: Anwendungen, Potenziale und aktuelle Entwicklungen N2 - Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) hat sich in den letzten Jahrzehnten als leistungsstarke Methode zur Materialcharakterisierung etabliert und bietet insbesondere im Bauwesen vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten. Im Vergleich zur klassischen Nasschemie, die oft zeitaufwendig ist und einen hohen Laboraufwand erfordert, zeichnet sich LIBS durch Schnelligkeit, minimale Probenvorbereitung und das Potenzial zur mobilen Anwendung aus. Im Rahmen des Vortrags wird das im Jahr 2022 vom UA des FA ZfP im Bauwesen veröffentlichte DGZfP-Merkblatt B14 „Quantifizierung von Chlorid in Beton mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS)“ vorgestellt und dessen Kerninhalte erläutert. Darüber hinaus werden aktuelle Themen präsentiert, die derzeit im UA von verschiedenen Partnern bearbeitet werden. Dazu gehören unter anderem der Einsatz von LIBS zur Elementanalyse von Schwefel im Zusammenhang mit biogener Schwefelsäurekorrosion sowie wissenschaftliche Fragestellungen wie die Identifizierung von Zementarten und -gehalten im Beton. Ein weiteres Highlight des Vortrags ist ein aktuelles multidisziplinäres Projekt, das den Einsatz von LIBS in Kombination mit hyperspektraler Bildgebung zur automatisierten Sortierung von Bau- und Abbruchabfällen untersucht. Ziel des Vortrags ist es, einem breiten Fachpublikum die Potenziale von LIBS im Bauwesen näherzubringen und die Diskussion über zukünftige Anwendungen und Entwicklungen anzuregen. T2 - DGZfP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Chloride KW - Bauabfälle KW - Recycling KW - Sortierung KW - Laserinduzierte Plasmaspektroskopie KW - Bauwesen PY - 2025 AN - OPUS4-64123 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Large scale impact tests with reinforced concrete plates for impact safety N2 - As part of a nuclear safety research project, large-scale impact tests were conducted on reinforced concrete slabs to investigate the structural integrity of containment structures under aircraft crash scenarios. The aim was to experimentally validate numerical models for both hard and soft impact conditions. Using a drop tower, concrete slabs were subjected to controlled impacts with a 404 kg impactor dropped from a height of 9.5 meters. The tests included force measurements, photogrammetric evaluations, and 3D scans to analyze deformations and damage. A total of six impact experiments were performed (2x hard impact, 2x combined hard/soft impact). The results provide a robust basis for advancing safety assessments of nuclear facilities. T2 - SMiRT28 - 28th International Conference on Structural Mechanics In Reactor Technology CY - Toronto, Canada DA - 10.08.2025 KW - Experimental mechanics KW - Aircraft crash scenario KW - Coupled impact loading PY - 2025 AN - OPUS4-64126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hatz, N. T1 - Automatisierte zerstörungsfreie Innenkorrosionserkennung an radioaktiven Fassgebinden N2 - Im Rahmen der Fördermaßnahme „FORKA – Forschung für den Rückbau kerntechnischer Anlagen“ entwickeln das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit den Projektpartnern der Bundesanstalt für Materialforschung (BAM), der Kraftanlagen Heidelberg GmbH (KAH) und der Landessammelstelle Berlin (ZRA) ein automatisiertes und auf zerstörungsfreien Prüfverfahren basierendes Fassinspektionssystem im Projekt ZIKA. Dieses System ermöglicht es, den aktuellen Zustand einzelner Fassgebinde auf genau dieselbe reproduzierbare Weise zu bestimmen und zu dokumentieren. Es trägt bei gleichzeitiger Erhöhung der Arbeitssicherheit zu einer Optimierung der wiederkehrenden Prüfungen durch Vereinheitlichungen und Reproduzierbarkeit bei. Zusätzlich kann durch eine Innenkorrosionserkennung frühzeitig Schäden erkannt werden, die bei einer regulären Inspektion nicht feststellbar wären. In Rahmen des Vorgängerprojekts EMOS wurde bereits eine Demonstrationsanlage zur Fassinspektion in einen geschlossenen Container gebaut, die über ein Bedienpanel gesteuert wird und es ermöglicht, das Äußere des Fasses zu inspizieren. Ziel von ZIKA ist es, die Erkenntnisse aus EMOS zu nutzen und eine Innenkorrosionserkennung zu integrieren, sowie das Gesamtsystem zu verkleinern. Zur Innenkorrosionserkennung werden an Testkörpern verschiedene zerstörungsfreie Prüfverfahren evaluiert und auf deren Eignung bewertet. Zu den Prüfverfahren gehören Thermografie, verschiedene Ultraschallprüftechniken, magnetische Streuflussmessung und Wirbelstromprüfung. T2 - KONTEC 2025 - Internationales Symposium Konditionierung radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle & Stilllegung kerntechnischer Anlagen CY - Dresden, Germany DA - 17.09.2025 KW - Thermografie KW - Laserthermografie KW - ZfP KW - Machine learning PY - 2025 AN - OPUS4-64127 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Rooch, Ludwig A1 - Hassenstein, Christian A1 - Ziegler, Mathias ED - Sakagami, T. ED - Inoue, H. T1 - Total Focusing in the Virtual Wave Domain: 3D Defect Reconstruction Using Spatially Structured Laser Heating N2 - Classical active thermographic testing of industrial goods has mostly been limited to generating 2D defect maps. While for surface or near-surface defect detection, this is a desired result, for deeply buried defects, a 3D reconstruction of the defect geometry is coveted. This general trend can also be well observed in widely used NDT methods (radiography, ultrasonic testing), where the progression from 2D to 3D reconstruction methods has already made profound progress (CT, UT phased array transducers). Achieving a fully 3D defect reconstruction in active thermographic testing suffers from the diffusive nature of thermal processes. One possible solution to deal with thermal diffusion is the application of the virtual-wave concept, which, by solving an inverse problem, allows the diffusiveness to be extracted from the thermographic data in the post-processing stage. What is left follows propagating-wave physics, enabling the usage of well-known algorithms from ultrasonic testing. In this work, we present our progress in the 3D reconstruction of deeply buried defects using spatially structured laser heating in conjunction with applying the well-known total focusing method (TFM) in the virtual-wave domain. T2 - 18th International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (AITA 2025) CY - Kobe, Japan DA - 15.09.2025 KW - Non-destructive testing KW - Virtual wave concept KW - Laser thermography KW - Thermal thomography PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-641463 DO - https://doi.org/10.3390/proceedings2025129054 VL - 129 IS - 1 SP - 1 EP - 5 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-64146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Total Focusing in the Virtual Wave Domain: 3D Defect Reconstruction using spatially structured Laser Heating N2 - Classical active thermographic testing of industrial goods has mostly been limited to generating 2D defect maps. While for surface or near-surface defect detection, this is a desired result, for deeply buried defects, a 3D reconstruction of the defect geometry is coveted. This general trend can also be well observed in widely used NDT methods (radiography, ultrasonic testing), where the progression from 2D to 3D reconstruction methods has already made profound progress (CT, UT phased array transducers). Achieving a fully 3D defect reconstruction in active thermographic testing suffers from the diffusive nature of thermal processes. One possible solution to deal with thermal diffusion is the application of the virtual-wave concept, which, by solving an inverse problem, allows the diffusiveness to be extracted from the thermographic data in the post-processing stage. What is left follows propagating-wave physics, enabling the usage of well-known algorithms from ultrasonic testing. In this work, we present our progress in the 3D reconstruction of deeply buried defects using spatially structured laser heating in conjunction with applying the well-known total focusing method (TFM) in the virtual-wave domain. T2 - 18th International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (AITA 2025) CY - Kobe, Japan DA - 15.09.2025 KW - Infrared thermography KW - Non-destructive testing KW - NDT KW - Total focussing method PY - 2025 AN - OPUS4-64145 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Bayesian parameter identification of nonlinear constitutive laws with strain localization N2 - Mechanical structures are frequently simulated by numerical models developed on the basis of physical laws. Such simulations are significantly influenced by the incorporated material models, which often suffer from considerable uncertainty. These uncertainties are, in general, derived from inadequate physical laws, unrealistic assumptions, and imprecise simplifications. Bayesian techniques are often employed to resolve such uncertainties based on experimental data, particularly those related to model parameters and measurement inaccuracies. This work focuses on the Bayesian parameter identification of a parameterized physics-based constitutive law that is used to describe strain localization. The proposed inference scheme relies on the use of measured integrated forces and full-field displacements. The former essentially are aggregated external forces measured at structural level over certain sub-boundaries. The full field displacements are assumed to be obtained from monitoring procedures, such as Digital Image Correlation (DIC), which are able to return dense observations. As a central idea of the proposed framework, strain localization effects are directly incorporated into the model by introducing Dirichlet constraints from full-field displacements. The objective function to be minimized is then a metric of the discrepancy between the model’s internal forces and the measured aggregated forces. Based on this objective function, a Bayesian inverse problem is formulated and solved using a variational Bayesian method, originally proposed in. The inference scheme further addresses the uncertainty of measured displacements applied as Dirichlet constraints. We verify the proposed framework on two virtual examples, utilizing a gradient damage constitutive law that accounts for strain localization. Further details of the methods and the examples can be found in. T2 - COMPLAS 2025 - XVIII International Conference on Computational Plasticity CY - Barcelona, Spain DA - 02.09.2025 KW - Bayesian inference KW - Constitutive law KW - Full-field measurements PY - 2025 AN - OPUS4-64179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Die Courant-Friedrichs-Lewy-Bedingung als Genauigkeits- und Stabilitätsbedingung bei FEM-Berechnungen zur Wellenausbreitung N2 - Bei numerischen Berechnungen zur Wellenausbreitung im Zeitbereich mit der FE-Methode wird sehr häufig die Courant-Friedrichs-Lewy-Bedingung als zwingend einzuhaltende Bedingung für das Zeitschrittintegrationsverfahren genannt. Darin wird gefordert, dass eine sich ausbreitende Welle innerhalb eines Zeitschritts nicht mehr als die Distanz zum nächstgelegenen Knotenpunkt zurücklegen dürfe. Dies lässt erwarten, dass es sich um eine physikalisch begründbare Bedingung handelt. Es ist jedoch in der Literatur zu beobachten, dass nicht weiter ausgeführt wird, ob es sich um eine Genauigkeits- oder um eine Stabilitätsbedingung handelt, und ob sie für alle Zeitschrittverfahren einzuhalten ist oder nur für einige spezielle. Auch werden entsprechende Aussagen ohne weiteren Quellennachweis gemacht. Dieser Beitrag erläutert zunächst die Fragestellung, der Courant et al. in der Originalveröffentlichung von 1928 nachgegangen sind, und zeigt auf, welche Bedeutung die von ihnen gefundene Beziehung für die dort untersuchte Fragestellung hat. Anschließend wird der Frage nachgegangen, inwieweit die dort gewonnenen Erkenntnisse auf FEM-Berechnungen übertragen werden können. Die Betrachtung der Stabilitätsbedingungen verschiedener Zeitschrittintegrationsverfahren im Kontext von FEM-Berechnungen in der Strukturdynamik zeigt anschließend, dass es sich bei der CFL-Bedingung nicht um eine physikalisch begründbare Beziehung, sondern um eine rein numerische Bedingung ohne physikalischen Hintergrund handelt. T2 - 19. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Vienna, Germany DA - 18.09.2025 KW - Numerische Methoden KW - Zeitschrittintegration KW - Verkehrserschütterungen PY - 2025 SN - 978-3-200-10710-6 DO - https://doi.org/10.34726/10599 SP - 259 EP - 264 PB - Österreichische Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik (OGE) CY - Wien AN - OPUS4-64191 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Kritische Betrachtung der Impedanzfunktionen harmonisch angeregter Fundamente N2 - In den aktuellen Entwürfen des Eurocode 8 Teil 5 (FprEN 1998-5:2024) und auch des Euro-codes 7 Teil 3 (E DIN EN 1997-3:2022-10) werden Formeln für die Steifigkeiten eines Hal-braums mit einem darin eingebetteten starren masselosen Rechteckfundament gegenüber einer harmonischen Anregung angegeben. Die Formeln sind im Wesentlichen eine Kombination der Ergebnisse der Veröffentlichungen von Gazetas (1991) und Pais et al. (1988) über Forschungs-arbeiten, die in den 1980er Jahren durchgeführt wurden. Sie basieren auf numerischen Berech-nungen, deren Ergebnisse durch Ausgleichskurven approximiert wurden. Eine genauere Analyse der den Formeln zugrunde liegenden Veröffentlichungen zeigt einige Inkonsistenzen zwischen Eurocodes und den ursprünglichen Veröffentlichungen, deren Ursache nicht ohne weiteres er-kennbar ist. Darüber hinaus werden in den Eurocodes nur frequenzunabhängige Steifigkeiten angegeben. Das führt zu der Frage, wie verlässlich die Formeln sind. An zwei Beispielen wird nachfolgend die Notwendigkeit einer kritischen Verwendung der Impedanzfunktionen gezeigt. T2 - 19. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Vienna, Austria DA - 18.09.2025 KW - Impedanzen KW - Wellenausbreitung KW - Erschütterungen PY - 2025 SN - 978-3-200-10710-6 DO - https://doi.org/10.34726/10599 SP - 245 EP - 246 PB - Österreichische Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik (OGE) CY - Wien AN - OPUS4-64187 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schepers, Winfried T1 - Kritische Betrachtung der Impedanzfunktionen harmonisch angeregter Fundamente N2 - In den aktuellen Entwürfen des Eurocode 8 Teil 5 (FprEN 1998-5:2024) und auch des Euro-codes 7 Teil 3 (E DIN EN 1997-3:2022-10) werden Formeln für die Steifigkeiten eines Hal-braums mit einem darin eingebetteten starren masselosen Rechteckfundament gegenüber einer harmonischen Anregung angegeben. Die Formeln sind im Wesentlichen eine Kombination der Ergebnisse der Veröffentlichungen von Gazetas (1991) und Pais et al. (1988) über Forschungs-arbeiten, die in den 1980er Jahren durchgeführt wurden. Sie basieren auf numerischen Berech-nungen, deren Ergebnisse durch Ausgleichskurven approximiert wurden. Eine genauere Analyse der den Formeln zugrunde liegenden Veröffentlichungen zeigt einige Inkonsistenzen zwischen Eurocodes und den ursprünglichen Veröffentlichungen, deren Ursache nicht ohne weiteres er-kennbar ist. Darüber hinaus werden in den Eurocodes nur frequenzunabhängige Steifigkeiten angegeben. Das führt zu der Frage, wie verlässlich die Formeln sind. An zwei Beispielen wird nachfolgend die Notwendigkeit einer kritischen Verwendung der Impedanzfunktionen gezeigt. T2 - 19. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik CY - Vienna, Germany DA - 18.9.2025 KW - Impedanzen KW - Wellenausbreitung KW - Erschütterungen PY - 2025 AN - OPUS4-64188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Clauß, F. A1 - Epple, Niklas A1 - Ahrens, M. A. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Mark, P. T1 - Correlation of Load-Bearing Behavior of Reinforced Concrete Members and Velocity Changes of Coda Waves N2 - The integral collection of information such as strains, cracks, or temperatures by ultrasound offers the best prerequisites to monitor structures during their lifetime. In this paper, a novel approach is proposed which uses the collected information in the coda of ultrasonic signals to infer the condition of a structure. This approach is derived from component tests on a reinforced concrete beam subjected to four-point bending in the lab at Ruhr University Bochum. In addition to ultrasonic measurements, strain of the reinforcement is measured with fiber optic sensors. Approached by the methods of moment-curvature relations, the steel strains serve as a reference for velocity changes of the coda waves. In particular, a correlation between the relative velocity change and the average steel strain in the reinforcement is derived that covers 90% of the total bearing capacity. The purely empirical model yields a linear function with a high level of accuracy (R 2 =0.99, R2=0.99, RMSE≈90μ RMSE≈90μ strain). KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry (CWI) KW - Structural Health Monitoring KW - Reinforced Concrete KW - Embedded Sensors PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-542316 DO - https://doi.org/10.3390/ma15030738 VL - 15 IS - 3 SP - 738 PB - MDPI AN - OPUS4-54231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Epple, Niklas A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - A Portable Low-Cost Ultrasound Measurement Device for Concrete Monitoring N2 - This paper describes a new ultrasonic measuring device called “W-Box”. It was developed based on the requirements of the DFG Forschergruppe (research unit) CoDA for a portable device for monitoring of concrete specimens, models and actual structures using embedded ultrasonic transducers as well as temperature and humidity sensors. The W-Box can send ultrasonic pulses with a variable frequency of 50–100 kHz to one selectable transducer and records signals from up to 75 multiplexed channels with a sample rate of 1 MHz and a resolution of 14 bits. In addition, it measures temperature and humidity with high accuracy, adjustable amplification, restarts automatically after a power failure and can be fully controlled remotely. The measured data are automatically stored locally on-site data quality checks and transferred to remote servers. The comparison of the W-Box with a laboratory setup using commercial devices proves that it is equally reliable and precise, at much lower cost. The W-Box also shows that their measurement capacities, with the used embedded ultrasonic transducers, can reach above 6 m in concrete. KW - Low-cost KW - Coda wave interferometry KW - Ultrasound KW - IoT KW - Non-destructive testing PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-546756 DO - https://doi.org/10.3390/inventions6020036 SN - 2411-5134 VL - 6 IS - 2 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-54675 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diewald, F. A1 - Epple, Niklas A1 - Kraenkel, T. A1 - Gehlen, C. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Impact of External Mechanical Loads on Coda Waves in Concrete N2 - During their life span, concrete structures interact with many kinds of external mechanical loads. Most of these loads are considered in advance and result in reversible deformations. Nevertheless, some of the loads cause irreversible, sometimes unnoticed changes below the macroscopic scale depending on the type and dimension of the impact. As the functionality of concrete structures is often relevant to safety and society, their condition must be known and, therefore, assessed on a regular basis. Out of the spectrum of non-destructive monitoring methods, Coda Wave Interferometry using embedded ultrasonic sensors is one particularly sensitive technique to evaluate changes to heterogeneous media. However, there are various influences on Coda waves in concrete, and the interpretation of their superimposed effect is ambiguous. In this study, we quantify the relations of uniaxial compression and uniaxial tension on Coda waves propagating in normal concrete. We found that both the signal correlation of ultrasonic signals as well as their velocity variation directly reflect the stress change in concrete structures in a laboratory environment. For the linear elastic range up to 30% of the strength, we calculated a velocity variation of −0.97‰/MPa for compression and 0.33%/MPa for tension using linear regression. In addition, these parameters revealed even weak irreversible changes after removal of the load. Furthermore, we show the time-dependent effects of shrinkage and creep on Coda waves by providing the development of the signal parameters over time during half a year together with creep recovery. Our observations showed that time-dependent material changes must be taken into account for any comparison of ultrasonic signals that are far apart in time. The study’s results demonstrate how Coda Wave Interferometry is capable of monitoring stress changes and detecting even small-size microstructural changes. By indicating the stated relations and their separation from further impacts, e.g., temperature and moisture, we anticipate our study to contribute to the qualification of Coda Wave Interferometry for its application as an early-warning system for concrete structures. KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry (CWI) KW - Mechanical Load KW - Microstructure KW - Concrete PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556878 DO - https://doi.org/10.3390/ma15165482 SN - 1996-1944 VL - 15 IS - 16 SP - 1 EP - 15 PB - MDPI AN - OPUS4-55687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an Spannstählen am Beispiel der Carolabrücke N2 - Ausgehend von grundlegenden Betrachtungen zur wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion und historischen Schadensfällen, werden am Beispiel der Carolabrücke die werkstoff- und medienseitigen sowie die konstruktiven Einflussgrößen auf den Schadensmechanismus erläutert. Aufbauend auf den vorliegenden Erkenntnissen werden weitergehende Maßnahmen zur zukünftigen Bewertung von Spannstahlbrücken abgeleitet. T2 - Technische Schulung „Fügeverfahren für ingenieurtechnisches Personal“ CY - Cottbus, Germany DA - 11.09.2025 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2025 AN - OPUS4-64100 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - A New Young Network - die junge gfkorr (Das Netzwerk für junge Korrosionisten) N2 - This invited talk at the Young EFC Meeting (European Federation of Corrosion) was about the new network, founded in Germany in 2023, specialising in corrosion and corrosion protection. The network is called "die junge gfkorr" and has the following aims: (i) Initiation of in-person events with excursions and a networking atmosphere. (ii) Members come from both industry and academia can find similarities in each other's work (iii) Get to know each other and learn from each other, and (iv) Members benefit long-term by using the network throughout their careers and for future collaboration on daily business and research projects. T2 - Conference EUROCORR 2025, Young EFC Meeting CY - Stavanger, Norway DA - 07.09.2025 KW - Coatings KW - Corrosion KW - Corrosion Protection KW - Network PY - 2025 AN - OPUS4-64102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schultz, C. A1 - Cunningham, Patrick A1 - Fan, J. A1 - Miller, S.A. T1 - Balancing the Mechanical Performance and Environmental Sustainability of Fiber-Reinforced Concrete N2 - Fiber-reinforced concrete (FRC) can have improved durability and tensile properties, potentially enabling the more efficient use of concrete and lowering greenhouse gas (GHG) emissions. Yet, systematic quantifications of the environmental impacts of FRC, particularly when paired with changes to mechanical properties and the implications for material longevity, are limited. Herein, an assessment following the life-cycle assessment methodology for four common FRCs was performed, namely, those reinforced with polyvinyl alcohol (PVA), steel (ST), polypropylene (PP), and polyethylene terephthalate (PET). The analysis was bound to a cradle-to-gate scope, and solely virgin fiber material production was considered for the environmental impacts. Coupled changes in compressive and tensile strength, environmental impacts, and the role of material longevity and cost relative to unreinforced concrete were examined. Findings from this work show that, similar to unreinforced concrete, cement remains a key source of GHG emissions in FRC production. However, in FRCs fibers can drive additional emissions by up to 55%. Notably, PVA and ST led to the highest impacts and costs, which were minimal for inclusions of PP and PET. Yet ST contributed to the greatest benefits in flexural and compressive strengths. When the effects of longevity were integrated, FRC with PP reinforcement could offer desired emissions reductions with minimal increase in use period and cost, but the other fiber reinforcements considered may need to offer longer service life extension to reduce emissions compared with conventional concrete. These results indicate that FRC can enhance mechanical performance, but fiber type selections should be informed by the design life to achieve actual GHG emissions reductions. KW - Fiber-reinforced concrete KW - Greenhouse gas emissions KW - Concrete KW - Cement KW - Durability PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1061/JMCEE7.MTENG-19454 SN - 0899-1561 VL - 37 IS - 7 SP - 04025178-1 EP - 04025178-11 PB - American Society of Civil Engineers (ASCE) CY - Reston, VA AN - OPUS4-62987 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - New technologies for air-coupled ultrasonic testing N2 - This presentation opens the topic with the basics of air-coupled ultrasonic testing and presents various types of transducer technologies which are used in this field: ferroelectret transducers, thermoacoustic emitters, optical methods of detection of ultrasound and plasma-acoustic emitters. T2 - Seminar "Zerstörungsfreie Prüfung" CY - Online meeting DA - 26.6.2025 KW - Air-coupled ultrasound KW - Thermoacoustic transmitter KW - Ferroelectret KW - Plasma KW - Optical detection of ultrasound PY - 2025 AN - OPUS4-64079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - The Influence of Hydrogen Loading and Prestressing on the Sensitivity of Prestressing Steel to Stress Corrosion Cracking N2 - This talk addresses the issue of hydrogen-induced stress corrosion cracking (HiSCC) in prestressing steels. The susceptibility to HiSCC is evaluated using free corrosion tests according to ISO 15630-3, which is problematic as it produces unreliable results. However, a new test method shows promising reproducible results and reveals that Cr-alloyed quenched and tempered (Q&T) steels are as sensitive to HiSCC as unalloyed Q&T steels. T2 - Conference EUROCORR 2025 CY - Stavanger, Norway DA - 07.09.2025 KW - Bridges KW - Stress Corrosion Cracking KW - Hydrogen-induced Stress Corrosion Cracking KW - Prestressing steels PY - 2025 AN - OPUS4-64087 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Anwendungsszenarien und Referenzanwendungen sensorbasiertes Monitoring N2 - Präsentiert wird eine Kategorisierung von Anwendungsszenarien für sensorbasiertes Monitoring und die Planung für die Referenzbauwerke mit SHM-Anwendungen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens Aistec Pro werden Anwendungsszenarien für sensorbasiertes Monitoring kategorisiert und in Referenzanwendungen umgesetzt. Der Vortrag gibt einen Überblick über die abgeschlossene Planung. T2 - Jahrestreffen Verbund Aistec-Pro CY - Bonn, Germany DA - 17.09.2025 KW - SHM KW - Monitoring KW - Brückensicherheit KW - Aistec Pro PY - 2025 AN - OPUS4-64124 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Bridge Monitoring with Coda Waves - Embedding Ultrasonic Transducers in a Reinforced Concrete Bridge to Monitor Small Changes in Multiply Scattered Waves N2 - Within a DFG-funded research group, we investigate the possibility of concrete damage assessment with coda waves. Coda wave interferometry (CWI) can be a valuable asset to structural health monitoring (SHM) as we can detect small signal changes and quantify them with the calculation of relative velocity changes. By equipping an in-service road bridge with more than 24 embedded ultrasonic transducers, we want to analyze how methods developed within the research group perform in an uncontrollable environment. We evaluate individual source-receiver combinations for detection of temporal changes as well as the entire installed sensor array to create maps of material change comparing two distinct states of the bridge. T2 - Research Unit CoDA Summer School 2 CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 19.07.2022 KW - Coda Wave Interferometry KW - Embedded sensors KW - Structural Health Monitoring KW - Ultrasound KW - Reinforced Concrete Structures PY - 2022 AN - OPUS4-55382 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wang, Xin A1 - Herbrand, M. A1 - Müller, M. T1 - Processing ultrasonic data by coda wave interferometry to monitor load tests of concrete beams N2 - Ultrasonic transmission measurements have been used for decades to monitor concrete elements, mostly on a laboratory scale. Recently, coda wave interferometry (CWI), a technique adapted from seismology, was introduced to civil engineering experiments. It can be used to reveal subtle changes in concrete laboratory samples and even large structural elements without having a transducer directly at the place where the change is taking place. Here, several load tests until failure on large posttensioned concrete beams have been monitored using networks of embedded transducers. To detect subtle effects at the beginning of the experiments and cope with severe changes due to cracking close to failure, the coda wave interferometry procedures had to be modified to an adapted step-wise approach. Using this methodology, we were able to monitor stress distribution and localize large cracks by a relatively simple technique. Implementation of this approach on selected real structures might help to make decisions in infrastructure asset management. KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Coda wave interferometry KW - Embedded transducers PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-452328 DO - https://doi.org/10.3390/s19010147 SN - 1424-8220 VL - 19 IS - 1 SP - Article 147, 1 EP - 13 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-45232 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Herbrand, Martin A1 - Müller, Matthias T1 - Codawelleninterferometrie zur Detektion von Spannungszuständen in Betonbauteilen N2 - Informationen zu in Betonbauteilen stattfindenden Umlagerungsprozessen sowie Druckspannungsverteilungen können mit konventioneller Messtechnik bislang nicht zweifelsfrei beantwortet werden. Ultraschallmessungen mit eingebetteten Sensoren könnten hier eine sinnvolle Ergänzung zur konventionellen Messtechnik sein. Durch Einsatz der Codawelleninterferometrie (CWI) sind hiermit schon sehr kleine Änderungen im Material detektierbar. Um diese neue Methodik zu evaluieren, wurde das Forschungsprojekt „Querkrafttragfähigkeit von Spannbetonbrücken – Erfassung von Spannungszuständen in den Spannbetonversuchsträgern mit Ultraschallsensoren“ durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiiert. In diesem Projekt wurden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) Ultraschall-Transducer in mehrere Spannbetonträger des Instituts für Massivbau der RWTH Aachen eingebettet, die anschließend bis zum Bruch belastet wurden. Der Belastungsversuch an einem der Spannbetondurchlaufträger zeigte das große Potential dieser Methodik. Die im Netzwerk erfassten Änderungen der Ultraschallwellengeschwindigkeit geben die Spannungsverhältnisse im Längsschnitt des Trägers schon bei sehr niedrigen Belastungen qualitativ richtig wieder und zeigen bei hohen Belastungen eine gute Korrelation zum Rissbild. Dabei weisen räumliche Anomalien und Änderungen in der Charakteristik der Geschwindigkeitsänderungen oft schon auf Rissbildung hin, wenn diese noch nicht an der Oberfläche sichtbar ist. Dies zeigt das Potential im Hinblick auf eine Frühwarnung. Hierfür und ebenso in Bezug auf eine Quantifizierung der Effekte ist aber noch Entwicklungsarbeit notwendig. Ein Vorteil der Methodik ist, dass die Transducer nicht direkt am Ort der Änderung platziert werden müssen und einen relativ großen Bereich um die Transducer herum erfassen. T2 - DGZfP Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Ultraschall KW - Monitoring KW - Codawelleninterferometrie KW - Brückenträger PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-448642 SP - Mo.3.A.4, 1 EP - 8 PB - DGZfP AN - OPUS4-44864 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Milmann, Boris T1 - LAUS - Erste praktische Erfahrungen mit einem neuartigen Ultraschallsystem großer Eindringtiefe N2 - Konventionelle Systeme zur Ultraschall-Echo-Prüfung von Betonbauteilen sind in ihrer Eindringtiefe auf etwa einem Meter begrenzt. Zur Prüfung stärkerer Objekte war die Entwicklung eines neuartigen Prüfsystems notwendig. Das LAUS-System (Large Aperture UltraSound) besteht aus 12 einzelnen Arrays, die mit jeweils 32 Einzelprüfköpfen (Scherwellen, 25 – 50 kHz) als Sender oder Empfänger betrieben werden können. Sie werden unabhängig auf Betonoberflächen mit Unterdruck befestigt und kommunizieren drahtlos untereinander und mit der Zentraleinheit. Alle möglichen Kombinationen ergeben 132 Einzelmessungen, die zur Rekonstruktion des durchschallten Volumens genutzt werden. Mehrere dieser Datensätze lassen sich zu einer 3D-Auswertung kombinieren. Das System wurde an mehreren Testobjekten und Bauwerken erfolgreich erprobt. So konnte die fünf Meter dicke, sehr stark bewehrte Fundamentplatte des Fallturms auf dem BAM-Testgelände bei Horstwalde durchschallt werden. Ein zweites Beispiel ist die erfolgreiche Detektion von Spannkanälen in 1,8 m Tiefe in einem massiven Brückenbauwerk. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin DA - 15.2.2018 KW - Beton KW - Ultraschall KW - LAUS KW - Brücke KW - Fundament PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-445786 UR - https://www.bauwerksdiagnose2018.de/Portals/bauwerksdiagnose2018/BB/16.pdf SP - Paper 16, 1 EP - 8 CY - Berlin AN - OPUS4-44578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abraham, O. A1 - Ferria, H. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Brühwiler, E. A1 - Dalsgard Sörensen, J. A1 - Klikowicz, P. A1 - Kirsch, F. A1 - Niedermayer, H. A1 - Yalamas, T. T1 - INFRASTAR - Innovation and networking for fatigue and reliability analysis of structures - Training for assessment of risk - H2020 N2 - "INFRASTAR aims to develop knowledge, expertise and skills for optimal and reliable management of structures. The generic methodology is applied to bridges and wind turbines in relation to fatigue offering the opportunity to deal with complementary notions (such as old and new asset management, unique and similar structures, wind and traffic actions) while addressing 3 major challenges: 1/ advanced modelling of concrete fatigue behaviour, 2/new non destructive testing methods for early aged damage detection and 3/probabilistic approach of structure reliability under fatigue. Benefit of cross-experience and inter-disciplinary synergies creates new knowledge. INFRASTAR proposes innovative solutions for civil infrastructure asset management so that young scientists acquire a high employment profile in close dialogue between industry and academic partners. Modern engineering methods, including probabilistic approaches, risk and reliability assessment tools, will take into account the effective structural behaviour of existing bridges and wind turbines by exploiting monitored data. Existing methods and current state-of -the art is based on excessive conservatism which produces high costs and hinders sustainability. INFRASTAR improves knowledge for optimising the design of new structures, for more realistic verification of structural safety and more accurate prediction of future lifetime of the existing structures. That is a challenge for a sustainable development because it reduces building material and energy consumption as well as CO2 production. Within the global framework of optimal infrastructure asset management, INFRASTAR will result in a multi-disciplinary body of knowledge covering generic problems from the design stage process of the new civil infrastructures up to recycling after dismantlement. This approach and the proposed methods and tools are new and allow a step forward for innovative and effective process." KW - Concrete KW - Fatigue KW - Wind turbine KW - Bridge PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-447016 UR - http://www.ingentaconnect.com/content/sil/impact/2018/00002018/00000001/art00023 DO - https://doi.org/10.21820/23987073.2018.70 SN - 2398-7073 VL - 2018 IS - 1 SP - 70 EP - 72 PB - Science Impact Ltd. CY - Bristol, UK AN - OPUS4-44701 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chakraborty, J. A1 - Wang, Xin A1 - Stolinski, M. T1 - Damage Detection in Multiple RC Structures Based on Embedded Ultrasonic Sensors and Wavelet Transform N2 - This paper summarizes the results of research aimed at assessing cracks in reinforced concrete structures using embedded ultrasonic sensors. The diffuse ultrasonic waves were considered to evaluate the health status of the tested structures. There are different algorithms used to detect cracks in the structure, but most studies have been performed on benchmark reinforced concrete (RC) structures and in laboratory conditions. Since there were difficulties with the validity of Damage detection in real structures in the presence of environmental changes and noises, the application of advanced signal processing methods was necessary. Therefore, the wavelet transform was applied to process ultrasonic signals acquired from multiple civil structures. It is shown that the ultrasonic sensors with an applied wavelet transform algorithm on collected signals can successfully detect cracks in the laboratory as well as in a real environment. Experimental results showed a perfect match for detecting damage and quasi-static load in the presence of environmental changes. The results were confirmed with other techniques. In addition, designing an extra filter for removing noises can be avoided by using the applied algorithms. The obtained results confirmed that diffuse ultrasonic sensor methodology with the proposed algorithm is useful and effective in Monitoring real RC structures, and it is better than traditional techniques. KW - Ultrasound KW - Damage KW - Detection KW - Concrete KW - Wavelet PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-523089 DO - https://doi.org/10.3390/buildings11020056 VL - 11 IS - 2 SP - 56 PB - MDPI AN - OPUS4-52308 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Monitoring Reinforced Concrete Structures with Coda Waves The Influence of Temperature on Ultrasound Velocity Changes calculated with Coda Wave Interferometry N2 - Monitoring of reinforced concrete structures to ensure their stability and increase their service-life is a crucial element of a modern infrastructural concept. With classical methods of non-destructive testing and inspection, repeated measurements under comparable conditions are difficult to conduct. Therefore, DFG research unit FOR 2825 CoDA researches the assessment of concrete damage using ultrasound coda wave interferometry and embedded sensors. Embedding the sensors into the monitoring target reduces human and non-human factors influencing repeatability. Using Coda Wave Interferometry (CWI), small velocity changes in the material can be detected by comparison of repeated measurements. The technique is sensitive to damaging changes like cracking as well as to reversible influences like material temperature. The understanding of these different influences on the signal is crucial for the analysis of long-term monitoring data to make an educated assessment of the structure and its integrity. With several laboratory experiments in a climate chamber and a long-term experiment recording an annual cycle in a large model on an outdoor test site in Horstwalde close to Berlin, we try to understand the influence of temperature on the CWI results. The results show that the velocity change calculated by CWI does closely follow the trend of concrete temperature. After one year of data recording with the large model being exposed to environmental variations only, the calculated velocity change resembles the annual temperature curve. The data shows a linear dependency between velocity and temperature change in a range of -0.03 percent per °K to -0.06 percent per °K - regardless of specimen size. An approach to remove temperature influence from the yearly cycle recorded in the large-scale experiment using this linear relation is unable to remove high-frequency variations - especially daily influences. Low-pass filtering the data can eliminate these variations while preserving permanent shifts caused by damages. Although we have shown that the influence of temperature on long term monitoring can be removed to a significant extent, there is still an influence of environmental changes remaining in the data. Possible nonlinear effects and influences not related to temperature need to be investigated in the future. T2 - DGG 81. Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Ultrasound KW - Bridge Monitoring KW - Coda Wave Interferometry KW - Structural health monitoring PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-522401 DO - https://doi.org/10.23689/fidgeo-3975 AN - OPUS4-52240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wang, Xin A1 - Mierschke, Vivien A1 - Bertschat, Anja Sophie T1 - Concepts from seismic interferometry transferred to sonic and ultrasonic concrete inspection and monitoring N2 - Seismic interferometry (SI) deals either with the sensible detection of changes in the subsurface or with the reconstruction of virtual signals between two receivers by crosscorrelation of signals from diffuse sources. These concepts can be applied in NDT in civil engineering for various purposes, e. g. to detect changes in bridges. Here it is demonstrated using data from a reference structure on our test site. Practical applications can be expected in the very near future. T2 - 12th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2018) CY - Gothenburg, Sweden DA - 11.6.2018 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Coda KW - Interferometry PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-468465 UR - http://www.ndt.net/?id=22760 SN - 1435-4934 VL - 23 IS - 8 SP - 1 EP - 2 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-46846 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Clauß, F. A1 - Epple, Niklas A1 - Ahrens, M. A. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Mark, P. T1 - Comparison of Experimentally Determined Two-Dimensional Strain Fields and Mapped Ultrasonic Data Processed by Coda Wave Interferometry N2 - Due to the high sensitivity of coda waves to the smallest structural alterations such as strain, humidity or temperature changes, ultrasonic waves are a valid means to examine entire structures employing networks of ultrasonic transducers. In order to substantiate this ex ante assessment, the viability of measuring ultrasonic waves as a valid point of reference and inference for structural changes is to be further scrutinized in this work. In order to investigate the influence of mechanical strain on ultrasonic signals, a four-point bending test was carried out on a reinforced concrete beam at Ruhr University Bochum. Thus, measurements collected from a network of selected transducer pairings arranged across the central, shear-free segment of the test specimen, were correlated to their respective strain fields. Detected ultrasonic signals were evaluated employing Coda Wave Interferometry. Such analysis comprised the initial non-cracked state as well as later stages with incremental crack depth and quantity. It was to ascertain that the test specimen can in fact be qualitatively compartmentalized into areas of compression and tension identified via Relative Velocity Changes presented in Attribute Maps. However, since results did not entail a zero crossing, i.e., neither positive nor negative values were to be calculated, only relative changes in this work displayed staggered over the height of the object under test, are discussed. Under the given methodological premises, additional information is currently required to make quantitative assertions regarding this correlation of ultrasonic and strain results. This holds true for the comparability of the ultrasonic and strain results for both non-cracked and even the cracked state. KW - Digital image correlation KW - Fiber optic sensors KW - Coda Wave Interferometry KW - Ultrasound KW - Concrete PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-510501 DO - https://doi.org/10.3390/s20144023 SN - 1424-8220 VL - 20 IS - 14 SP - Paper 4023, 1 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-51050 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Xin A1 - Chakraborty, J. A1 - Bassil, A. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Detection of Multiple Cracks in Four-Point Bending Tests Using the Coda Wave Interferometry Method N2 - The enlargement of the cracks outside the permitted dimension is one of the main causes for the reduction of service life of Reinforced Concrete (RC) structures. Cracks can develop due to many causes such as dynamic or static load. When tensile stress exceeds the tensile strength of RC, cracks appear. Traditional techniques have limitations in early stage damage detection and localisation, especially on large-scale structures. The ultrasonic Coda Wave Interferometry (CWI) method using diffuse waves is one of the most promising methods to detect subtle changes in heterogeneous materials, such as concrete. In this paper, the assessment of the CWI method applied for multiple cracks opening detection on two specimens based on four-point bending test is presented. Both beams were monitored using a limited number of embedded Ultrasonic (US) transducers as well as other transducers and techniques (e.g., Digital Image Correlation (DIC), LVDT sensors, strain gauges, and Fiber Optics Sensor (FOS)). Results show that strain change and crack formation are successfully and efficiently detected by CWI method even earlier than by the other techniques. The CWI technique using embedded US transducers is undoubtedly a feasible, efficient, and promising method for long-term monitoring on real infrastructure. KW - Coda wave interferometry KW - Reinforced concrete KW - Cracks KW - SHM KW - Damage detection PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506666 DO - https://doi.org/10.3390/s20071986 VL - 20 IS - 7 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-50666 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Gardner, S. A1 - Kind, Thomas A1 - Kaiser, R. A1 - Grunwald, Marcel A1 - Yang, G. A1 - Redmer, Bernhard A1 - Waske, Anja A1 - Mielentz, Frank A1 - Effner, Ute A1 - Köpp, Christian A1 - Clarkson, A. A1 - Thompson, F. A1 - Ryan, M. A1 - Mahon, D. T1 - Muon Tomography of the Interior of a Reinforced Concrete Block: First Experimental Proof of Concept N2 - Quality assurance and condition assessment of concrete structures is an important topic world-wide due to the aging infrastructure and increasing traffic demands. Common topics include, but are not limited to, localisation of rebar or tendon ducts, geometrical irregularities, cracks, voids, honeycombing or other flaws. Non-destructive techniques such as ultrasound or radar have found regular, successful practical application but sometimes suffer from limited resolution and accuracy, imaging artefacts or restrictions in detecting certain features. Until the 1980s X-ray transmission was used in case of special demands and showed a much better resolution than other NDT techniques. However, due to safety concerns and cost issues, this method is almost never used anymore. Muon tomography has received much attention recently. Novel detectors for cosmic muons and tomographic imaging algorithms have opened up new fields of application, such as the investigation of freight containers. Muon imaging also has the potential to fill some of the gaps currently existing in concrete NDT. As a first step towards practical use and as a proof of concept we used an existing system to image the interior of a reference reinforced 600 kg concrete block. Even with a yet not optimized setup for this kind of investigation, the muon imaging results are at least of similar quality compared to ultrasonic and radar imaging, potentially even better. The data acquisition takes more time and signals contain more noise, but the images allowed to detect the same important features that are visible in conventional high energy X-ray tomography. In our experiment, we have shown that muon imaging has potential for concrete inspection. The next steps include the development of mobile detectors and optimising acquisition and imaging parameters. KW - Concrete KW - Muon KW - Radar KW - Ultrasound KW - X-ray PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529974 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-021-00797-3 VL - 40 IS - 3 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Nature AN - OPUS4-52997 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Xin A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Hindersmann, Iris T1 - The installation of embedded ultrasonic transducers inside a bridge to monitor temperature and load influence using coda wave interferometry technique N2 - This article presents a unique method of installing a special type of embedded ultrasonic transducers inside a 36-m-long section of an old bridge in Germany. A small-scale load test was carried out by a 16 ton truck to study the temperature and load influence on the bridge, as well as the performance of the embedded transducers. Ultrasonic coda wave interferometry technique, which has high sensitivity in detecting subtle changes in a heterogeneous medium, was used for the data evaluation and interpretation. The separation of two main influence factors (load effect and temperature variation) is studied, and future applications of wave velocity variation rate Φ for structural health condition estimation are discussed. As a preliminary research stage, the installation method and the performance of the ultrasonic transducer are recognized. Load- and temperature-induced weak wave velocity variations are successfully detected with a high resolution of 10−4%. The feasibility of the whole system for long-term structural health monitoring is considered, and further research is planned. KW - Ultrasound KW - Bridge KW - Monitoring KW - coda wave interferometry KW - embedded PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527978 DO - https://doi.org/10.1177/14759217211014430 SN - 1475-9217 VL - 21 IS - 3 SP - 913 EP - 927 PB - SAGE AN - OPUS4-52797 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Arndt, R.W. A1 - Grosse, C.U, A1 - Maehner, D. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Taffe, A. A1 - Algernon, D. A1 - Berger, J. A1 - Kessler, S. A1 - Krueger, M. A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Ufermann-Wallmeier, D. A1 - Walther, A. T1 - Non-destructive testing in civil engineering: A memorandum for teaching at German-speaking universities N2 - This contribution summarizes actual developments and draft fundamental teaching topics in the field of nondestructive testing in civil engineering (NDT-CE). It is based on the first memorandum on teaching and research in the field of NDT-CE at German speaking universities and provides an overview of the academic education and highlights possible focuses, especially in teaching but also takes into account noteworthy developments and topics in research in the field of NDT-CE. Suggestions are given for the development and advancement of the teaching curricula in regards to a comprehensive and sound professional education of students in civil engineering and adjacent disciplines. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Curriculum KW - NDT-CE KW - University KW - Competencies PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563269 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/61547_manuscript.pdf SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net AN - OPUS4-56326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Fontoura Barroso, Daniel T1 - Coda Wave Interferometry for Monitoring Bridges with Embedded Ultrasonic Transducers – Lessons Learned at the Gänstorbrücke Bridge Ulm, Germany N2 - Ultrasonic Coda Wave interferometry has the potential to detect minute changes in scattering materials like concrete. By permanently installing ultrasonic transducers in concrete, DFG Research unit CoDA aims to develop methods for concrete damage assessment in Germany's aging infrastructure. To test the methods developed in simulations and laboratory experiments on a large scale, we have implemented several ultrasonic transducers at the Gänstorbrücke Ulm, one of Germany's most monitored road bridges. Since fall 2020 we are monitoring parts of the center of the Bridge, as well as an abutment, and compare the results to the commercial monitoring system. All data is recorded with a self-made data collection device, the so-called W-Box, and analyzed with different coda wave-based algorithms to detect signal and volumetric velocity changes. The long-term measurements show that the influence of temperature changes on strains and therefore ultrasound velocity changes calculated with coda waves can be monitored. The capabilities and limitations of the coda wave-based monitoring system are tested in a controlled experiment. Static loading using a truck with varying loads at several positions allows the calibration of the system to improve the detectability of possibly damaging loads and changes induced by this loading. A map of velocity change analyzing data from this load experiment shows that the influence of load on the material and strain distribution can be detected with array measurements. T2 - NDT-CE 2022 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Coda Wave Interferometry KW - Ultrasound KW - Embedded sensors KW - Bridge Monitoring KW - Load Experiment PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-564531 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-56453 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rabe, U. A1 - Pudovikov, S. A1 - Herrmann, H.-G. A1 - Wiggenhauser, H. A1 - Prabhakara, Prathik A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Evaluation of retroreflective corner echo for detection of surface breaking cracks in concrete by ultrasound N2 - The retroreflective corner echo is used, for example, in ultrasonic non-destructive testing of metals to find fatigue cracks in tubes or shafts. If the much weaker crack tip signal is additionally detected, the crack length can also be determined. A corner reflection occurs in cases of surface breaking cracks with predominantly perpendicular orientation to the surface. The intensity of the corner reflection depends on the angle of incidence and on the ultrasonic wave mode used. For the reliable detection of vertical surface breaking cracks in metals, transversal waves are commonly used, which propagate at an angle of 37° to 53° to the inspection surface. As shown in this contribution, the wide spread low frequency ultrasonic arrays with dry point contact sources available for ultrasonic testing of concrete also allow to receive corner echoes. These devices generate transversal waves in concrete structures with a large divergence of the sound field. A series of experiments was carried out with such dry point contact arrays on concrete specimens with artificial test defects and controlled induced cracks of different depths. The ultrasonic time-of-flight signals were recorded, exported and reconstructed utilising the SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) algorithm. The SAFT reconstruction parameters were adjusted to visualize the corner echo indication. As will be shown, with this targeted processing, the reproducible detection of surface breaking cracks in concrete is possible. The retroreflective corner echo can thus be exploited in civil engineering for non-destructive inspection of concrete. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Concrete KW - Crack depth KW - Ultrasound KW - SAFT PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563365 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/27256_manuscript.pdf IS - 27256 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net AN - OPUS4-56336 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, U. A1 - Pudovikov, S. A1 - Herrmann, H.-G. A1 - Wiggenhauser, H. A1 - Prabhakara, Prathik A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Using the Corner Reflection for Depth Evaluation of Surface Breaking Cracks in Concrete by Ultrasound N2 - The corner echo is a well-known effect in ultrasonic testing, which allows detection of surface breaking cracks with predominantly perpendicular orientation to the surface as, for example, corrosion cracks in metal pipes or shafts. This echo is formed by two planes, the surface of the crack and the surface which the crack breaks. It can also be classified as a half-skip method, since a reflection of the pulse occurs on the backwall before the reflection at the defect takes place. In combination with the diffraction from the crack tip, the corner echo also allows crack sizing. As shown in this paper, the corner reflection can be used in civil engineering for nondestructive inspection of concrete. Commercially available low frequency ultrasonic arrays with dry point contact sources generate SH transversal waves with sufficient divergence of the sound field in order to detect corner reflections. Ultrasonic line-scans and area-scans were acquired with a linear array on flat concrete specimens, and the data were reconstructed by the Synthetic aperture focusing technique. If the angles and the area of reconstruction are chosen accordingly, the corner echo reflection can be distinguished from other ultrasonic information. The corner echo can thus be used as a method for deciding whether a crack is a partial-depth crack or a full-depth crack and thus for obtaining a statement about crack depth. This paper presents corresponding experimental results obtained on concrete specimens with artificial test defects and cracks induced under controlled conditions. KW - Ultrasound KW - Crack depth KW - Concrete KW - Corner echo PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574631 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-023-00956-8 SN - 0195-9298 VL - 42 IS - 2 SP - 1 EP - 19 PB - Springer Nature AN - OPUS4-57463 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Timofeev, Juri A1 - Azari, H. A1 - Satyanarayana, R. T1 - Controlled Creating of Delaminations in Concrete for Nondestructive Testing N2 - Locating and sizing delaminations is a common inspection task in the maintenance and quality control of construction and rehabilitation. Their detection is an important area of application of nondestructive testing in civil engineering (NDT-CE). To improve this application, NDT test systems and test solutions must be compared, for which specimens containing well-defined delaminations are needed to serve as a reference. Currently, there are no widely accepted procedures available for creating such flaws locally and reproducibly. This study presents procedures for creating artificial delaminations repeatably and as close as possible to natural delaminations. To produce the discontinuities only substances were used which can occur in concrete components and do not affect the application of NDT-CE methods. Ultrasonic pulse-echo (UPE) was used to test the flaws in the specimens. The delaminations were created by applying expansive mortar in prepared through holes. Three specimens with two delaminations each were built and tested using UPE. KW - Concrete KW - Reference KW - Delamination KW - Test specimen KW - Non-destructive testing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-595201 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-023-01044-7 SN - 0195-9298 VL - 43 IS - 1 SP - 1 EP - 13 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-59520 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schumacher, T. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Combining Passive and Active Ultrasonic Stress Wave Monitoring Techniques: Opportunities for Condition Evaluation of Concrete Structures N2 - Concrete structures are invaluable assets to a society and managing them efficiently and effectively can be supported by information gathered through structural health monitoring (SHM). In this paper, a combined approach based on passive, i.e., acoustic emission (AE), and active, i.e., ultrasonic stress wave (USW) monitoring techniques for application to concrete structures is proposed and evaluated. While AE and USW are based on the same underlying physics, i.e., wave motion in solids, they differ fundamentally with respect to the nature of the source. For the former, external stimuli such as mechanical loads or temperature cause the rapid release of energy from initially unknown locations. As a result, AE events are unique and cannot be repeated. For the latter, a known source at a known location is employed at a specified time. This approach is thus controlled and repeatable. It is argued that a combination of these two techniques has the potential to provide a more comprehensive picture of ongoing fracture processes, damage progression, as well as slowly occurring aging and degradation mechanisms. This combined approach does thus promise new opportunities to support condition assessment of concrete structures. After providing an overview and comparison of the two techniques, results, and observations from a full-scale laboratory experiment and an in-service bridge monitoring study are discussed to demonstrate the promise of the proposed combined monitoring approach. Finally, suggestions for further work are presented. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Ultrasound KW - Acoustic emission KW - Concrete structures KW - Monitoring PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563242 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/61607_manuscript.pdf SP - 1 EP - 11 PB - NDT.net AN - OPUS4-56324 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feistkorn, S. A1 - Algernon, D. A1 - Arndt, R. A1 - Ebell, Gino A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. U. A1 - Holstein, R. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Schickert, M. A1 - Schulze, S. A1 - Taffe, A. A1 - Walther, A. A1 - Wolf, J. A1 - Zoega, A. A1 - Zwanzig, M. T1 - Introduction to DIN 4871: Qualification of NDT Personnel in Civil Engineering (NDT-CE) N2 - Recently, non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE), in particular of concrete components, has successfully mastered the leap from research to practice. Several methods have been established for field inspections to determine the concrete cover of reinforcement or to estimate the compressive strength as well as other parameters related to the concrete material. In addition, the application of nondestructive testing is indispensable, if information about the inner structure - such as the location of rebars and tendon ducts or the damage-related condition assessment to detect grouting defects, honeycombs, delamination, or corrosion - is required. Besides the selection of a suitable NDT method and an appropriate inspection system, the reliability of the results depends largely on the person who applies the non-destructive inspection technique and evaluates the inspection results. To ensure a high quality of non-destructive concrete evaluation as well as to keep the uncertainty caused by the inspection personnel to a minimum, structured, consistent and regulated theoretical as well as practical training of inspection personnel is essential. To close this gap, the subcommittee of education (UA-A) within the committee for NDT-CE of the German Society for Nondestructive Testing (DGZfP) has been reactivated in 2018 to establish uniform training standards for nondestructive concrete inspections in the long term. The subcommittee consists of scientists, practitioners, authorities, and clients. So far, the national standard DIN 4871 “Non-destructive testing - Qualification and Certification of NDT personnel in Civil Engineering (NDT-CE)” was developed and is currently under review. This standard considers the civil-industry-specifics, for example, that standards for NDT of concrete, as well as related product standards with a few exceptions, still do not exist at the moment. Within this presentation, the concept, the connection to ISO 9712 and other standards as well as an overview of the developed German standard DIN 4871 will be presented. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Non-destrucive testing KW - Civil engineering PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555250 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/66594_manuscript.pdf VL - 2022/09 SP - 1 EP - 12 PB - NDT.net CY - Bad Breisig AN - OPUS4-55525 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Guangliang, Y. A1 - Mahon, D. A1 - Gardner, S. T1 - Muon tomography applied to assessment of concrete structures: First experiments and simulations. N2 - Non-destructive techniques for reinforced or prestressed concrete inspection such as ultrasound or radar have found regular, successful practical application but sometimes suffer from limited resolution and accuracy, imaging artefacts or restrictions in detecting certain features. Until the 1980s X-ray transmission was used in case of special demands and showed a much better resolution than other NDT techniques. However, due to safety concerns and cost issues, this method is almost never used anymore. Muon tomography has received much attention recently. Novel detectors for cosmic muons and tomographic imaging algorithms have opened new fields of application. As a first step towards practical application in civil engineering and as a proof of concept we used an existing system to image the interior of a reference reinforced 600 kg concrete block. Even with a yet not optimized setup for this kind of investigation, the muon imaging results are at least of similar quality compared to ultrasonic and radar imaging, potentially even better. In a second step, we have performed simulations to assess the potential for a set of important testing problems such as grouting defects in tendon ducts. The next steps include the development of mobile detectors and optimizing acquisition and imaging parameters. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Muon tomography KW - Concrete KW - Inspection KW - Simulation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563224 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/60943_manuscript.pdf SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-56322 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Buske, B. T1 - Application of Elastic Reverse Time Migration to Ultrasonic Echo Data in Civil Engineering N2 - To improve ultrasonic imaging of concrete structures, we transferred a seismic migration technique, the Reverse Time Migration (RTM), to non-destructive testing. A 2D elastic RTM algorithm was tested on synthetic ultrasonic echo data. Compared to the typically used synthetic aperture focusing technique (SAFT) as well as our acoustic RTM algorithm, the presented elastic RTM results show an enhancement in imaging vertical reflectors and complex features inside the 2D numerical concrete model. T2 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Ultrasonic Echo Technique KW - Reverse Time Migration KW - Synthetic Aperture Focusing Technique PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-561147 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/60699_manuscript.pdf SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-56114 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abraham, O. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Schmidt, F. A1 - Sörensen, J.D. A1 - Thöns, S. A1 - Chapeleau, X. A1 - Ferria, H. T1 - Infrastar Training School on Fatigue and Reliability Analysis of Structures - Training for Assessment of Risk N2 - The Infrastar training school provides lectures and hands-on training to Master and PhD students, early-stage researchers and (young) professionals on all aspects of asset management of civil infrastructures with respect to fatigue of materials. It is organized yearly since 2019 and up to 20 profiles are selected to attend the 3.5-day training. A team of 7 teachers provides insight in multi-disciplinary and intersectoral basic concepts in three core fields, ranging from the design to the dismantling of the structures (bridges and wind turbines): 1. Monitoring and auscultation, 2. Structural and action models, 3. Reliability, risk and decision analyses. Each year, a recognized expert is invited to deliver a keynote lecture to raise interest in a specific aspect of one of the fields covered. The presentation is recorded and published on the training school website. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Doctoral School KW - Multidisciplinary KW - Fatigue KW - Reliability PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-563253 UR - https://www.ndt.net/article/ndtce2022/paper/61021_manuscript.pdf SP - 1 EP - 3 PB - NDT.net AN - OPUS4-56325 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Optimierung und Erweiterung der Parallel-Seismik-Methode zur Bestimmung der Länge von Fundamentpfählen N2 - Das Parallel-Seismik-Verfahren dient vor allem der nachträglichen Langenmessung von Fundamentpfählen oder ähnlichen Elementen zur Gründung von Bauwerken. Eine solche Messung wird beispielsweise notwendig, wenn ein Gebäude verstärkt, erhöht oder anders als bisher genutzt werden soll, aber keine Unterlagen mehr über die Fundamente vorhanden sind. Das Messprinzip des schon seit einigen Jahrzehnten bekannten Verfahrens ist relativ einfach: Auf dem Pfahlkopf wird meist durch Hammerschlag eine Stoßwelle erzeugt, die durch den Pfahl nach unten lauft. Dabei wird Energie in den Boden abgegeben. Die abgestrahlten Wellen werden von Sensoren in einem parallel zum Pfahl hergestellten Bohrloch registriert. Aus den Laufzeiten lassen sich die materialspezifischen Wellengeschwindigkeiten im Pfahl und im Boden sowie die Pfahllange ermitteln. Bisher wurde meist ein sehr einfaches Verfahren zur Datenauswertung verwendet, das die Lange der Pfahle systematisch überschätzt. In der vorliegenden Dissertation wurden die mathematisch-physikalischen Grundlagen beleuchtet und durch Computersimulation die Wellenausbreitung in Pfahl und Boden genau untersucht. Weitere Simulationen klarten den Einfluss verschiedener Mess- und Strukturparameter, beispielsweise den Einfluss von Bodenschichtung oder Fehlstellen im Pfahl. So konnte geklärt werden, in welchen Fällen mit dem Parallel-Seismik-Verfahren gute Ergebnisse erzielt werden können (z. B. bei Fundamenten in Sand oder Ton) und wo es an seine Grenzen stößt (z. B. bei Gründung im Fels). Auf Basis dieser Ergebnisse entstand ein neuer mathematischer Formalismus zur Auswertung der Laufzeiten. In Verbindung mit einem Verfahren zur Dateninversion, d. h. der automatischen Anpassung der Unbekannten in den Gleichungen an die Messergebnisse, lassen sich sehr viel genauere Werte für die Pfahllange ermitteln als mit allen bisher publizierten Verfahren. Zudem kann man nun auch mit relativ großen Abstanden zwischen Bohrloch und Pfahl (2 - 3 m) arbeiten. Die Methode wurde an simulierten Daten ausführlich getestet. Die Messmethode und das neue Auswerteverfahren wurden in einer Reihe praktischer Anwendungen getestet – und dies fast immer erfolgreich. Nur in einem Fall komplizierter Fundamentgeometrie bei gleichzeitig sehr hoher Anforderung an die Genauigkeit war schon nach Simulationen klar, dass hier ein Einsatz nicht sinnvoll ist. Dafür zeigte es sich, dass auch die Lange von Pfahlwanden und Spundwanden ermittelt werden kann. Die Parallel-Seismik-Methode funktioniert als einziges verfugbares Verfahren zur Fundamentlangenermittlung zugleich in den meisten Bodenarten sowie an metallischen und nichtmetallischen Fundamenten und kommt ohne Kalibrierung aus. Sie ist nun sehr viel breiter einsetzbar und liefert sehr viel genauere Ergebnisse. Die Simulationen zeigten noch Potential für Erweiterungen, zum Beispiel durch den Einsatz spezieller Sensoren, die zusätzliche Wellentypen empfangen und unterscheiden können. N2 - The Parallel Seismic (PS) method is used for determination of the unknown or undocumented depth/length of foundations, mostly piles. PS is an established but rather not commonly used geophysical technique, which has been developed several decades ago. Currently, this method is standardized in France and included in the FHWA method catalog. The principle behind PS is quite simple: an impulse is generated on top of the pile by a hammer stroke, generating elastic waves (mainly compressional) traveling downward through the pile. Due to the high impedance contrast between pile and soil, the main part of the energy remains in the pile, but some is transmitted as guided waves into the surrounding soil. After reaching the pile toe, transmitted/diffracted waves of nearly spherical front are generated. These waves are recorded by sensors (hydrophones or geophones) in a nearby borehole. From the first arrival times registered at the sensors, the apparent wave velocity is calculated, which is different above the pile toe (pile velocity) and below (soil velocity). In the conventional data analysis, the pile length is estimated based on the intersection of the two travel time branches, leading to a systematic overestimation of the length of the pile. This thesis provides a systematic treatise of the mathematical and physical foundations of wave propagation in piles and soil. Extensive numerical simulations and parametric studies have been carried out to investigate the nature of the wave-field and influence of measurement and structural parameters. The results revealed the range of applicability of Parallel Seismic, but also some limitations, e. g. in the case of rock socketed foundations or piles containing flaws. A new formalism for data interpretation was developed based on the simulation results, which takes into account the soil layers and the borehole inclination. This novel data interpretation scheme was used in combination with different data inversion methods. A comparison of the results showed that the commonly used Levenberg-Marquardt type least squares approach gives sufficiently accurate estimations in most common scenarios. The VFSA (very fast simulated annealing) method offers some advantages (e. g. avoiding local minima under certain conditions) but is much more time consuming. The new interpretation method was successfully validated using several sets of simulated data. It proved to be not only more accurate than all other available methods, but also to extend the maximum allowable pileborehole distance to 2 – 3 m. Besides the numerical study, several field investigations have been carried out for the purpose of this study and also in the framework of real world projects. The foundation types included secant pile walls and sheet piles. The method performed successfully in all cases but one: a highly accurate determination of the connection of a T-shaped footing. In this particular case, the inapplicability of the method was concluded after some preliminary simulations, thus avoiding unnecessary costs to the client. Performing simulations prior to the actual testing is recommended in dealing with all non-standard cases. Today, Parallel Seismic is the only method applicable on metallic and non metallic foundations which can be used without calibration. It has the largest range of all borehole methods. T3 - BAM Dissertationsreihe - 70 KW - Parallel-Seismik KW - Fundament KW - Inversion KW - Bohrpfahl KW - Längenbestimmung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-883 SN - 978-3-9813853-5-9 SN - 1613-4249 VL - 70 SP - 1 EP - 221 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-88 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Büttner, Christoph A1 - Buske, Stefan T1 - Application of iterative elastic reverse time migration to shear horizontal ultrasonic echo data obtained at a concrete step specimen N2 - The ultrasonic echo technique is broadly applied in non‐destructive testing (NDT) of concrete structures involving tasks such as measuring thickness, determining geometry and locating built‐in elements. To address the challenge of enhancing ultrasonic imaging for complex concrete constructions, we adapted a seismic imaging algorithm – reverse time migration (RTM) – for NDT in civil engineering. Unlike the traditionally applied synthetic aperture focusing technique (SAFT), RTM takes into account the full wavefield including primary and reflected arrivals as well as multiples. This capability enables RTM to effectively handle all wave phenomena, unlimited by changes in velocity and reflector inclinations. This paper concentrates on applying and evaluating a two‐dimensional elastic RTM algorithm that specifically addresses horizontally polarized shear (SH) waves only, as these are predominantly used in ultrasonic NDT of concrete structures. The elastic SH RTM algorithm was deployed for imaging real ultrasonic echo SH‐wave data obtained at a concrete specimen exhibiting a complex back wall geometry and containing four tendon ducts. As these features are frequently encountered in practical NDT scenarios, their precise imaging holds significant importance. By applying the elastic SH RTM algorithm, we successfully reproduced nearly all reflectors within the concrete specimen. In particular, we were capable of accurately reconstructing all vertically oriented reflectors as well as the circular cross sections of three tendon ducts, which was not achievable with traditional SAFT imaging. These findings demonstrate that elastic SH RTM holds the ability to considerably improve the imaging of complex concrete geometries, marking a crucial advancement for accurate, high‐quality ultrasonic NDT in civil engineering. KW - Engineering KW - Finite-Difference Time Domain KW - Non-Destructive KW - Seismic KW - Migration KW - Ultrasonic-Echo Technique PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-608744 DO - https://doi.org/10.1002/nsg.12318 SN - 1569-4445 VL - 2024 SP - 1 EP - 22 PB - Wiley AN - OPUS4-60874 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bahrami Eskandari, Ardalan A1 - Nikkhoo, Ali A1 - Hajirasouliha, Iman T1 - Analyzing Vertical Earthquake Vibrations and Moving Vehicle Loads for Structural Health Monitoring and Vibration Suppression in Bridges N2 - The design of bridges often overlooks the vertical component of earthquakes or considers it of secondary importance, despite compelling evidence indicating specific structural damage caused by primary earthquake waves. Conversely, during the operational phase, the combined influence of ground motion and moving loads from vehicles can significantly impact the structural health monitoring (SHM) of bridges. This study aims to evaluate the simultaneous effect of vertical earthquake vibrations and moving vehicle loads on simply supported bridges. The research employs a practical methodology based on the eigenfunction expansion method to analyze change of deflection due to the effect of these concurrent forces under seven different earthquake records. It is shown that within a realistic range of vehicle mass and velocity, the average of changing the maximum deflection at the mid-span of the main beam (denoted as M_n) reaches up to 163% under various scenarios. Subsequently, the seismic parameters influencing this phenomenon are identified through a statistical analysis of set of 100 different earthquake records with unique features. A linear regression equation is presented to predict the M_n based on the earthquake specific properties. Additionally, to control the vertical vibration of bridge systems, a novel vibration suppression system utilizing steel pipe dampers is introduced, and its reliability is examined across a broad spectrum of bridge flexural rigidity. The results indicate that the system's efficiency depends on M_n and the soil type of the bridge construction, enabling a reduction in structural sections (up to 27%) while achieving the same maximum target deflection in the initial state. This efficiency leads to a more economical design solution, emphasizing the potential benefits of the proposed system for practical application. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Bridge structures KW - Vertical earthquakes KW - Health monitoring KW - Moving vehicles KW - Suppressing vibrations PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604893 DO - https://doi.org/10.58286/29746 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net AN - OPUS4-60489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bahrami Eskandari, Ardalan A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - NDT Data-Supported Structural Reassessments based on Regression Relations in Measuring Data Analysis N2 - Non-destructive Testing (NDT) provides valuable data about structural elements, supporting the assessment of existing infrastructures without incurring additional structural damage from inspections. Simultaneously, the uncertainty in measurement, which quantifies the quality of measurement results, plays a crucial role in decisions aimed at, e.g., optimizing maintenance strategies, rehabilitation works and Structural Health Monitoring (SHM) implementations. The Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) framework has already been considered for non-destructive concrete testing. Regarding that, extensive measurements with sophisticated scopes need to be conducted by experts as an obligatory process. This study illustrates how NDT results describing the inner structure of a concrete element can effectively support the reassessment of bridges in operation. To achieve this, the study considers the various measurable positions of the resisting longitudinal tendons of a bridge structure to investigate the displacement change under dynamic service loads. Furthermore, this study aims to simplify and optimize existing NDT data analysis procedures by employing regression analysis, enabling the detection of structural features. This regression analysis yields a modifier for determining the correct depth of an object within the structural element. The method is validated through laboratory experiments, including the use of an ultrasonic measurement system. As a result, it provides unbiased and accurately measured results, while ensuring that the measurement data can remain uncorrelated. Major advantages include efficient computation, a wider scope, and avoiding redundant information about the measuring process. The findings demonstrate that employing the proposed NDT analysis method, with its enhanced practicability, can significantly augment the efficiency of NDT data-supported structural reassessments across various scenarios. T2 - EWSHM 2024 CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Existing structures KW - Non-destructive testing KW - Practicality measurement KW - Bridge reassessment KW - Statistical analysis PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604825 DO - https://doi.org/10.58286/29714 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net AN - OPUS4-60482 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertola, N. A1 - Schumacher, T. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Bruehwiler, E. T1 - Early detection of structural damage in UHPFRC structures through the combination of acoustic emission and ultrasonic stress wave monitoring N2 - Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composite (UHPFRC) offers several advantages compared to concrete, notably due to the strain hardening behavior under tensile actions. Structures made of this composite material are lightweight and highly durable, thanks to the UHPFRC waterproofing quality. Nonetheless, the tensile behavior leads to a different cracking pattern than conventional concrete and is not fully understood yet. This paper presents a combined approach using both passive ultrasonic (US) stress wave (or acoustic emission) and active US stress wave monitoring to localize and quantify damage progression in a full-scale UHPFRC beam during experimental load testing. The proposed monitoring approach involves 24 US transducers that are embedded randomly throughout a 4.2- meter-long laboratory UHPFRC T-beam. Continuous monitoring enabled accurate localization of US stress sources caused by loading-induced cracking as well as from pulses generated by the embedded US transducers. This study shows that it is possible to predict the location and shape of the macro-crack that is linked to structural failure early on, i.e., just after the end of the elastic domain. This combined approach opens new possibilities to monitor the structural behavior and detect damage on UHPFRC structures before they affect the structural behavior in terms of deflection and strain. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 11.6.2024 KW - UHPFRC KW - Acoustic emission KW - Damage detection PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604708 UR - https://www.ndt.net/article/ewshm2024/papers/477_manuscript.pdf DO - https://doi.org/10.58286/29698 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60470 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schumacher, T. A1 - Bertola, N. A1 - Epple, Niklas A1 - Bruehwiler, E. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Combined Passive and Active Ultrasonic Stress Wave Monitoring of Concrete Structures: An Overview of Data Analysis Techniques and Their Applications and Limitations N2 - Combined passive ultrasonic (US) stress wave [better known as acoustic emission (AE)] and active US stress wave monitoring has been shown to provide a more holistic picture of ongoing fracture processes, damage progression, as well as slowly occurring aging and degradation mechanisms in concrete structures. Traditionally, different data analysis techniques have been used to analyze the data generated from these two monitoring techniques. For passive US stress wave monitoring, waveform amplitudes, hit rates, source localization, and b-value analysis, among others, have been used to detect and locate cracking. On the other hand, amplitude tracking, magnitude squared coherence (MSC), and coda wave interferometry (CWI) are examples of analyses that have been employed for active US stress wave monitoring. In this paper, we explore some of these data analysis techniques and show where their respective applications and limitations might be. After providing an overview of the monitoring approach and the different data analysis techniques, results and observations from selected laboratory experiments are discussed. Finally, suggestions for further work are proposed. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 11.06.2024 KW - Ultrasound KW - Acoustic emission KW - Concrete KW - Stress PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604687 UR - https://www.ndt.net/article/ewshm2024/papers/824_manuscript.pdf DO - https://doi.org/10.58286/29863 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60468 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mensinger, M. A1 - Fischer, O. A1 - Oberhaidinger, F. A1 - Stimmelmayer, L. A1 - Ebell, Gino A1 - Babutzka, Martin T1 - Grouted joint for integral composite frame bridges suitable for hot dip galvanizing N2 - Due to the corrosion resistance of carbon steel, bridge constructions are currently protected against corrosion by applied coating systems. These coating systems need to be renewed after approximately 25 50 years. Galvanized constructions without any welding areas at the construction site could be prepared as grouted joints and can be used without any renewing for about 100 years. T2 - Intergalva 2022 CY - Rome, Italy DA - 20.06.2022 KW - Corrosion KW - Galvanized steel KW - Bridge PY - 2022 AN - OPUS4-55096 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Benseghier, Z. T1 - Use of DEM-LBM modeling to prove the relevance of free jet model for soil erosion by impinging jet N2 - The aim of this study is to provide a micromechanical insight into the mechanisms taking place during the erosion of a cohesive granular material driven by a fluid flow, the objectives are summarized as follows: Perform numerical erosion tests. Parallelization of the code (Gpu). Extensive parametric analysis => rely micro parameters (eg. Cohesion) to macro parameters (eg. Soil erodibility, mechanical strengths). T2 - 2nd YADE Workshop, IRSTEA, Aix-en-Provence CY - Aix-en-Provence, France DA - 26.04.2018 KW - DEM-LBM simulation KW - Erosion of cohesive soils KW - Jet erosion test PY - 2018 AN - OPUS4-46315 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Vorstellung Auslagerungsstandkonzept BAM N2 - Die BAM hat ein Design für Auslagerungsstände entwickelt, das mehrere Auslagerungsoptionen bietet. So können neben der herkömmlichen freibewitterten Auslagerung auch Prüfkörper in einem überdachten Bereich beprobt werden. Die Baupläne sind frei verfügbar und zielen auf eine einheitliche Gestaltung von Auslagerungsständen ab. In dem Vortrag wird das Konzept anhand von Bauzeichnungen und Grafiken vorgestellt. T2 - 3. Sitzung GfKORR Arbeitskreis “Atmosphärische Korrosion” CY - Online Meeting DA - 10.06.2024 KW - Korrosion KW - Experimente KW - Atmosphärische Korrosion KW - ISO 9223 KW - Auslagerung PY - 2024 AN - OPUS4-62080 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Auslagerungsstand 41 Berlin N2 - Im Rahmen des UNESCO geförderten Materials Rise Projektes hat die BAM einen neuen Standort im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellt. Hier werden Umweltdaten und Korrosionsparameer für verschiedene Werkstoffe ermittelt. Darüber hinaus werden BAM-eigene Proben zur Bestimmung der Korrosivität des Standortes ausgelagert. T2 - UBA-Rise Meeting 2024 CY - Online meeting DA - 16.10.2024 KW - Corrosion KW - Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-61370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Prestressed Concrete Structures with ConcentratedTendons- Structural Damage due to Hydrogen-Induced Stress Corrosin Cracking N2 - In the course of the deconstruction of the "Bridge of the 20th anniversary of the GDR" at the Altstädter Bahnhof in Brandenburg a. d. Havel, new information on the initiation of hydrogen-induced stress cracks was obtained. BAM was commissioned by the Brandenburg State Road Administration to participate in a corresponding joint project which is financed by the Federal Ministry for Digital and Transport. The added value of the new information gained in this project goes beyond the specific structure. It describes unexpected new damage patterns that can be transferred to other structures with concentrated tendons (tendon block method and Baur-Leonhardt method) and were previously unknown in this form. These should be made known to other developers to enable them to initiate any necessary actions. T2 - Consec 2024 CY - Chennai, India DA - 24.09.2024 KW - Corrosion KW - Spannstahl KW - Hydrogen KW - Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-61305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Solodov, Dmitry T1 - Plasmaschallwandler - mögliche Zukunft der luftgekoppelten zerstörungsfreien Prüfung N2 - Plasma-Mikrohohlkathoden-Wandler bieten eine neuartige Methode für die luftgekoppelte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) mit der besonderen Fähigkeit, Ultraschallwellen über einen breiten Frequenzbereich anzuregen. Durch den Einsatz von ionisiertem Gas als Wellenerzeugungsmedium ermöglichen diese Wandler einen effizienten, berührungslosen Betrieb ohne die Notwendigkeit von Kopplungsmitteln. Diese Vorstudie konzentriert sich auf die Charakterisierung des grundlegenden Verhaltens und der Leistung von Plasma-Mikrohohlkathoden-Wandlern als potenzielle Ultraschallwandler für ZfP-Anwendungen. In ersten Experimenten werden Laservibrometrie-, Thermosonden- und Kraftsondentechniken eingesetzt, um die Erzeugung, Ausbreitung und Erkennungsfähigkeit akustischer Wellen in einer Reihe von Materialien und Geometrien zu bewerten. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass Plasmaschallwandler in der Lage sind, breitbandige Ultraschallwellen anzuregen, und lassen auf ihr Potenzial für die Materialcharakterisierung und Fehlererkennung schließen. Obwohl sie sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, sind Plasma-Mikrohohlkathoden-Wandler vielversprechend für die Weiterentwicklung der luftgekoppelten zerstörungsfreien Prüfung. Zukünftige Arbeiten werden sich mit der Optimierung des Wandlerdesigns befassen, um eine höhere Effizienz und die Integration in praktische Prüfsysteme zu erreichen. Diese Studie bietet eine Grundlage für das Verständnis der potenziellen Auswirkungen der Plasma-Mikrohohlkathodentechnologie und ihrer Rolle bei der Gestaltung der nächsten Generation von ZfP-Verfahren. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Plasmaschallwandler KW - Zerstörungsfreien Prüfung KW - Luftgekoppelter Ultraschall PY - 2025 AN - OPUS4-63469 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Leitfaden zur Luftgekoppelten Ultraschallprüfung – praxisnahe Entscheidungshilfe N2 - Die luftgekoppelte Ultraschallprüfung (ACUT) gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere bei Leichtbaukomponenten, die durch flüssige Koppelmittel beschädigt werden könnten. ACUT unterscheidet sich in mehreren Aspekten von der herkömmlichen Kontakt-Ultraschallprüfung, weshalb bestehende Normen und Richtlinien sowie Erfahrungen aus der Kontakttechnik nicht direkt übertragbar sind. Im Rahmen der Gremienarbeit bei der DGZfP wurde daher eine Leitlinie entwickelt, die bei der Anwendung und Entscheidungsfindung anschaulich und praxisnah Hilfestellung bietet. Sie beschreibt ausführlich, wie eine ACUT-Prüfung durchzuführen ist und für welche Bauteile sie sich eignet. Die Zielgruppen sind Unternehmen der Luftfahrt-, Automobil- und Bauindustrie sowie Hersteller von Ultraschallgeräten und Dienstleistende, die ACUT anwenden. Der Leitfaden soll die Akzeptanz dieses Verfahrens in der Industrie fördern und den Weg zu einer breiteren Anwendung ebnen. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Leitfaden KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2025 AN - OPUS4-63471 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Selleng, Christian T1 - Effect of 90°C thermal treatment on Ultra-High Performance Concrete N2 - Ultra High Performance Concrete (UHPC) is characterized by high strength and high durability. This is achieved by an optimized grain size distribution, especially within fine grains, and addition of superplasticizer, which allow the reduction of the water/cement ratio in the cement paste and thereby the increase of the density of UHPC. Thermal treatment, i.e. curing at elevated temperature and pressure, contributes to a further increase of compressive strength. The aim of the presented study was to analyze the effect of thermal treatment at 90 ◦C and atmospheric pressure on UHPC samples. Varying factors were the age of the samples when heat treatment started (initial storage time), the duration of heat treatment and the type of heat treatment. It was applied in three ways: 1. treated without any protection, 2. sealed in plastic foil and 3. treated in hot water. Afterwards the samples were analyzed with respect to their mechanical properties and their phase composition. Furthermore, the weight (water absorption) of the samples was observed over 28 days and was correlated with the strength test results. The development of strength depends on the combination of initial storage time and the duration of heat treatment and is also influenced by the type of thermal treatment. The highest compressive strengths have been observed by implementing the hot water treatment. Thereby the weight of the samples increase due to additional absorbed water. This enables an increased hydration of cement clinker inducing a higher strength. T2 - GeoBerlin 2015: Dynamic Earth - from Alfred Wegener to today and beyond CY - Berlin, FU Berlin DA - 04.10.2015 PY - 2015 AN - OPUS4-34504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Bronsert, Jeffrey A1 - Thiele, Marc ED - Pombo, J. T1 - Track assessment and track optimization using a train track interaction model N2 - This paper deals with the assessment of track deterioration using a train-track interaction model. While modelling a train-track system a balance has to be found between the complexity and effort of the model on the one side and the needs for the assessment. The choice of assessment criteria are decisive for the given task. For an optimization of the track and its components simple assessment criteria are needed to allow for a variation of parameters. The paper describes the generalized process for track assessment and optimization and gives examples for specific members. T2 - Railways 2016: The Third International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance CY - Cagliari, Sardinia, Italy DA - 5.04.2016 KW - Train-track-modelling KW - Degradation KW - Track assessment KW - Track optimisation KW - Ballast KW - Concrete sleepers PY - 2016 SP - Paper 270, 1 EP - 12 PB - Civil-Comp Press CY - Stirlingshire, Scotland, UK AN - OPUS4-36085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bronsert, Jeffrey A1 - Baeßler, Matthias ED - Pombo, J. T1 - A numerical approach of the train-track interaction along discontinuous tracks N2 - This paper presents a three dimensional numerical model which is can be used to investigate the effects on the track and in its vicinity due to a train passage. The numerical model for train track interaction is based on a time domain dynamic finite element model. Due to the unbounded nature of the soil the truncated boundary of the finite element domain is modelled with the scaled boundary finite element method, which is a semi-analytical approach. The application for a heterogeneous track along the track line is exemplified by a track with a bridge structure, where close attention is paid to the wheel-rail contact force. The results indicate that the wheel-rail contact force is not symmetrical around the bridge structure and an optimisation in terms of a backfilling area and under-sleeper-pads can improve such a transition. T2 - Railways 2016: The Third International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance CY - Cagliari, Sardinia, Italy DA - 5.04.2016 KW - Train-track interaction KW - Coupled FE-SBFE model KW - Finite element method KW - Scaled boundary finite element method KW - Bridge transition zone PY - 2016 SP - Paper 274, 1 EP - 14 PB - Civil-Comp Press CY - Stirlingshire, Scotland, UK AN - OPUS4-36089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Chances and limitations of RFID sensor systems – practical experiences from research projects with different application scenarios N2 - The combination of Radio-frequency identification (RFID) and low energy sensors offers promising chances to implement cost effective, easy to apply, and easy to handle sensor systems for a variety of applications. The RFID technology is already well established in logistics. Enhanced processing and interface capabilities enable the integration of various sensors for control, diagnostics, and monitoring tasks. In the scope of research projects carried out at the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), RFID sensor systems were developed and validated with regard to two different application scenarios: the Identification and diagnosis of concrete components for road bridges and the monitoring of dangerous goods transportation. This contribution presents selected research results and reflects the practical experiences on future chances and limitations of RFID sensor systems. T2 - IDTechEx Show! Europe 2016 CY - Berlin, Germany DA - 27.04.2016 KW - RFID Sensors systems KW - Diagnosis of concrete components KW - Monitoring of dangerous goods PY - 2016 AN - OPUS4-36034 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dutto, Paola A1 - Baeßler, Matthias A1 - Geißler, Peter T1 - Suction bucket foundations for wind energy turbines: a numerical study with FEM N2 - Suction Bucket Jackets (SBJ) are found as a suitable alternative to driven piles for the support of jacket or tripod foundations for offshore wind energy converters. Offshore wind energy turbines are characterized by a small self weight and they can be subjected to different load combinations. The work presented here aims to show the numerical investigation on the behavior of suction bucket foundations under different kind of loads as well as load combinations. In order to do so, a suitable numerical model is much needed. The theoretical basis of the model lies on the Swansea formulation of Biots equations of dynamic poroelasticity combined with a constitutive model that reproduces key aspects of cyclic soil behavior in the frame of the theory of generalized plasticity. An adequate FE formulation, the representation of appropriate soil-structure interfaces and the computational efficiency are key aspects in order to successfully model such complex systems. The 3D numerical simulation allows a special insight into the fundamental behavior of the founding of Suction Bucket Jackets such as the evolution of the pore water pressure or the occurrence of the so called soil liquefaction. T2 - OMAE 2016 - 35th ASME International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering CY - Busan, South Korea DA - 20.06.2016 KW - Suction bucket jacket KW - Finite Element KW - Offshore geotechnics PY - 2016 SN - 978-0-7918-4992-7 VL - 1 SP - Article UNSP V001T10A004, 1 EP - 8 PB - ASME AN - OPUS4-36688 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc A1 - Petryna, Y. A1 - Rogge, Andreas ED - Saouma, V. ED - Bolander, J. ED - Landis, E. T1 - Experimental investigation of damage evolution in concrete under high-cycle fatigue N2 - The current knowledge about fatigue behavior of concrete is still incomplete. This concerns especially the progress of fatigue which precedes the fatigue failure. Therefore, the process of fatigue itself under cyclic compressive loading was investigated in a systematic and comprehensive way. The aim of this investigation was to obtain a deeper insight and to provide a better understanding of the damage process occurring within the material during fatigue loading. Concrete cylinders were tested with a number of cycles to failure between 106 and 107. To investigate macroscopic and microscopic changes in the material, various methods of non-destructive and destructive testing were used. One main result was, in contrast to other authors, that the investigated changes in macroscopic material behavior could not be explained only by a development of micro-cracks. The results indicated rather, that the related changes in the fatigue behavior are mainly a result of viscous processes in the hardened cement paste, similar to the processes of creep. Based on the experimental results a description of the possible processes was derived which take place in the material structure during fatigue loading and also leads to the observed macroscopic changes in the material behavior. In this context, the results have shown that in case of isotropic material behavior a stiffness reduction related to a scalar value could not capture the damage effect on the stress-strain-relationship caused by fatigue. T2 - The 9th International Conference on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures CY - Berkeley, CA, USA DA - 29.5.2016 KW - Fatigue KW - Concrete KW - High-Cycle KW - Damage Evolution PY - 2016 DO - https://doi.org/10.21012/FC9.302 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-36686 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bronsert, Jeffrey T1 - A numerical approach of the train-track interaction along discontinuous tracks N2 - This paper presents a three dimensional numerical model which is can be used to investigate the effects on the track and in its vicinity due to a train passage. The numerical model for train track interaction is based on a time domain dynamic finite element model. Due to the unbounded nature of the soil the truncated boundary of the finite element domain is modelled with the scaled boundary finite element method, which is a semi-analytical approach. The application for a heterogeneous track along the track line is exemplified by a track with a bridge structure, where close attention is paid to the wheel-rail contact force. The results indicate that the wheel-rail contact force is not symmetrical around the bridge structure and an optimisation in terms of a backfilling area and under-sleeper-pads can improve such a transition. T2 - Railways 2016 CY - Cagliari, Sardinia, Italy DA - 5.04.2016 KW - Train-track interaction KW - Coupled FE-SBFE model KW - Finite element method KW - Scaled boundary finite element method KW - Bridge transition zone PY - 2016 AN - OPUS4-36096 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Kammermeier, Michael A1 - Müller, Maximilian A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Transmission characteristics of RFID sensor systems embedded in concrete N2 - Completely embedded sensor systems for long-term operation offer innovative possibilities for structural health monitoring of concrete structures. Measuring of relevant parameters, e.g., temperature, humidity, or indication of corrosion can be performed with low energy sensors. This allows to implement passive RFID sensor systems without cable connection and battery, which are power supplied exclusively by the electromagnetic field from the external reader device. To evaluate characteristics and conditions of this concept, a systematical investigation of the transmission characteristics with variation of relevant parameters, as communication frequency, installation depth, type of concrete, moisture content, etc. is currently carried out in an interdisciplinary research project at BAM. First results are presented in this paper. T2 - IEEE Sensors 2016 CY - Orlando, FL, USA DA - 30.10.2016 KW - Embedded sensors KW - Energy harvesting KW - Wireless sensors KW - RFID sensors KW - Transmission characteristics KW - Structural health monitoring PY - 2016 SN - 978-1-4799-8287-5 SN - 1930-0395 SP - 1541 EP - 1543 PB - IEEE AN - OPUS4-38388 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Die Aktivitäten der BAM auf dem Gebiet des Monitorings von Brücken und anderen Strukturen des Ingenieurbaus N2 - Im Rahmen der Präsentation werden die Aktivitäten des Fachbereichs 7.2 Ingenieurbau auf dem Gebiet der messtechnischen Überwachung von Bauwerken vorgestellt. Nach einer kurzen Vorstellung der BAM und deren Auftrag, der initiierten Themenfelder und der Abteilung 7 der BAM werden einige der im FB 7.2 durchgeführten Monitoringprojekte anhand von zugrundeliegenden Zielstellungen vorgestellt. Ausführlicher wird auf das Überwachungssystem der Westendbrücke sowie die geplanten Arbeiten am im Rahmen des Themenfelds Infrastruktur genehmigten Projekts BLEIB eingegangen. T2 - DBV-AK Brückenbau Gruppe 1 Monitoring (HAB-BRB-1)´, 1. Sitzung CY - Hannover, Germany DA - 25.05.2016 KW - Monitoring KW - Brücken KW - Ingenieurbau PY - 2016 AN - OPUS4-38206 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Bewertung und Lebensdauerprognose von Brückenbauwerken – Grundlagenuntersuchungen zur Zustandsüberwachung mittels zerstörungsfreier Prüftechniken N2 - Anhand der aus Biegeversuchen vorliegenden Ergebnisse wird der Einsatz unterschiedlicher Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit für die Analyse des Verformungsverhaltens von Stahlbetonbalken diskutiert. Hierzu wurde das Verformungsverhalten eines Stahlbetonbalken (L = 2,75 m) in einem 4-Punkt-Biegeversuch untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi durch die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren und der Vergleich zu klassischen Messmethoden (z.B. Verformungsmessung mittels induktiver Wegaufnehmer). Die Biegeversuche wurden dazu durch Schallemissionsanalyse (SEA) und optische Verformungsanalyse mittels Bildkorrelation (DIC) begleitet. T2 - Fachtagung „Prüfen von Beton“ des InformationsZentrum Beton GmbH CY - Hamburg, Germany DA - 11.10.2016 KW - Stahlbeton KW - Tragverhalten bei Biegebeanspruchung KW - Rissbildung KW - Schallemission KW - Optische Verformungsanalyse PY - 2016 AN - OPUS4-37821 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Transmission characteristics of RFID sensor systems embedded in concrete N2 - Completely embedded sensor systems for long-term operation offer innovative possibilities for structural health monitoring of concrete structures. Measuring of relevant parameters, e.g., temperature, humidity, or indication of corrosion can be performed with low energy sensors. This allows to implement passive RFID sensor systems without cable connection and battery, which are power supplied exclusively by the electromagnetic field from the external reader device. To evaluate characteristics and conditions of this concept, a systematical investigation of the transmission characteristics with variation of relevant parameters, as communication frequency, installation depth, type of concrete, moisture content, etc. is currently carried out in an interdisciplinary Research project at BAM. First results are presented in this paper. T2 - IEEE Sensors 2016 CY - Orlando, FL, USA DA - 30.10.2016 KW - Embedded sensors KW - Energy harvesting KW - Wireless sensors KW - RFID sensors KW - Transmission characteristics KW - Structural health monitoring PY - 2016 AN - OPUS4-38387 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hüsken, Götz T1 - МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ БЕТОНА НА ЗАМОРАЖИВАНИЕ-ОТТАИВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ – НА СКЛОННОСТЬ К РАССЛОЕНИЮ N2 - До 1970-х годов производители бетона и ЖБИ определяли свой продукт исключительно как долговечный строительный материал. В последующие годы инженеры-строители ввели такие термины как устойчивость и экспозиция. Современные бетонные технологии учитывают, что определенные строительные материалы (в частности, бетоны) обладают высокой устойчивостью к замораживанию-оттаиванию и расслоению. T2 - International Concrete Conference & Exhibition CY - St. Petersburg, Russia DA - 06.12.2016 KW - бетон KW - зaморозок KW - метод испытания PY - 2016 AN - OPUS4-38661 LA - rus AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pahlavan, L. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hüsken, Götz A1 - Blacquière, G. T1 - Sensitivity of ultrasonic waves to surface-breaking cracks in reinforced concrete beams N2 - The interaction mechanism of ultrasonic waves with surface-breaking cracks in reinforced concrete has been studied. For this, a detailed numerical analysis of the medium was first conducted using the spectral finite element method. Subsequently, measurements were conducted on a reinforced beam sample before and after mechanical-load-induced cracking. It was concluded that for the considered configuration, waves passing through the cracks dominated the tip-diffracted ones. In addition, substantial changes in the travel time and amplitude of the signals were observed when cracks were present. T2 - 8th International Conference on Acoustic Emission - IIIAE 2016 CY - Kyoto, Japan DA - 5 December 2016 KW - Ultrasonic waves KW - Reinforced concrete beam KW - Cracks PY - 2016 SP - 237 EP - 242 AN - OPUS4-38913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Voland, K. A1 - Weise, Frank A1 - Meng, Birgit T1 - Alkali-silica reaction in concrete pavements N2 - A significant number of German concrete motorway pavements have shown damage only a few years after construction. The alkali-silica-reaction (ASR) is often one of the reasons for this damage. German guidelines and regulations focus on the optimisation of the concrete composition to avoid damage due to ASR. Moreover, diverse research projects have dealt with the development and optimisation of ASR performance test methods with and without external alkali supply. However, the influence of other parameters on the occurrence and intensity of a damaging ASR had not yet been taken into account. Such parameters include, e.g., insufficient curing and the modifications of concrete’s porosity due to the use of slip form pavers. Likewise, the increased traffic loading had not yet been considered. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) assesses these parameters and processes in a number of projects. These projects aim primarily to increase the durability of the concrete pavements, in particular by improving preventive measures that may be taken before or after the construction of concrete pavements. This paper gives a short overview of BAM’s projects concerning ASR in concrete pavements. Furthermore, results regarding the influence of the cyclic traffic loading on ASR are presented. T2 - 8th International conference on concrete under severe conditions - environment and loading (ConSec) CY - Lecco, Italy DA - 13.09.2016 KW - Alkali-silica-reaction KW - ASR KW - Concrete pavements KW - Durability KW - Concrete's porosity KW - Cyclic traffic loading and mechanical pre-damage PY - 2016 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.711.714 SN - 1662-9795 VL - 711 SP - 714 EP - 721 PB - Trans Tech Publications CY - Switzerland AN - OPUS4-39106 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Zerstörungsfreie Prüftechnik zur Untersuchung der strukturellen Substanz N2 - Im deutschen Bundesautobahnnetz treten vor allem an den vor 2005 errichteten Betonfahrbahndecken vermehrt Schäden auf, die mit einer AKR in Verbindung gebracht werden. Sie äußern sich zunächst in einer Dunkelfärbung in den Fugenbereichen der Betonfahrbahndecke. Oft wird diese Erscheinung von einer von der Fuge ausgehenden horizontalen Rissbildung parallel zur Fahrbahnoberfläche begleitet. Durch den Einsatz der NMR-Technik konnte erstmals zerstörungsfrei der erhöhte Feuchtegehalt in der Betonrandzone als Ursache für diese Erscheinung nachgewiesen werden. Zusätzlich durchgeführte Radaruntersuchungen und Darr-Wäge-Versuche zeigten, dass die erhöhte Durchfeuchtung in der Betonrandzone in der Regel den gesamten Fahrbahnquerschnitt erfasst. Weiterhin wurde aufgezeigt, dass vor allem die akustischen Verfahren eine zerstörungsfreie Detektion der von der Fuge ausgehenden lateralen Ausdehnung der oberen Rissebene in die Fahrbahnplatte ermöglichen. Im Gegensatz zum Impakt-Echo-Verfahren erlaubt das Ultraschall-Echo-Verfahren zusätzlich die Ermittlung der Tiefenlage der oberen Rissebene. Es wird eine weitere Ertüchtigung der akustischen Verfahren für die Strukturaufklärung in Betonfahrbahndecken angeregt. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Munich, Germany DA - 26.01.2017 KW - Baustoffe KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Radar KW - Ultraschall KW - Impakt-Echo KW - NMR KW - Betonfahrbahndecke PY - 2017 AN - OPUS4-39127 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mähner, D. T1 - ZfPBau-Verfahren an Elementwänden – Fallbeispiele und vergleichende Untersuchungen N2 - Die zerstörungsfreien Prüfverfahren konnten ihre Fähigkeit bei der Untersuchung von Elementwänden in einzelnen Fallstudien erbringen. Aufbauend auf den Kenntnissen aus der Praxis und auf Testreihen im Rahmen von Laboruntersuchungen wurde ein erster Ringversuch geplant und durchgeführt. Im Rahmen dieses Ringversuchs wurden verschiedene Strukturdefekte und Einbauteile in Elementwände eingebaut. Die Messung der Wände erfolgte anschließend durch mehrere Messteams mit unterschiedlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren. Zum Einsatz kamen hierbei das Ultraschall-Echo- und das Impact-Echo-Verfahren sowie das Impuls-Radar-Verfahren. Zur Verbesserung der Vergleichbarkeit zwischen den unterschiedlichen Prüfverfahren wurde auf die Elementwände ein einheitliches Messraster aufgebracht. Für eine möglichst objektive Messung der Wände erhielten die Messteams vor den Messungen keine Details zu den Strukturdefekten oder Einbauteilen. Die Prüfaufgabe bestand darin, die Wände mit dem jeweiligen Prüfverfahren zu untersuchen. Anschließend wurden die Ergebnisse der Messteams zentral gesammelt und ausgewertet. Anhand der zentralen Auswertung sollten Aussagen zu den eingebauten Inhomogenitäten ableitet werden. Hierdurch kann zum einen die Leistungsfähigkeit der Prüfverfahren an unterschiedlichsten Inhomogenitäten getestet werden, zum anderen können die Ergebnisse und somit die Prüfverfahren untereinander verglichen werden. Zu diesen in der Praxis immer häufiger vorkommenden Fragestellungen können grundsätzliche Aussagen zum Einsatz von zerstörungsfreien Prüfungen bei Elementwänden gewonnen werden. Über die Ergebnisse dieses Ringversuches wird nachfolgend berichtet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Elementwände KW - NDT PY - 2016 AN - OPUS4-38912 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Voland, K. T1 - Alkali-silica reaction in concrete pavements N2 - A significant number of German concrete motorway pavements have shown damage only a few years after construction. The alkali-silica-reaction (ASR) is often one of the reasons for this damage. German guidelines and regulations focus on the optimisation of the concrete composition to avoid damage due to ASR. Moreover, diverse research projects have dealt with the development and optimisation of ASR performance test methods with and without external alkali supply. However, the influence of other parameters on the occurrence and intensity of a damaging ASR had not yet been taken into account. Such parameters include, e.g., insufficient curing and the modifications of concrete’s porosity due to the use of slip form pavers. Likewise, the increased traffic loading had not yet been considered. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) assesses these parameters and processes in a number of projects. These projects aim primarily to increase the durability of the concrete pavements, in particular by improving preventive measures that may be taken before or after the construction of concrete pavements. This paper gives a short overview of BAM’s projects concerning ASR in concrete pavements. Furthermore, results regarding the influence of the cyclic traffic loading on ASR are presented. T2 - 8th International conference on concrete under severe conditions - environment & loading (ConSec) CY - Lecco, Italy DA - 13.09.2016 KW - Building materials KW - ASR KW - Concrete KW - Damage PY - 2016 AN - OPUS4-39104 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Bauteilprüfungen mit großen Kräften N2 - Darstellung der Prüfmöglichkeiten mit großen Kräften für Bauteile in der Abteilung 7 der BAM. T2 - 301. PTB-Seminar CY - Braunschweig, Germany DA - 17.10.2016 KW - Bauteilprüfungen KW - Großprüfmaschinen PY - 2016 AN - OPUS4-39349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Hille, Falk A1 - Said, Samir ED - Baeßler, Matthias ED - Rogge, Andreas ED - Möller, Gerd ED - Schiefelbein, Norbert T1 - Bauwerksüberwachung von Brücken im Kontext saisonaler Einflüsse N2 - Anhand verschiedener Bespiele wird diskutiert, wie Temperaturbeanspruchungen in einer Bauwerksüberwachung sichtbar werden und wie sie zu bewerten sind. Insbesondere der Einfluss auf die Zustandsbewertung im Sinne der Standsicherheit stellt häufig eine große Schwierigkeit dar. Behelfsweise besteht eine grundlegende Möglichkeit darin, ein Tragwerk immer zu seiner schwächsten Phase, d.h. in der Regel im Sommer zu beurteilen. Wie aufgezeigt, können zudem statistische Verfahren geeignet sein, Tragfähigkeitsänderungen zu detektieren. Als wesentliche Zukunftsaufgaben werden verbesserte Detektionsalgorithmen und physikalisch begründete Modelle zum mechanischen Verhalten angesehen. Die Akzeptanz schwingungsbasierter Verfahren zur Detektion und Lokalisierung von Schäden in der praktischen Anwendung ist alleinig von der Fähigkeit abhängig, Einflüsse aus veränderlichen Umwelt- und Betriebsbedingungen, insbesondere aber die aus der Temperatur zu eliminieren. Da die in den letzten Jahren immer wichtiger werdenden stochastischen Verfahren zur Schadensde-tektion und -lokalisierung die (statistische) Charakteristik der Messdaten bereits implizit nutzen, sind hier Entwicklung, Anpassung und Anwendung statistischer Algorithmen zur Eliminierung der variierenden Umwelteinflüsse naheliegend. Auf der anderen Seite wird der saisonale Einfluss auf Bauwerksmessungen in sehr vielen Veröf-fentlichungen dargestellt und es werden häufig verdachtsweise begründete physikalische Zu-sammenhänge für das Verhalten aufgezeigt. Im Regelfall sind die Aussagen aber nicht experi-mentell überprüft und von eher allgemeiner Natur („Asphalt reagiert temperaturabhängig“). Ob-jektspezifische Zusammenhänge, beispielsweise über Versuch an Repräsentanten in der Klima-kammer ermittelt, könnten jedoch sehr hilfreich sein. T2 - Messen Im Bauwesen CY - BAM, Berlin, Germany DA - 08.11.2016 KW - Bauwerksüberwachung KW - SHM KW - Temperatureinfluss PY - 2016 SN - 978-3-9817853-6-4 VL - 2016 SP - 89 EP - 102 PB - Eigenverlag BAM AN - OPUS4-39354 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Bauwerksüberwachung von Brücken im Kontext saisonaler Einflüsse N2 - Im Übersichtsvortrag wird anhand verschiedener Bespiele dargestellt, wie Temperaturbeanspruchungen in einer Bauwerksüberwachung sichtbar werden und wie sie zu bewerten sind. Insbesondere der Einfluss auf die Zustandsbewertung im Sinne der Standsicherheit stellt häufig eine große Schwierigkeit dar. Behelfsweise besteht eine grundlegende Möglichkeit darin, ein Tragwerk immer zu seiner schwächsten Phase, d.h. in der Regel im Sommer zu beurteilen. Wie aufgezeigt, können zudem statistische Verfahren geeignet sein, Tragfähigkeitsänderungen zu detektieren. Als wesentliche Zukunftsaufgaben werden verbesserte Detektionsalgorithmen und physikalisch begründete Modelle zum mechanischen Verhalten angesehen. T2 - Tagung "Messen im Bauwesen" 2016 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 04.11.2016 KW - Bauwerksüberwachung KW - Temperatur PY - 2016 AN - OPUS4-39353 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meinel, Dietmar ED - Banjad Pecur, Ivana ED - Baricevic, Ana ED - Stirmer, Nina ED - Bjegovic, Dubravka T1 - Experimental characterization of the fracture behavior of UHPFRC N2 - Ultra-high performance fiber-reinforced concretes (UHPFRCs) are most suitable for applications with extreme mechanical loads. These extreme conditions require ductile behavior under tensile loading, which is obtained solely by the working mechanism of steel fibers. Profound knowledge on the working mechanism of the steel fibers is necessary to optimize this material. Usually, this knowledge is obtained by means of classical destructive measuring techniques. Adopting measuring techniques from non-destructive material testing helps to analyze and to identify the different stages of the fracture mechanism of UHPFRC in detail. The application of different non-destructive measuring techniques is shown exemplary on tensile tests conducted on an UHPFRC mix and its applicability for analyzing the fracture behavior of such concretes is discussed. The main focus is on the characterization of the relevant failure modes under tensile loading by the different measuring techniques and the comparison with classical measuring techniques (e.g. extensometer). The tensile tests have been analyzed by optical deformation measurements using digital image correlation (DIC), acoustic emission analysis (AE), and 3D computed tomography (CT). T2 - 1st International Conference on Construction Materials for Sustainable Future (CoMS_2017) CY - Zadar, Croatia DA - 19.04.2017 KW - UHPFRC KW - Tensile strength KW - Acoustic emission analysis KW - Optical deformation measurement KW - 3D computed tomography PY - 2017 SN - 978-953-8168-04-8 SP - 293 EP - 299 AN - OPUS4-39910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Non-destructive evaluation of the contribution of polymer-fiber orientation and distribution characteristics to concrete performance during fire N2 - Although concrete itself is not a combustible material, concrete mixtures with high density, such has high-performance concretes (HPCs), are susceptible to significant damage during fires due to explosive spalling. Past research has shown that the inclusion of polymer fibers in high density concrete can significantly mitigate fire damage due to the contribution of the fibers to increased permeability levels at high temperature. This allows vapor pressures caused by the evaporation of internal water during fire to escape from the material without causing significant spalling. Recent microscopic investigations have also shown that the addition of polypropylene (PP) fibers to high-density HPC with a high amount of fine-aggregate has a considerable influence on the nature and character of crack formation due to autogenous shrinkage. Initial cracks, which originate from the fiber beds, undergo further expansion and propagation when concrete is subjected to thermal exposure in excess of 170 °C. It is thus of interest to determine whether the resulting cracks join the adjacent fiber beds and therefore contribute to a significant increase in the permeability of the concrete, which is directly correlated to lower pore pressures and reduced spalling during fire. In this study, X-ray Computed Tomography (CT) was applied to provide a clear demonstration of the interaction between polymer fibers and cracking during thermal exposure. For this purpose, two concrete samples containing different polymer fiber types were subjected to incremental application of a defined thermal exposure. CT images were acquired before and after each thermal exposure and powerful image processing tools were used to segment the various material components, such as polymer fibers, cracks, aggregates and cement matrix, in each image. This enabled a detailed analysis of crack formation and propagation as well as the visualization and quantification of polymer fiber characteristics within the concrete. This paper will provide a description of the distribution and orientation characteristics of the polymer fibers within each sample obtained through the CT-based analysis. Using these results, the impact of fiber distribution and orientation characteristics on actual cracking geometries have been measured and visualized. This paper will also provide recommendations for further optimization of the selected materials and propose improved methods for future CT-based analysis techniques. T2 - European Mechanics Society Colloquium 582: Short Fibre Reinforced Cementitious Composites and Ceramics CY - Tallinn, Estonia DA - 20.03.2017 KW - High-performance concrete KW - X-ray computed tomography KW - Polypropylene fibers KW - Fire KW - Orientation PY - 2017 AN - OPUS4-39649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz T1 - Experimental characterization of the fracture behavior of UHPFRC N2 - Ultra-high performance fiber-reinforced concretes (UHPFRCs) are most suitable for applications with extreme mechanical loads. These extreme conditions require ductile behavior under tensile loading, which is obtained solely by the working mechanism of steel fibers. Profound knowledge on the working mechanism of the steel fibers is necessary to optimize this material. Usually, this knowledge is obtained by means of classical destructive measuring techniques. Adopting measuring techniques from non-destructive material testing helps to analyze and to identify the different stages of the fracture mechanism of UHPFRC in detail. The application of different non-destructive measuring techniques is shown exemplary on tensile tests conducted on an UHPFRC mix and its applicability for analyzing the fracture behavior of such concretes is discussed. The main focus is on the characterization of the relevant failure modes under tensile loading by the different measuring techniques and the comparison with classical measuring techniques (e.g. extensometer). The tensile tests have been analyzed by optical deformation measurements using digital image correlation (DIC), acoustic emission analysis (AE), and 3D computed tomography (CT). T2 - 1st International Conference on Construction Materials for Sustainable Future (CoMS_2017) CY - Zadar, Croatia DA - 19.04.2017 KW - UHPFRC KW - Tensile strength KW - Acoustic emission analysis KW - Optical deformation measurement KW - 3D computed tomography PY - 2017 AN - OPUS4-39913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Perspektiven für die Forschung an Schienenfahrwegen N2 - Die BAM hat große Kompetenzen und Erfahrungen in der Forschung an Schienenfahrwegen. Aus dem Blick der Abteilung 7 werden Perspektiven aufgezeigt. T2 - 3. Beiratssitzung TF Infrastruktur CY - BAM, Berlin, Germany DA - 06.04.2017 KW - Schienenverkehr PY - 2017 AN - OPUS4-39736 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - BAM-approved performance innovativer Fahrbahnübergangssysteme N2 - Zunächst wird für eine gebrauchsbezogene Auswahl von Fahrbahnübergängen im Rahmen der Planung von Brückenbauwerken argumentiert. Auf der Grundlage der Ableitung maßgebender nutzerbezogener Gebrauchsanforderungen wird das grundlegende Leistungspotential belagsähnlicher flexibler Fahrbahnübergangskonstruktionen aufgezeigt. Die der Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit zugrunde liegenden stofflichen und konstruktiven Funktionsprinzipien werden erläutert. Die aktuelle baurechtliche Situation unter Berücksichtigung nationaler und europäischer technischer Regelwerke wird vorgestellt. Es werden auf entsprechend bei der Auswahl, Planung, Anwendung und Zulassung resultierenden Konsequenzen aufmerksam gemacht und Anwendungsregelungen gegeben. Dabei stehen insbesondere die für den Planer, Hersteller, Ausführenden sowie Bauauftraggeber aus den Regelwerken aber auch aus einzelnen technischen Zulassungen abzuleitenden wichtigen technischen und technologischen Informationen und zu berücksichtigenden Randbedingungen sowie Konsequenzen zur Güte- und Qualitätssicherung im Vordergrund. T2 - Innovative Fahrbahnübergangssysteme; Ingenieursymposium Nordwestschweiz CY - Basel, Switzerland DA - 30.03.2017 KW - Baustoffe KW - Innovative Fahrbahnübergangssysteme KW - Performance KW - Dauerhaftigkeit KW - Validierung KW - Baurecht PY - 2017 AN - OPUS4-39749 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nery de Araújo Neto, Gilberto A1 - Hüsken, Götz A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Grantham, Michael ED - Basheer, P. A. Muhammed ED - Magee, Bryan ED - Soutsos, Marios T1 - Design of a cementitious coating system for corrosion protection: Phase 1 binder materials selection N2 - This paper presents the first results of an ongoing research project on the development of a cementitious thin layer coating system with high resistance against chloride penetration and carbonation. It is intended to display the decision process used for selecting raw materials as well as the conclusions based on test results and theoretical deliberations. In this phase, only the influence of the binder materials was analyzed concerning mechanical properties. The system should enhance the durability of new and old concrete structures exposed to aggressive environments, be based on market available materials and fulfill the requirements of the German guideline for concrete repair (Rili-SIB). T2 - Concrete Solutions 5th International Conference on Concrete Repair CY - Queen’s University Belfast, Northern Ireland, UK DA - 01.09.2014 KW - Concrete repair KW - Durability KW - Chloride penetration KW - Carbonation PY - 2014 SN - 978-1-138-02708-4 SN - 978-1-315-73731-7 DO - https://doi.org/10.1201/b17394-66 SP - Chapter 60, 423 EP - 429 PB - CRC Press AN - OPUS4-40114 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nery de Araújo Neto, Gilberto T1 - Design of a cementitious coating system for corrosion protection: Phase 1 binder materials selection N2 - This paper presents the first results of an ongoing research project on the development of a cementitious thin layer coating system with high resistance against chloride penetration and carbonation. It is intended to display the decision process used for selecting raw materials as well as the conclusions based on test results and theoretical deliberations. In this phase, only the influence of the binder materials was analyzed concerning mechanical properties. The system should enhance the durability of new and old concrete structures exposed to aggressive environments, be based on market available materials and fulfill the requirements of the German guideline for concrete repair (Rili-SIB). T2 - Concrete Solutions 5th International Conference on Concrete Repair CY - Queen’s University Belfast, Northern Ireland, UK DA - 01.09.2014 KW - Concrete repair KW - Durability KW - Chloride penetration KW - Carbonation PY - 2014 AN - OPUS4-40115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Spilker, Alexandra A1 - Recknagel, Christoph A1 - Kuban, Andre A1 - Alte-Teigeler, Tim ED - Spilker, Aleandra T1 - Visuelle Erfassung und Bewertung von Fugensystemen in Verkehrsflächen aus Beton N2 - Fugensysteme sind planmäßige Erhaltungssysteme. Mit der vorliegenden Veröffentlichung werden reproduzierbare Kriterien und Bewertungsmaßstäbe zur vereinheitlichten Bewertung von Fugen und Fugenfüllsystemen bereit gestellt. Auf der Grundlage visuell detektierbarer Kriterien, die in praktikabler Weise im Feld gewonnen werden können, wird eine Handlungsgrundlage zur Sicherstellung funktionsfähiger Betonfahrbahnbeläge im Fugenbereich zur Verfügung gestell.t KW - Performance-Bewertung in situ KW - Hopchbeanspruchte Infratsruktur KW - Fahrbahnbeläge PY - 2025 SN - 978-3-86446-428-7 VL - 2025 SP - 3 EP - 24 PB - FGSV-Verlag CY - wesselinger Straße 15-17 in 50999 Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-63229 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dutto, Paola T1 - Suction bucket foundations for wind energy turbines: a numerical study with fem N2 - Suction Bucket Jackets (SBJ) are found as a suitable alternative to driven piles for the support of jacket or tripod foundations for offshore wind energy converters. Offshore wind energy turbines are characterized by a small self weight and they can be subjected to different load combinations. The work presented here aims to show the numerical investigation on the behavior of suction bucket foundations under different kind of loads as well as load combinations. In order to do so, a suitable numerical model is much needed. The theoretical basis of the model lies on the Swansea formulation of Biots equations of dynamic poroelasticity combined with a constitutive model that reproduces key aspects of cyclic soil behavior in the frame of the theory of generalized plasticity. An adequate FE formulation, the representation of appropriate soil-structure interfaces and the computational efficiency are key aspects in order to successfully model such complex systems. The 3D numerical simulation allows a special insight into the fundamental behavior of the founding of Suction Bucket Jackets such as the evolution of the pore water pressure or the occurrence of the so called soil liquefaction. T2 - OMAE 2016 CY - Busan, South Korea DA - 20.06.2016 KW - Suction bucket KW - Offshore geotechnics KW - Finite element PY - 2016 AN - OPUS4-36689 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Selleng, Christian T1 - Phase composition and strength of thermally treated UHPC N2 - Thermal treatment improves the excellent properties of UHPC. Recent studies have shown that an increase in compressive strength of more than 30 % is possible. However, the accurate conditions of thermal treatment for a maximal strength are considered as yet undetermined. A multitude of parameters can be varied: temperature, pressure, water saturation, and duration of the process steps. These parameters influence the phase development and in consequence the macroscopic properties of UHPC. The primary objective of the presented study was the optimisation of the conditions for thermal treatment, concerning compressive strength. It focuses on pre-storage time and duration of the treatment at defined temperatures and pressures (90 °C and 185 °C/1.1MPa). As expected, experimental results showed a fundamental change of phase composition in hydrothermally treated UHPC in comparison to standard cured UHPC: Ettringite decomposes at higher temperatures and is absent after thermal treatment; the amount of portlandite and clinker phases decreases. The change of phase composition is accompanied by increased compressive strength. Experimental studies of calcium-silicate-systems at hydrothermal conditions predict the formation of the crystalline C-S-H phase tobermorite. In fact, this is a typical phase occurring in other hydrothermally treated calcium-silicate-systems like Autoclaved Aerated Concrete (AAC). Commonly, high strength is attributed to the presence of tobermorite; however, in the presented study tobermorite was not detected in the hydrothermally treated UHPC. Therefore, tobermorite cannot be responsible for the increased strength of hydrothermally treated UHPC. In conclusion the development of phases and strength of UHPC at hydrothermal conditions differs fundamentally from AAC and the experimental studies with water saturation. Results of these systems cannot be transferred to UHPC. In thermally treated UHPC, the hydration of clinker is enhanced and the puzzolanic reaction is intensified. Hence, more C-S-H is formed that fills pores and cracks, leading to a denser structure and finally to higher strength. T2 - 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Materials (HiPerMat) CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - Ultra-high performance concrete KW - Thermal treatment KW - Compressive strength KW - Tobermorite KW - C-S-H KW - Building Materials PY - 2016 AN - OPUS4-36853 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Track assessment and track optimization using a train track interaction model N2 - This paper deals with the assessment of track deterioration using a train-track interaction model. While modelling a train-track system a balance has to be found between the complexity and effort of the model on the one side and the needs for the assessment. The choice of assessment criteria are decisive for the given task. For an optimization of the track and its components simple assessment criteria are needed to allow for a variation of parameters. The paper describes the generalized process for track assessment and optimization and gives examples for specific members. T2 - Railways 2016 CY - Cagliari, Sardinia, Italy DA - 5.04.2016 KW - Train-track-modelling KW - Degradation KW - Track assessment KW - Track optimisation KW - Ballast KW - Concrete sleepers PY - 2016 AN - OPUS4-36095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Selleng, Christian A1 - Meng, Birgit A1 - Fontana, Patrick ED - Fehling, E. ED - Middendorf, B. ED - Thiemicke, J. T1 - Phase composition and strength of thermally treated UHPC N2 - Thermal treatment improves the excellent properties of UHPC. Recent studies have shown that an increase in compressive strength of more than 30 % is possible. However, the accurate conditions of thermal treatment for a maximal strength are considered as yet undetermined. A multitude of parameters can be varied: temperature, pressure, water saturation, and duration of the process steps. These parameters influence the phase development and in consequence the macroscopic properties of UHPC. The primary objective of the presented study was the optimisation of the conditions for thermal treatment, concerning compressive strength. It focuses on pre-storage time and duration of the treatment at defined temperatures and pressures (90 °C and 185 °C/1.1MPa). As expected, experimental results showed a fundamental change of phase composition in hydrothermally treated UHPC in comparison to standard cured UHPC: Ettringite decomposes at higher temperatures and is absent after thermal treatment; the amount of portlandite and clinker phases decreases. The change of phase composition is accompanied by increased compressive strength. Experimental studies of calcium-silicate-systems at hydrothermal conditions predict the formation of the crystalline C-S-H phase tobermorite. In fact, this is a typical phase occurring in other hydrothermally treated calcium-silicate-systems like Autoclaved Aerated Concrete (AAC). Commonly, high strength is attributed to the presence of tobermorite; however, in the presented study tobermorite was not detected in the hydrothermally treated UHPC. Therefore, tobermorite cannot be responsible for the increased strength of hydrothermally treated UHPC. In conclusion the development of phases and strength of UHPC at hydrothermal conditions differs fundamentally from AAC and the experimental studies with water saturation. Results of these systems cannot be transferred to UHPC. In thermally treated UHPC, the hydration of clinker is enhanced and the puzzolanic reaction is intensified. Hence, more C-S-H is formed that fills pores and cracks, leading to a denser structure and finally to higher strength. T2 - 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Materials (HiPerMat) CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - Ultra-high performance concrete KW - Thermal treatment KW - Compressive strength KW - Tobermorite KW - C-S-H KW - Building Materials PY - 2016 SN - 978-3-7376-0094-1 VL - 27 SP - 7 EP - 8 PB - kassel university press GmbH CY - Kassel AN - OPUS4-36872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Bedon, C. T1 - Numerical simulations for classification of blast loaded laminated glass: possibilities, limitations and recommendations N2 - It is important to protect critical buildings (shopping centres, government buildings and embassies), infrastructure and utilities, train and underground stations against being damaged, destroyed or disrupted by deliberate acts of terrorism, criminal activity and malicious behaviour. Normal regulations and building guidelines do not generally take into account these threats. The introduction of appropriate regulations or guidelines, where deemed necessary, should, enhance the resilience of buildings and infrastructure against explosion incidents. In order to protect the built infrastructure, methods are required to quantify the resistance of structural components against explosive loading and to assess the hazards resulting from the failure of an element. The applicable state-of-the-art techniques may include either experimental or numerical methods, or a combination of both. Therefore, the thematic group (TG) on the resistance of structures to explosion effects was formed in order to bring the required expertise together, make it commonly available and to find and define harmonised methods and solutions which can be provided to the decision-makers responsible for critical infrastructure protection. The current report summarizes existing best practices for the numerical finite element modelling of blast loading, including the important topics of domain discretisation, implicit/explicit formulation, Lagrangian/Eulerian solvers, the mathematical description of the material behaviour etc. Furthermore recommendations for the modelling of laminated glass elements are formulated and knowledge gaps in this application area are pointed out. Hence the report builds the basis for an actual evaluation of the different numerical methods, their suitability to certain problems, and their capability to support/complement the experimental testing of glass components. It thus provides helpful information to design architects and engineers, and more generally to critical infrastructure stakeholders, responsible for the structural integrity and security of the infrastructure in case of an explosion. KW - building industry KW - explosive KW - accident prevention KW - glass industry KW - industrial infrastructure KW - risk prevention KW - urban infrastructure KW - terrorism KW - technical standard KW - research report PY - 2014 SN - 978-92-79-46172-9 DO - https://doi.org/doi:10.2788/083832 SN - 1831-9424 SP - 1 EP - 39 AN - OPUS4-36908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bedon, C. A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. T1 - A comparison of existing standards for testing blast resistant glazing and windows N2 - It is important to protect critical buildings (shopping centres, government buildings and embassies), infrastructure and utilities, train and underground stations against being damaged, destroyed or disrupted by deliberate acts of terrorism, criminal activity and malicious behaviour. Normal regulations and building guidelines do not generally take into account these threats. The introduction of appropriate regulations or guidelines, where deemed necessary, should enhance the resilience of buildings and infrastructure against explosion incidents. In order to protect the built infrastructure, methods are required to quantify the resistance of structural components against explosive loading and to assess the hazards resulting from the failure of an element. The applicable state-of-the-art techniques may include either experimental or numerical methods, or a combination of both. Therefore, the thematic group (TG) on the resistance of structures to explosion effects was formed in order to bring the required expertise together, make it commonly available and to find and define harmonised methods and solutions which can be provided to the decision-makers responsible for critical infrastructure protection. This report discusses the differences between the existing standards for testing blast-resistant glazing and windows and it presents basic recommendations for the future development of the suite of European standards in this area. KW - Building industry KW - Accident prevention KW - Glass industry KW - Explosive KW - Industrial infrastructure KW - Risk prevention KW - Urban infrastructure KW - Terrorism KW - Safety standard KW - Technical standard KW - Research report PY - 2014 SN - 978-92-79-46168-2 DO - https://doi.org/10.2788/361383 SN - 1831-9424 VL - JRC94930 SP - 1 EP - 42 AN - OPUS4-36904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bedon, C. A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. T1 - Recommendations for the improvement of existing European norms for testing the resistance of windows and glazed facades to explosive effects N2 - It is important to protect critical buildings (shopping centres, government buildings and embassies), infrastructure and utilities, train and underground stations from being damaged, destroyed or disrupted by deliberate acts of terrorism, criminal activity and malicious behaviour. Normal regulations and building guidelines do not generally take into account these threats. The introduction of appropriate regulations or guidelines, where deemed necessary, should enhance the resilience of buildings and infrastructures against explosion incidents. In order to protect the built infrastructure, testing methods are required which can answer the question whether certain building elements can withstand certain loading conditions created by an explosive event. The applicable state-of-the-art techniques may include either experimental or numerical methods, or a combination of both. Therefore, the thematic group (TG) on the resistance of structures to explosion effects was formed in order to bring the required expertise together, to make it commonly available and to find and define harmonised methods and solutions which can be provided to the decision-makers responsible for critical infrastructure protection. The TG described in a fist report JPC87202 the physical phenomena which have to be understood in order to ensure a proper testing of the elements and a correct interpretation of the results. In a second step, the differences between the existing standards for testing blast-resistant glazing and windows have been derived, and a basis for fundamental recommendations for the future development of the suite of European standards has been addressed JRC94930. Based on the prior findings, this report now formulates the proper enhancements of the existing standards in terms of actual recommendations for the improvement of the test standards. KW - building industry KW - accident prevention KW - glass industry KW - explosive KW - industrial infrastructure KW - safety standard KW - technical standard KW - urban infrastructure KW - terrorism KW - research report PY - 2015 SN - 978-92-79-53394-5 DO - https://doi.org/doi:10.2788/319252 SN - 1831-9424 SP - 1 EP - 42 AN - OPUS4-36910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bedon, C. A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. T1 - A set of essential requirements towards standardising the numerical simulation of blast-loaded windows and facades N2 - The determination of the blast protection level of laminated glass windows and facades is of crucial importance, and it is normally done by using experimental investigations. In recent years numerical methods have become much more powerful also with respect to this kind of application. This report attempts to give a first idea of a possible standardisation concerning such numerical simulations. Attention is drawn to the representation of the blast loading and of the behaviour of the material of the mentioned products, to the geometrical meshing, as well as to the modelling of the connections of the glass components to the main structure. The need to validate the numerical models against reliable experimental data, some of which are indicated, is underlined. KW - building industry KW - accident prevention KW - glass industry KW - explosive KW - industrial infrastructure KW - risk prevention KW - urban infrastructure KW - safety standard KW - technical standard KW - simulation KW - research report PY - 2015 SN - 978-92-79-57507-5 DO - https://doi.org/doi:10.2788/684747 SN - 1831-9424 SP - 1 EP - 25 AN - OPUS4-36909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babski, Veronika A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Ehlers, Noah A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Brouwers, H.J.H. ED - Fehling, E. ED - Middendorf, B. ED - Thiemicke, J. T1 - Characterisation of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFC) under tensile loading by acoustic emission and optical deformation analysis N2 - During the past 20 years, innovative developments in concrete technology have enabled the production of ultra-high performance fibre reinforced concretes (UHPFC) for the protection and preservation of concrete structures. The main characteristics of UHPFC comprise high compressive and flexural strength as well as high ductility compared to normal strength, normal weight concrete (NSC). This paper focuses on the analysis of crack formation and crack propagation in UHPFC under tensile loading under quasistatic conditions by using acoustic emission (AE) and optical deformation analysis (ODA). AE is a non-destructive technique to monitor the development of micro structural damage processes caused by external forces. In this context, AE allows for a continuous monitoring of changes in the microstructure (cracks) over time and the corresponding localisation by appropriate algorithms. The AE measurements were performed along with ODA at the surface of the samples in order to analyse the deformation behaviour of the samples and the crack propagation. For the tests, a UHPFC reference mixture was developed and tested with three different volume percentages of steel fibres (1.0 V.-%, 2.0 V.-%, and 3.0 V.-%). This paper shows that the application of AE is a suitable method to analyse the crack propagation in UHPFC specimens under tensile loading and to localise the crack initiation. Furthermore, insights into the failure mechanism of the fibres are offered by the analysis of the signals of the AE measurements, which allows for a better understanding of UHPFC and its general performance. T2 - 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Materials (HiPerMat) CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - UHPFC KW - Tensile loading KW - Acoustic emission KW - Crack formation KW - Optical deformation analysis KW - Crack propagation PY - 2016 SN - 978-3-7376-0094-1 SP - 1 EP - 9 PB - Kassel University Press CY - Kassel AN - OPUS4-36893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babski, Veronika T1 - Characterisation of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFC) under Tensile Loading by Acoustic Emission and Optical Deformation Analysis N2 - During the past 20 years, innovative developments in concrete technology have enabled the production of ultra-high performance fibre reinforced concretes (UHPFC) for the protection and preservation of concrete structures. The main characteristics of UHPFC comprise high compressive and flexural strength as well as high ductility compared to normal strength, normal weight concrete (NSC). This paper focuses on the analysis of crack formation and crack propagation in UHPFC under tensile loading under quasistatic conditions by using acoustic emission (AE) and optical deformation analysis (ODA). AE is a non-destructive technique to monitor the development of micro structural damage processes caused by external forces. In this context, AE allows for a continuous monitoring of changes in the microstructure (cracks) over time and the corresponding localisation by appropriate algorithms. The AE measurements were performed along with ODA at the surface of the samples in order to analyse the deformation behaviour of the samples and the crack propagation. For the tests, a UHPFC reference mixture was developed and tested with three different volume percentages of steel fibres (1.0 V.-%, 2.0 V.-%, and 3.0 V.-%). This paper shows that the application of AE is a suitable method to analyse the crack propagation in UHPFC specimens under tensile loading and to localise the crack initiation. Furthermore, insights into the failure mechanism of the fibres are offered by the analysis of the signals of the AE measurements, which allows for a better understanding of UHPFC and its general performance. T2 - 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Materials (HiPerMat) CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - Acoustic emission KW - Crack formation KW - Crack propagation KW - Optical deformation analysis KW - Tensile loading KW - UHPFC PY - 2016 AN - OPUS4-36898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Influence of aggregate size on the damage potential of alkal-silica-reaction N2 - The poster shows new results on Alkali-Silica-Reaction (a damage mechanism of concrete). The influence of the aggregate size in the sand fraction is investigated, revealing that different types of aggregate behave in a different way. T2 - 15th International Conference of Alkali Aggregate Reaction in Concrete (ICAAR 2016) CY - Sao Paulo, Brazil DA - 03.07.2016 KW - Alkali-silica-reaction KW - Building materials KW - Concrete KW - Durability PY - 2016 AN - OPUS4-36951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Influence of simultaneous cyclic loading and external alkali supply on the alkali-silica reaction in concrete pavements N2 - In recent years the German highway network has seen an increase in the occurrence of damage in concrete road surfaces which can be attributed to the alkali-silica reaction (ASR). In view of the often drastic reduction in life expectancy experienced by concrete pavements due to ASR, research activity in this field has notably increased. Until now the main research focus has been, alongside preventative measures in concrete technology, the development of performance-oriented testing procedures for ASR prevention. This included more specifically the accelerated simulation of climatic effects and external alkali supply on concrete pavements. The effects of pre-damage from the additionally interacting cyclic traffic loading had previously not been taken into consideration. Since 2011, a five-partner research group from the German Research Foundation has been pursuing research on the effects of simultaneous cyclic loading and external alkali supply on the destructive ASR in concrete pavements. The depiction of the myriad degradation and transport processes necessary for an understanding of these effects requires a close interaction between experiments and their multi-scale modelling. This contribution aims to focus on the aforementioned experiments by means of innovative testing techniques. The research is founded on a series of cyclic fatigue tests performed on large-format beams, both with and without previous application of a NaCl solution, with simultaneous tracking of crack development. Thereafter, smaller test specimens were extracted from the pre-damaged beams for further experiments. These included the spatial visualization and quantification of fatigue-induced cracks with X-ray 3D-computed tomography. Additionally, the effects of fatigue-induced cracks on moisture and alkali transport were investigated using 3D-CT and Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Subsequent storage of the small-format test specimens, with and without cyclic pre-damage, in an ASR-conducive environment was then able to shed light on the influence of fatigue-induced pre-damage on the ASR. T2 - 15th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction (ICAAR 2016) CY - Sao Paulo, Brazil DA - 03.07.2016 KW - Concrete pavements KW - Alkali-silica-reaction KW - Fatigue KW - Damage monitoring PY - 2016 AN - OPUS4-36950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Curosu, I. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Mechtcherine, V. ED - Saouma, V. ED - Bolander, J. ED - Landis, E. T1 - Characterizing the crack development in strain-hardening cement-based composites (SHCC) by means of acoustic emission N2 - The article at hand presents an investigation on crack development in three different types of strain-hardening cement-based composites (SHCC) subjected to uni-axial tensile loading. The aim of the work was to evaluate the applicability of acoustic emission (AE) measurements for determining the progressive damage within the material, as well as for differentiating the individual damage events by their origin and decisive mechanisms, such as matrix cracking, fiber pullout or fiber rupture. The acoustic emission method proved to be fully appropriate for recording and evaluating the fracture related processes in various types of SHCC. Valuable information on failure mechanisms and quantitative description of damage depending on SHCC composition was obtained and evaluated with respect to the measured stress-displacement curves and under consideration of fracture surfaces and crack patterns observed on the specimens. T2 - 9th International Conference on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures CY - Berkeley,California, USA DA - 29.05.2016 KW - Building Materials KW - SHCC KW - Fiber KW - Tension KW - Fracture KW - Acoustic Emission PY - 2016 DO - https://doi.org/10.21012/FC9.207 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-37199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Kammermeier, Michael A1 - Müller, Maximilian A1 - Strangfeld, Christoph T1 - RFID sensor systems embedded in concrete – systematical investigation of the transmission characteristics N2 - Long-term completely embedded sensor systems offer innovative possibilities for structural health monitoring of concrete structures. Measuring of relevant parameters, e.g., temperature, humidity, or indication of corrosion can be performed with low energy sensors. This allows to implement passive RFID sensor systems without cable connection and battery, which are power supplied exclusively by the electromagnetic field from the external reader device. To evaluate characteristics and conditions of this concept, a systematical investigation of the transmission characteristics with variation of relevant parameters, as communication frequency, installation depth, type of concrete, moisture content, etc. is currently carried out in an interdisciplinary research project at BAM. First results are presented in this paper. T2 - 8th European Workshop On Structural Health Monitoring CY - Bilbao, Spain DA - 05.07.2016 KW - Structural health monitoring KW - Embedded sensor KW - Energy harvesting KW - Wireless sensors KW - RFID sensors KW - Transmission characteristics PY - 2016 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-37129 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Bergmann, F.-J. A1 - Gebhards, G. A1 - Grabe, W. A1 - Guse, J. A1 - Hartel, S. A1 - Huth, P. A1 - Jannicke, B. A1 - Lobach, T. A1 - Schneider, T. A1 - Sondermann, E. A1 - Vengels, D. A1 - Voß, M. A1 - Willand, E. ED - Roßbach, W. T1 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fugen in Verkehrsflächen ZTV Fug-StB 15 N2 - Unter Berücksichtigung praktischer und wissenschaftlich-technischer Erkenntnisse der letzten 15 Jahre - insbesondere auch auf der Basis verschiedener BAM-Forschungsergebnisse und Zulassungsverfahren - erfolgte eine Überarbeitung der Grundlagen, Bauprinzipien, Ausführungs- und Einbaukriterien sowie der Zulassungs- und Gütesicherungsmaßnahmen für insgesamt 4 Bauarten von Fugenfüllsystemen für hochbeanspruchte Verkehrsflächen. In diesem - für den Bundesfernstraßenbereich verbindlichen bautechnischen Regelwerk - finden insbesondere auch die Ergebnisse mehrerer wissenschaftlicher Vorhaben der BAM bezüglich labortechnischer Untersuchungen und Felduntersuchungen zum Funktionsverhalten und zur Dauerhaftigkeit erste baurechtliche Konsequenzen. Auf der Basis von Untersuchungen u.a. im Brückenbau wurden Regelungen für die Fugenausbildung in Asphalt und bei Befestigungskombinationen erarbeitet und umgesetzt. Damit konnten umfassende Regelungen für die maßgebenden Fahrbahnbeläge im Bundesfernstraßenbereich der Straßenbauverwaltung und ausführenden Industrieunternehmungen zur Verfügung gestellt werden. Die Neufassung dieser Regelungen dient darüber hinaus dem Ziel, den von der BAM vertretenen Wechsel hin zu einer performance-bezogenen Bewertungsmethodik, vorzubereiten. KW - Baustoffe KW - Fugen KW - Betonstraßen PY - 2015 SN - 978-3-86446-162-0 SP - 1 EP - 50 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-37220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Was müssen flexible Fahrbahnübergänge leisten? N2 - Fahrbahnübergänge sind das bautechnisch-konstruktive Verbindungsglied von der Fahrbahn der freien Strecke auf Ingenieurbauwerke und anschließend wieder zurück auf die freie Strecke. Sowohl aus ökonomischen (Baukosten), ökologischen (Lärmschutz) als auch aus verkehrssicherheitstechnischen Gründen wurden in jüngster Zeit sogenannte flexible belagsähnliche Übergangskonstruktionen entwickelt. Der Beitrag benennt die materialtechnischen und konstruktiven Anforderungen als notwendige Grundlage für den Nachweis der Funktionsfähigkeit unter höchsten Verkehrsbeanspruchungen. Gleichzeitig werden neuartige material- und leistungsidentifizierende Kennwerte vorgestellt und deren Einfluss auf Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit diskutiert. Als versuchstechnische Grundlagen kommen durch die BAM entwickelte bzw. adaptierte Untersuchungsmethoden zur Anwendung. Die Interpretation der Untersuchungsergebnisse und deren Beitrag und Bedeutung für qualitätssichere europäische bzw. nationale Bauprodukte werden der Zielgruppe Verkehrsplanern, Straßenbaubehörden, Ausführenden und Nutzern erläutert. Schlussfolgerungen aus den veränderten baurechtlichen Rahmenbedingungen und Erfahrungen der BAM bei der europäischen Zulassung von Übergangskonstruktionen werden vorgestellt. T2 - Ingenieursymposium der Straßenbauingenieure Kanton Bern, Schweiz CY - Bern, Switzerland DA - 18.03.2016 KW - Dehnfugensysteme KW - Innovative lärmarme Übergangskonstruktionen PY - 2016 AN - OPUS4-37119 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meinel, Dietmar A1 - Babski, Veronika A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Methoden zur Analyse des Bruchverhaltens hochfester Stahlfaserbetone N2 - Hochfeste und ultrahochfeste Stahlfaserbetone eignen sich aufgrund ihrer Eigenschaften für den Einsatz bei extremen mechanischen Beanspruchungen. Das für diesen Einsatz erforderliche duktile Bruchverhalten unter Zugbeanspruchung wird ausschließlich durch die Zugabe von geeigneten Stahlfasern und deren Wirkung in der Zementsteinmatrix erreicht. Für eine gezielte stoffliche Optimierung des Systems sind fundierte Kenntnisse zur Wirkungsweise der Stahlfasern notwendig, die bei bisherigen Untersuchungen lediglich auf Basis von klassischen Messverfahren zerstörender Prüfungen gewonnen wurden. Durch das Einbeziehen von Methoden der zerstörungsfreien Materialcharakterisierung können das Bruchverhalten hochfester und ultrahochfester Stahlfaserbetone orts- und zeitaufgelöst untersucht und die einzelnen Phasen des Schädigungsprozesses identifiziert werden. Anhand der vorliegenden Ergebnisse von Zugversuchen eines ultrahochfesten Stahlfaserbetons wird der kombinierte Einsatz von Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit in der Analyse des Bruchverhaltens diskutiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi unter Zugbelastung durch die einzelnen Verfahren und dem Vergleich zu klassischen Messmethoden (z. B. Extensometer). Die Zugversuche wurden dazu parallel durch optische Verformungsanalyse mittels Bildkorrelation (DIC), Schallemissionsanalyse (SEA) und 3-D-Computertomografie (CT) begleitet. KW - Stahlfaserbeton KW - Zugbeanspruchung KW - Optische Verformungsanalyse KW - Schallemission KW - Computertomografie PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600056 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 10 SP - 711 EP - 716 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-37767 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz T1 - Bewertung und Lebensdauerprognose von Brückenbauwerken – Grundlagenuntersuchungen zur Zustandsüberwachung mittels zerstörungsfreier Prüftechniken N2 - Anhand der aus Biegeversuchen vorliegenden Ergebnisse wird der Einsatz unterschiedlicher Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit für die Analyse des Verformungsverhaltens von Stahlbetonbalken diskutiert. Hierzu wurde das Verformungsverhalten eines Stahlbetonbalken (L = 2,75 m) in einem 4-Punkt-Biegeversuch untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi durch die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren und der Vergleich zu klassischen Messmethoden (z.B. Verformungsmessung mittels induktiver Wegaufnehmer). Die Biegeversuche wurden dazu durch Schallemissionsanalyse (SEA) und optische Verformungsanalyse mittels Bildkorrelation (DIC) begleitet. T2 - Fachtagung „Prüfen von Beton“ des InformationsZentrum Beton GmbH CY - Berlin, Germany DA - 06.10.2016 KW - Stahlbeton KW - Tragverhalten bei Biegebeanspruchung KW - Rissbildung KW - Schallemission KW - Optische Verformungsanalyse PY - 2016 AN - OPUS4-37820 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manninger, Tanja A1 - Rübner, Katrin A1 - von Werder, Julia T1 - Eco friendly stabilization of loam with calcined clay and potassium hydroxide: a new approach to improve water resistance N2 - Earth buildings and adobe construction have been in use for thousands of years. Loam is locally available, environmentally friendly and has a small CO2 footprint mainly resulting from extraction and transport. Because of these reasons loam is one of the building materials of the future. Water resistance is an important aspect when using loam as a construction material. If the structural option of building protruding roofs cannot be implemented, the water resistance of clay can be improved by stabilization. Positive properties of the material should not be diminished by stabilization. For example, the desired regulation of air humidity, which however cannot be fully preserved by cement stabilization. For an alternative and more appropriate stabilisation, different mixtures with calcined clays with alkali activator were examined. The calcination temperature for clays is usually lower than for cement and starts at 600° C. The calcined clays therefore also have a lower CO2 footprint compared to cement. To keep the mixture environmentally friendly potassium was used as alkali ion. It could be proven that the alkali activated polymer enhances water resistance of the loam mixture. Provided some further optimization the material shows potential to replace cement without compromising on the positive properties of clay. T2 - International Conference on Regeneration and Conservation of Structures (ICRCS 2022) CY - Kyoto, Japan DA - 07.09.2022 KW - Loam KW - Alkali activation PY - 2022 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-56396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Simon, Patrick A1 - Hille, Falk A1 - Said, Samir A1 - Baeßler, Matthias ED - Curbach, M. ED - Marx, S. ED - Scheerer, S. ED - Hampel, T. T1 - Structural Health Monitoring der Maintalbrücke Gemünden zur Unterstützung einer prädiktiven Instandhaltung N2 - Nach den bisherigen Regeln werden Bauwerksprüfungen von Brücken in starr definierten Intervallen durchgeführt. Diese starre, periodische, zustandsbasierte Instandhaltungsstrategie soll zukünftig durch eine flexible und prädiktive Instandhaltung ersetzt werden. Hierbei sollen Inspektionen und Instandhaltungsmaßnahmen unterstützt durch autonome Systeme auf der Grundlage von Monitoringdaten geplant und zusätzlich bei unvorhergesehenen Ereignissen ausgelöst werden. Im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens AISTEC wird ein Vorgehen für Großbauwerke und kleinere Regelbauwerke zur Umsetzung eines kombinierten globalen, schwingungsbasierten und quasistatischen Monitorings entworfen. An der Maintalbrücke Gemünden – einer semiintegralen Rahmenbrücke aus Spannbeton auf der Schnellfahrstrecke Hannover–Würzburg – wurde als Demonstrator ein Dauermonitoring realisiert. T2 - 11. Symposium Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen (SEUB) CY - Online meeting DA - 08.03.2021 KW - Structural Health Monitoring KW - Umwelteinflüsse KW - Prädiktive Instandhaltung PY - 2021 UR - https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/ressourcen/dateien/veranstaltungen/seub/11-seub-2021/2021_SEUB11_06_Herrmann_et_al.pdf?lang=de VL - 55 SP - 66 EP - 76 PB - Technische Universität Dresden CY - Dresden AN - OPUS4-52810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Strangfeld, Christoph T1 - RFID sensor systems embedded in concrete – systematical investigation of the transmission characteristics N2 - Long-term completely embedded sensor systems offer innovative possibilities for structural health Monitoring of concrete structures. Measuring of relevant parameters, e.g., temperature, humidity, or indication of corrosion can be performed with low energy sensors. This allows to implement passive RFID sensor systems without cable connection and battery, which are power supplied exclusively by the electromagnetic field from the external Reader device. To evaluate characteristics and conditions of this concept, a systematical Investigation of the transmission characteristics with variation of relevant parameters, as communication frequency, installation depth, type of concrete, moisture content, etc. is currently carried out in an interdisciplinary research project at BAM. First results are presented in this paper. T2 - 8th European Workshop On Structural Health Monitoring CY - Bilbao, Spain DA - 05.07.2016 KW - Embedded sensor KW - Energy harvesting KW - Wireless sensors KW - RFID sensors KW - Transmission characteristics KW - Structural health monitoring PY - 2016 AN - OPUS4-37130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Diercks, Philipp A1 - Gläser, D. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Crusoe, M. R. A1 - Huber, S. T1 - BAMresearch/NFDI4IngScientificWorkflowRequirements: Initial version N2 - Software-driven scientific workflows are often characterized by a complex interplay of various pieces of software executed in a particular order. The output of a computational step may serve as input to a subsequent computation, which requires them to be processed sequentially with a proper mapping of outputs to inputs. Other computations are independent of each other and can be executed in parallel. Thus, one of the main tasks of a workflow tool is a proper and efficient scheduling of the individual processing steps. Each processing step, just as the workflow itself, typically processes some input and produces output data. Apart from changing the input data to operate on, processing steps can usually be configured by a set of parameters to change their behavior. Moreover, the behavior of a processing step is determined by its source code and/or executable binaries/packages that are called within it. Beyond this, the computation environment not only has a significant influence on its behavior, but is also crucial in order for the processing step to work at all. The environment includes the versions of the interpreters or compilers, as well as all third-party libraries and packages that contribute to the computations carried out in a processing step. KW - Zenodo KW - 7790634 PY - 2023 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.7790633 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-59687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Innovative Ansätze der automatisierten Laserthermografie in industrienaher Anwendung N2 - In den vergangenen Jahren wurden vielfältige Möglichkeiten erforscht, wie sich aktive Thermografie in Fertigungs- und Instandhaltungsprozesse integrieren lässt. Eine Umsetzung mit Hilfe eines Industrieroboters und eines fasergekoppelten Diodenlasers als Wärmequelle, sowie gekühlter Wärmebildkamera und weiterer Sensorik bietet viele Freiheiten, reale Problemstellungen unter vielfältigen Bedingungen zu bearbeiten. Anhand von zwei anwendungsnahen Projekten werden verschiedene Lösungsansatze und die damit einhergehenden Herausforderungen vorgestellt. Der erste Anwendungsfall ist die automatisierte Rissprüfung durch Linienscans, welche eine präzise Rissdetektion und -lokalisierung ermöglicht, ohne wie bei klassischer Eindringprüfung auf den Einsatz von Farbstoffen und Entwicklern angewiesen zu sein. Darüber hinaus wird im zweiten Anwendungsfall die Erkennung von Lunkern in Gussbauteilen unter Zuhilfenahme zeitlicher Formung der thermischen Signale vorgestellt, was die Sensitivität und Verlässlichkeit gegenüber klassischer Pulsanregung deutlich erhöht. Ein wesentlicher Beitrag der vorgestellten Arbeit besteht in den verwendeten Ansätzen zur Robotersteuerung und der Korrektur von Oberflächeninhomogenitäten, die die Analyse thermografischer Daten bisher erschwerten. Diese Korrekturmethoden steigern die Genauigkeit der Prüfung, insbesondere bei variierenden Materialeigenschaften. Durch die Integration dieser Technologien in ein vollständig robotergestütztes System wird eine hohe Wiederholbarkeit und Effizienz erreicht, die besonders für industrielle Anwendungen von Vorteil sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von aktiver Laserthermografie, intelligenter Signalverarbeitung und Robotik eine vielseitige und hochgradig automatisierbare Lösung für die zerstörungsfreie Prüfung darstellt. Die vorgestellte Methode ermöglicht eine präzise Erkennung und Bewertung von Materialfehlern, wie Rissen und Lunkern, selbst unter anspruchsvollen Prüfbedingungen. Diese Fortschritte tragen zur Optimierung von Qualitätssicherungsprozessen bei und eröffnen neue Möglichkeiten für den Einsatz in unterschiedlichsten Industriezweigen. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Robotik KW - Laserthermografie KW - Emissionskorrektur KW - Multispektrale Bildverarbeitung KW - 3D-Bahnplanung KW - Automatisierte ZfP PY - 2025 AN - OPUS4-63250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Innovative Ansätze der automatisierten Laserthermografie in industrienaher Anwendung N2 - Die Kombination aus aktiver Thermografie und Robotik eröffnet neue Möglichkeiten für die automatisierte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) komplexer Bauteilgeometrien. In einem modular aufgebauten Prüfsystem kommen ein Faserlaser zur gezielten thermischen Anregung, ein Industrieroboter zur präzisen Positionierung sowie eine gekühlte IR-Kamera und weitere Sensorik zur Datenerfassung zum Einsatz. Im Zentrum der entwickelten Methode stehen vier wesentliche Komponenten: Erstens ermöglicht der Robotereinsatz eine hochpräzise und wiederholbare thermografische Inspektion entlang frei definierbarer Prüfpfade. Zweitens wird mithilfe einer Ulbricht-Kugel die ortsaufgelöste Emissionsgradkorrektur nicht-homogener Oberflächen durchgeführt – ein entscheidender Schritt für die quantitative Auswertung thermischer Signale. Drittens erhöht die Kombination von Infrarot- und VIS-Bilddaten die Sensitivität der Defekterkennung, insbesondere bei der Erkennung von Kanten und Strukturen. Viertens erlaubt die Integration eines 3D-Scanners die automatisierte Bahnplanung auf Basis von Punktwolken. Dadurch lassen sich komplexe Prüfteile flexibel erfassen, ohne aufwendige Vorrichtungen oder manuelle Vorpositionierung. Zusätzlich ermöglicht der Vergleich mit der Sollgeometrie eine Detektion geometrischer Abweichungen oder Verformungen. Das Gesamtsystem erlaubt eine vollständig automatisierte, anpassbare und hochsensitive Prüfung verschiedenster Bauteile. Die vorgestellte Kombination aus robotergestützter Thermografie, Emissionskorrektur, multispektraler Bildverarbeitung und intelligenter Bahnplanung stellt eine vielversprechende Lösung für ZfP-Anwendungen im industriellen Umfeld dar. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial dieser Technologie als vielseitig einsetzbares, skalierbares Prüfverfahren. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Robotik KW - Laserthermografie KW - Emissionskorrektur KW - Multispektrale Bildverarbeitung KW - 3D-Bahnplanung KW - Automatisierte ZfP PY - 2025 UR - https://www.ndt.net/?id=31260 AN - OPUS4-63249 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin T1 - Polarization diversity detection based wavelength scanning coherent optical time domain reflectometry N2 - Although wavelength scanning coherent optical time-domain reflectometry (WS-COTDR) system is immune to fading effect, it suffers from occasional and localized large errors caused by the false peak in the correlation spectrum due to the large signal generated in the random interference of the backscattered light. Polarization diversity detection is applied to a standard WS-COTDR system to suppress large measurement errors. In this way, the orthogonally polarized components of backscattered light can be obtained and processed separately. Due to the birefringence of the sensing fiber, the components experience different interference processes, so the average of their correlation spectrum can suppress the false peaks and finally reduce the occurrence of larger errors. The effectiveness of the proposed method is validated in laboratory for monitoring of sinusoidal vibrations and in field for tracking the bus movement via a dark fiber. T2 - 29th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Porto, Portugal DA - 26.05.2025 KW - Coherent optical time domain reflectometry KW - Traffic monitoring KW - Polarization diversity detection KW - Distributed fiber sensing PY - 2025 AN - OPUS4-63260 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Hoppe, Johannes A1 - Eilers, M. T1 - Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton TL/TP-ING - Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1 N2 - Die "Technischen Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton" (TP BEL-B 1) enthalten alle notwendigen Angaben zur Durchführung der nach den "Technischen Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton" (TL BEL-B 1) geforderten Prüfungen. Art und Umfang der Einzelprüfungen sowie die entsprechenden Anforderungen sind den zugehörigen TL BEL-B 1 zu entnehmen. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweise KW - PmB Schweißbahn KW - Technische Anforderungen PY - 2022 SN - 978-3-86446-326-6 VL - 784/1 SP - 1 EP - 11 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-54857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Renate A1 - Weise, Frank A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Numerische Simulation von Heat-Island-Phänomenen an innerstädtischen Straßenbelägen in Nagoya - Extreme Winterrandbedingungen T2 - Hannover-Messe 2007 (PST-Fraunhofer Patentstelle für die Deutsche Forschung) CY - Hanover, Germany DA - 16.04.2007 PY - 2007 AN - OPUS4-14673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Renate A1 - Weise, Frank A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Numerische Simulation von Heat-Island-Phänomenen an innerstädtischen Straßenbelägen in Nagoya - Extreme Sommerrandbedingungen T2 - Hannover-Messe 2007 (PST-Fraunhofer Patentstelle für die Deutsche Forschung) CY - Hanover, Germany DA - 16.04.2007 PY - 2007 AN - OPUS4-14671 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Neuer Asphaltstraßenbelag für Japan zur Minderung von Heat-Island-Problemen T2 - Hannover-Messe 2007 CY - Hanover, Germany DA - 16.04.2007 PY - 2007 AN - OPUS4-14653 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Neuartige thermomechanische Systemprüfung von Asphaltstraßenbelägen T2 - Hannover-Messe 2007 (PST-Fraunhofer Patentstelle für die Deutsche Forschung) CY - Hanover, Germany DA - 16.04.2007 PY - 2007 AN - OPUS4-14654 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rai, Alena A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank A1 - Wieland, M. T1 - 3D-Analyse von Betonfahrbahnoberflächen mit Grinding- und Groovingtextur mittels Streifenlichtprojektion N2 - Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding- und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen wie z.B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht und daraus die Technologie „Texturgrinding“ entwickelt. Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr. Dieser Beitrag zeigt, dass durch den Einsatz eines auf Streifenlichtprojektion basierenden Messsystems, eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie verschiedenartiger Grinding- und Groovingtexturen möglich ist. Darauf aufbauend wurden messtechnische Voraussetzungen zur Gewährleistung reproduzierbarer Messungen geschaffen, die eine Dokumentation der zeitlichen Texturveränderungen infolge klimatischer Beanspruchung ermöglichen. Anschließend wurden Auswerteroutinen zur quantitativen und statistischen Charakterisierung der Oberflächentextur entwickelt und angewandt, um exemplarisch die Veränderungen der Oberflächentopografie infolge klimatischer Beanspruchung quantitativ abzubilden. KW - Betonfahrbahndecken KW - Grinding KW - Grooving KW - Oberflächentexturierung KW - Streifenlichtprojektion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000015 SP - 1 EP - 9 PB - Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-51012 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wallau, Wilma A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Voland, K. A1 - Weise, Frank A1 - Meng, Birgit ED - De Schutter, G. ED - De Belie, N. ED - Janssens, A. ED - Van Den Bossche, N. T1 - Online monitoring of the expansion of alkali-silica reaction affected concrete prisms implemented to the accelerated concrete prism test at 60 °C N2 - The accelerated concrete prism test (ACPT-60 °C) facilitates testing of alkali-silica reactivity of aggregates within five months. Manual measurement is usually conducted to determine expansion of test specimen every 28 days. This conventional procedure gives only limited insight to expansion behaviour of ASR-affected prisms. Due to the large time intervals, expansion exceeding the critical value of 0.3 mm/m is likely to be noticed late. Continuous recording resolves this problem and delivers beneficial information on the shape of the expansion curve. Displacement transducers integrated into a special testing equipment developed at BAM put continuous measurement into practice. Additionally, ultrasonic velocity and acoustic emissions are measured in-situ and provide deeper insights into hydration and crack formation processes during the test. Aiming for an automated testing method close to the German guideline, the following technical and methodical challenges arise. Changing of the vertical orientation of the prisms with every manual measurement as standardised cannot be implemented. Furthermore, preliminary results already proved true that cooling and heating cycles, as necessarily associated with each manual measurement, can evoke additional expansion. Therefore, interrupted and continuously measured expansions reveal systematic differences, indicating the necessity to adjust the threshold expansion value for automated testing. Results presented in the paper: Different types of reactive aggregate have been tested applying continuous and manual expansion measurement to the concrete specimens. Development of continuously measured ultrasonic velocity and acoustic emissions of the aggregates tested diverge significantly while the expansion curves vary in shape and maximum strain. Prisms produced from a slowly reacting aggregate do not exhibit noticeable crack formation. It shows that comprehensive measuring helps describing and distinguishing ASR-damage mechanisms. Models of ASR-induced expansion, available in the open literature, so far are validated with discontinuous data hardly tracing the modelled curve. Continuous measurement improves validation and further model development. T2 - XIV DBMC - 14th International Conference on Durability of Building Materials and Components CY - Gent, Belgium DA - 29.05.2017 KW - Alkali-silica reaction KW - Accelerated concrete prism test KW - Continuous monitoring KW - Expansion modelling PY - 2017 SN - 978-2-35158-159-9 VL - PRO 107 SP - 1 EP - 11 PB - RILEM Publications S.A.R.L. AN - OPUS4-40499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bhuyan, M.D. A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Lecieux, Y. A1 - Mevel, L. A1 - Hille, Falk A1 - Schoefs, F. T1 - Output-only Subspace and Transfer Matrix-based Damage Localization and Quantification N2 - This paper deals with vibration-based damage localization and quantification from output-only measurements. We describe an approach which operates on a data-driven residual vector that is statistically evaluated using information from a finite element model, without updating the parameters of the model. First, the damaged elements are detected in statistical tests, and second, the damage is quantified only for the damaged elements. We propose a new residual vector in this context that is based on the transfer matrix difference between reference and damaged states, and compare it with a previously introduced subspace-based residual. We show localization and quantification on both residuals in simulations. T2 - 7th International Operational Modal Analysis Conference CY - Ingolstadt, Germany DA - 10.05.2017 KW - Hypothesis tests KW - Damage localization KW - Damage quantification PY - 2017 SN - 978-3-8440-5247-3 SN - 1610-4773 SP - 278 EP - 288 AN - OPUS4-40489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wallau, Wilma T1 - Online Monitoring of the Expansion of Alkali-Silica Reaction Affected Concrete Prisms Implemented to the Accelerated Concrete Prism Test at 60 °C N2 - The accelerated concrete prism test (ACPT-60 °C) facilitates testing of alkali-silica reactivity of aggregates within five months. Manual measurement is usually conducted to determine expansion of test specimen every 28 days. This conventional procedure gives only limited insight to expansion behaviour of ASR-affected prisms. Due to the large time intervals, expansion exceeding the critical value of 0.3 mm/m is likely to be noticed late. Continuous recording resolves this problem and delivers beneficial information on the shape of the expansion curve. Displacement transducers integrated into a special testing equipment developed at BAM put continuous measurement into practice. Additionally, ultrasonic velocity and acoustic emissions are measured in-situ and provide deeper insights into hydration and crack formation processes during the test. Aiming for an automated testing method close to the German guideline, the following technical and methodical challenges arise. Changing of the vertical orientation of the prisms with every manual measurement as standardised cannot be implemented. Furthermore, preliminary results already proved true that cooling and heating cycles, as necessarily associated with each manual measurement, can evoke additional expansion. Therefore, interrupted and continuously measured expansions reveal systematic differences, indicating the necessity to adjust the threshold expansion value for automated testing. Results presented in the paper: Different types of reactive aggregate have been tested applying continuous and manual expansion measurement to the concrete specimens. Development of continuously measured ultrasonic velocity and acoustic emissions of the aggregates tested diverge significantly while the expansion curves vary in shape and maximum strain. Prisms produced from a slowly reacting aggregate do not exhibit noticeable crack formation. It shows that comprehensive measuring helps describing and distinguishing ASR-damage mechanisms. Models of ASR-induced expansion, available in the open literature, so far are validated with discontinuous data hardly tracing the modelled curve. Continuous measurement improves validation and further model development. T2 - 14th International Conference on Durability of Building Materials and Components CY - Gent, Belgium DA - 29.05.2017 KW - Building Materials KW - Alkali-silica reaction KW - Accelerated Concrete Prism Test KW - Continuous monitoring KW - Expansion modelling PY - 2017 AN - OPUS4-40495 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Van Bocxlaer, A. T1 - RFID-Sensor-Transponder in Beton N2 - Sensor-Transponder-Lösung der BAM ermöglicht automatisiertes Brückenmonitoring und Predictive Maintenance und detektiert Korrosion in Beton. KW - RFID-Sensorsysteme KW - Bauteilintegrierte Sensoren KW - Betonkorrosion KW - Structural health monitoring PY - 2017 SN - 1860-5907 VL - 2017 IS - 5 SP - 46 EP - 49 PB - Verlag & Freie Medien, Lüneburg CY - Lüneburg AN - OPUS4-40873 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - In-situ analysis of water transport in concrete completed using X-ray computed tomography N2 - The water-transport characteristics of concrete have a major impact on its resistance to damaging chemical processes such as Alkali-Silica-Reaction (ASR). Water transport in samples of damaged and undamaged concrete was measured using in-situ CT. The resulting measurements of water-front movement relative to time and the change in 3D-moisture distribution within the samples, are needed for calibration and validation of water-transport numerical models. T2 - 3rd International Conference on Tomography of Materials and Structures CY - Lund, Sweden DA - 26.06.2017 KW - X-ray computed tomography (CT) KW - In situ KW - Water transport KW - Alkali-silica-reaction (ASR) PY - 2017 AN - OPUS4-40876 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Sicherheitskonzepte im Massivbau - Grundlagen bei der Bemessung und Ausführung von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken N2 - Der Anhang I der Bauproduktenverordnung EU 305/2011 definiert die an ein Bauwerk gestellten Grundanforderungen: „Bauwerke müssen als Ganzes und ihren Teilen für deren Verwendungszweck tauglich sein, wobei insbesondere der Gesundheit und der Sicherheit der während des gesamten Lebenszyklus der Bauwerke involvierten Personen Rechnung zu tragen ist“. Dementsprechend ist mit einer angemessenen Zuverlässigkeit ein mögliches Versagen des Bauwerkes auszuschließen und der vorgegebene Nutzungszweck ist für die vorgesehene Nutzungsdauer unter Berücksichtigung von wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu gewährleisten. Anhand der vorliegenden Präsentation wird für den Bereich des Massivbaus ein Überblick über die maßgebenden Normen auf nationaler und europäischer Ebene gegeben. Dies beinhalt relevante Normen für die Bemessung von Bauwerken sowie die Anforderungen an die verwendeten Baustoffe und deren Überwachung. T2 - Informationveranstaltung der BAM CY - BAM, Berlin, Germany DA - 23.06.2017 KW - Sicherheitskonzept KW - Massivbau KW - Bemessung KW - Ausführung KW - Überwachung PY - 2017 AN - OPUS4-40908 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolf, A. T. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Wenzel, Norman A1 - Sitte, S. T1 - Structural Silicone Glazing: Life Expectancy of more than 50 Years? N2 - Structural Silicone Glazing (SSG) is a curtain walling method that utilizes silicone sealants to adhere glass, ceramic, metal or composite panels to supporting framing members by means of a peripheral adhesive joint. In SSG curtain walls, silicone sealants serve not only as a weather seal, but also act as a structural bonding element, eliminating the need for exterior retainers and covers. The paper discusses some essential findings of two recent research studies on the durability and service life of structural silicone glazing sealants and structures. The first study demonstrates, that specimens of a first generation 2-part silicone sealant taken from a SSG façade after 23+2 years of real life successfully passed the European ETAG002-1 performance criteria for residual strength. In a second study, a new performance-based durability test method was developed in partnership with the Federal Institute for Materials Research Berlin/Germany (BAM). This method is based on simultaneously exposing system test specimens to artificial weathering and complex, multiaxial mechanical loadings. 2-part structural silicone sealants of the first and of the second generation where subjected to this test, which is considered to correspond to an anticipated service life of 50 years. T2 - Glass Performance Days 2017 CY - Tampere, Finland DA - 28.06.2017 KW - Structural Sealant Glazing KW - Silicone adhesive KW - Durability KW - Climatic simulation KW - Artificial weathering KW - Mechanical loading PY - 2017 SN - 978-952-5836-06-6 SP - 338 EP - 345 PB - Glaston Finland Oy CY - Tampere, Finland AN - OPUS4-41288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Larcher, M. A1 - Arrigoni, A. A1 - Bedon, C. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. A1 - Stolz, A. T1 - Recommendations for a new generation of standards for testing numerical assessment of blast-loaded glass windows N2 - The determination of the blast protection level of civil engineering buildings components against explosive effects represents a topic of crucial importance, in current practice. However, some key aspects of blast resistant structures design have been only marginally considered in the last decade, and currently still require appropriate regulations. This is especially true in the case of windows and facades, where the intrinsic material brittleness is the major influencing parameter for blast-resistant assemblies. While blast assessment of buildings and systems is usually achieved by means of experimental investigations, as well as numerical simulations, general regulations and guidelines are currently missing. In this regard, the European Reference Network for Critical Infrastructure Protection (ERNCIP) Thematic Group “Resistance of Structures to Explosion Effects” attempts to develop guidelines and recommendations aimed to harmonise test procedures in experimental testing of glass windows under blast, as well as standardized approaches for their vulnerability assessment via numerical modelling. In this paper, major Thematic Group outcomes and next challenges are briefly summarized. T2 - International Conference on Structural and Mechanical Engineering for Security and Prevention - ICSMESP 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 14.06.2017 KW - Blast protection KW - Blast loaded glass windows KW - Experimental testing KW - Finite element numerical modelling KW - Standardisation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.755.121 SN - 1662-9795 VL - 755 SP - 121 EP - 130 PB - Trans Tech Publications Inc. CY - Zurich, Switzerland AN - OPUS4-41927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Galvanic Anode systems in Concrete structures and their performance part 1 N2 - Corrosion of reinforcement is one of the major reasons in questioning the sturdiness of building structures. The application of cathodic protection techniques plays a big role in controlling the corrosion process to ensure a longer service life of building structures. This systematic study compares the efficiency and durability of various discrete galvanic zinc anode systems available in the current market using different criteria for measuring efficiencies such as potential measurements, electrolyte resistance measurements and several polarization methods to determine the polarizability of the anodes. Results to validate the performance of long-time exposure of discrete zinc anodes in the concrete medium are already shown in 2021. Now the results of analyzing the phase boundary between mortar and anodes by using 3D computer tomography are shown, as also the field application at large-scale specimens where the potential distribution and the current were investigated. T2 - Eurocorr 2023 CY - Brussels, Belgium DA - 27.08.2023 KW - Corrosion KW - Corrosion Protection PY - 2023 AN - OPUS4-58169 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential Mapping at Concrete Structures N2 - Electrochemical potential mapping is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. Areas of corroding reinforcement steel can be located in a non-destructive manner by means of this procedure. Half‐cell potential measurements are used in order to detect chloride‐induced corrosion. However, it is not recommended in order to assess the risk of carbonation‐induced corrosion. For this purpose, determining the carbonation depth and the concrete cover appears more appropriate. The content of this specification exclusively refers to the application of mobile, local variable reference electrodes, which are only placed on the concrete surface while measuring. The technique distinguishes itself thereby from the range of corrosion monitoring systems with stationary installed reference electrodes and sensor systems, respectively, whereby it is possible to continuously track measurements within the area of the installed electrodes. However, these methods are not dealt with in this specification. T2 - NDT&E Workshop 2024 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 03.07.2024 KW - Corrosion KW - Potential mapping PY - 2024 AN - OPUS4-60584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Boschmann Käthler, C. A1 - Ebell, Gino A1 - Keßler, S. A1 - Schiegg, Y. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Angst, U. M. T1 - A comparison of methods to assess the resistance of reinforcing steel against chloride‐induced corrosion in concrete: Particular consideration of 12% chromium steel N2 - The critical chloride content C(crit) is an indicator for the corrosion resistance of reinforcing steels in concrete. In this article, several experimental methods for determining the critical chloride content C(crit) of mild and an alloyed (12% Cr) steel in cementitious materials are compared. The methods used include accelerated polarization tests and tests using more natural (unpolarized) conditions in which chloride ingress occurs by diffusion and capillary uptake. The advantages and disadvantages of the methods are discussed, in particular, with the objective of reaching a compromise between applicability to practice and feasibility in laboratory testing. KW - Chloride‐induced corrosion KW - Critical chloride content KW - Reinforced concrete KW - Testing methods PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529751 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202112609 SN - 1521-4176 SP - 1 EP - 20 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-52975 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seyhan, E. A1 - Ebell, Gino A1 - Jimenez, D. A1 - Chavez, J. A1 - Sanchez Alvarez, G T1 - Evaluation of SACI performance on reinforced concrete structures N2 - Surface applied corrosion inhibitors (SACI) are widely used to mitigate corrosion process of steel reinforcement in concrete. But they remain controversial as to their effectiveness and the ability to compare materials from different manufacturers and technologies. They are applied onto the surface of hardened concrete and penetrate towards steel reinforcement. This paper discusses the corrosion inhibition performances of dual-phase surface applied corrosion inhibitor and the efficiency of the corrosion inhibitor is assessed by selected testing procedures in BAM laboratories. T2 - ACHE 2022 CY - Santander, Spain DA - 20.06.2022 KW - Corrosion KW - Inhibitor PY - 2022 AN - OPUS4-55095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Atmospheric wind field modelling with OpenFOAM for near-ground gas dispersion N2 - CFD simulations of near-ground gas dispersion depend significantly on the accuracy of the wind field. When simulating wind fields with conventional RANS turbulence models, the velocity and turbulence profiles specified as inlet boundary conditions change rapidly in the approach flow region. As a result, when hazardous materials are released, the extent of hazardous areas is calculated based on an approach flow that differs significantly from the boundary conditions defined. To solve this problem, a turbulence model with consistent boundary conditions was developed to ensure a horizontally homogeneous approach flow. Instead of the logarithmic vertical velocity profile, a power law is used to overcome the problem that with the logarithmic profile, negative velocities would be calculated for heights within the roughness length. With this, the problem that the distance of the wall-adjacent cell midpoint has to be higher than the roughness length is solved, so that a high grid resolution can be ensured even in the near-ground region which is required to simulate gas dispersion. The evaluation of the developed CFD model using the German guideline VDI 3783/9 and wind tunnel experiments with realistic obstacle configurations showed a good agreement between the calculated and the measured values and the ability to achieve a horizontally homogenous approach flow. KW - OpenFOAM KW - Gas dispersion KW - Atmospheric boundary layer KW - Turbulence model PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-539095 DO - https://doi.org/10.3390/atmos12080933 VL - 12 IS - 8 SP - 933 PB - MDPI AN - OPUS4-53909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Salari, Farid A1 - Zocca, Andrea A1 - Bosetti, Paolo A1 - Hlaváček, Petr A1 - Italiano, Antonino A1 - Gobbin, Filippo A1 - Colombo, Paolo A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Sglavo, Vincenzo M. T1 - Powder-bed 3D printing by selective activation of magnesium phosphate cement: Determining significant processing parameters and their effect on mechanical strength N2 - The present work addresses powder bed binder jetting additive manufacturing by selective magnesium phosphate cement activation. Despite the potential of this technology to aid the digitalization of the construction industry, the effect of processing parameters on the mechanical performance of printed materials has not yet been studied to generate a guideline for the further development of the technology. Statistical methodologies were used to screen the effect of four printing process parameters (printing speed, layer thickness, raster angle, and build direction on flexural and compressive strength). As the exploited technology works with constant fluid pressure, the physical interpretation of the effect of each factor can be considered taking into account the interactions between the binder materials in the powder bed. Analysis of variance (ANOVA) indicated that printing speed and layer thickness significantly affect mechanical performances. Furthermore, the layout of samples for the printing process is preferable to be parallel the printhead movement. An anisotropic behavior was observed, and the samples subjected to compressive forces parallel to the layer plane possessed lower strength values. This effect can be interpreted as a result of a weak area of low density in between layers, leading to a pronounced delamination under compression. Even though the strength of the printed material is not suitable for a structural concrete, it can be marginally improved by design of experiment and optimized for non-structural applications, such as for porous artificial stone. Design of experiment coupled with ANOVA methods can be used in the future to support the development of novel material mixtures, thus expanding the fields of application of this novel additive manufacturing technology. KW - Concrete 3D-printing KW - Particle-bed binder jetting KW - Design of experiment PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601654 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2024.100609 VL - 18 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60165 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Villani, P. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Adaptive Gaussian process regression for Bayesian inverse problems N2 - We introduce a novel adaptive Gaussian Process Regression (GPR) methodology for efficient construction of surrogate models for Bayesian inverse problems with expensive forward model evaluations. An adaptive design strategy focuses on optimizing both the positioning and simulation accuracy of training data in order to reduce the computational cost of simulating training data without compromising the fidelity of the posterior distributions of parameters. The method interleaves a goal-oriented active learning algorithm selecting evaluation points and tolerances based on the expected impact on the Kullback-Leibler divergence of surrogated and true posterior with a Markov Chain Monte Carlo sampling of the posterior. The performance benefit of the adaptive approach is demonstrated for two simple test problems. T2 - Algoritmy 2024 - Central-European Conference on Scientific Computing CY - Vysoké Tatry, Slovakia DA - 15.03.2024 KW - Gaussian process regression KW - Bayesian inverse problems KW - Surrogate models KW - Parameter identification KW - Active learning PY - 2024 SP - 1 EP - 10 PB - Slovak University of Technology CY - Bratislava AN - OPUS4-60738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Moisture testing and mapping N2 - Most building materials are porous and hydrophilic. Thus, for condition assessment and damage detection a determination of the material moisture is required. In this lecture, a short overview is given regarding moisture transport in porous media in the hygroscopic range. Then, several non-destructive measurement techniques are introduced. Here, the focus lies on their practical application and limitations. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop CY - Berlin, Germany DA - 03.07.2024 KW - Building materials KW - Concrete KW - Material moisture KW - Moisture measurement techniques KW - Moisture transport PY - 2024 AN - OPUS4-60605 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Forschungsprojekt "INSIST" N2 - Der Vortrag zeigt den Bearbeitungsstand des Forschungsvorhabens "Entwicklung eines Verfahrens zur in situ Bewertung des Feuerwiderstands von bestehenden Stahlkonstruktionen mit reaktiven Brandschutzsystem (RBS)" (INSIST). Die Entwicklung und der Bau eines Geräteprototyps wurden vorgenommen und ein Konzept zur Kalibration erarbeitet. Die bisherigen Untersuchungen belegen, dass das Verfahren Ergebnisse liefert, die denen konventioneller Brandversuche im untersuchten Parameterbereich gleichwertig sind. T2 - Sachverständigenausschuss Reaktive Baustoffe und Beschichtungen -B- (463a) des Deutschen Institutes für Bautechnik CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2024 KW - INSIST KW - In situ Bewertung KW - RBS PY - 2024 AN - OPUS4-60777 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit T1 - Wissensbasierte Digitalisierung von betontechnologischen Materialdaten N2 - Die sprunghaft zunehmende Wichtigkeit von FAIR- und Open-Data für die Qualitätssicherung, aber auch für die Nachnutzbarkeit von Daten und den Erkenntnisfortschritt führt zu enormem Flandlungsbedarf in Forschung und Entwicklung. Damit verbunden laufen derzeit vielfältige, ambitionierte Aktionen, z. B. bezüglich der Erstellung von Ontologien und Wissensgraphen. Das Knowhow entwickelt sich rasant, die Ansätze zur Implementation entstehen in verschiedenen Fachwelten bzw. mit unterschiedlichen Zielsetzungen parallel, so dass recht heterogene Herangehensweisen resultieren. Diese Veröffentlichung fokussiert auf Arbeiten, die derzeit als möglichst ganzheitlicher Ansatz für Materialdaten im Rahmen der Digitalisierungsinitiative „Plattform MaterialDigital" vorangetrieben werden. Die Autoren bearbeiten baustoffbezogene Aspekte im Verbundprojekt „LeBeDigital - Lebenszyklus von Beton". Zielsetzung ist die digitale Beschreibung des Materialverhaltens von Beton über den kompletten Herstellungsprozess eines Fertigteils mit einer Integration von Daten und Modellen innerhalb eines Workflows zur probabilistischen Material- und Prozessoptimierung. Es wird über die Vorgehensweise und die dabei gewonnenen Erfahrungen berichtet, nicht ohne den Blick auf die oft unterschätzte Komplexität der Thematik zu lenken. T2 - Ibausil 2023 CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Beton KW - Digitalisierung KW - Datenmanagement KW - FAIR-Prinzip KW - Metadaten KW - Ontologie KW - Wissensgraph PY - 2023 AN - OPUS4-60964 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Moisture diffusion affected by the Knudsen effect in temporal changing pore networks N2 - Almost all building materials in civil engineering have an open porosity and interact with or are affected by the environmental conditions. Structures might suffer from effects such as moisture adsorption, carbonation, corrosion, penetration of salt ions and chemical substances, etc. In the hygroscopic range, these processes are mostly driven by diffusion. Due to the confinement of small pores ( 1 m), the Knudsen effect reduces the molecular diffusion. This reduction can become more significant in case of temporal changing pore systems because of physisorption of water vapor, carbonation, or chemisorption. In this study, unstabilised earth blocks and earth masonry are investigated. In a first step, the pore size distribution of the blocks is measured and sorption isotherms are recorded in experiments. Besides the ordinary physisorption, the involved clay minerals undergo swelling or shrinking due to chemisorption. The following two effects must be considered: first, the reduction of the available pore space by the adsorbed water layer. For this, the Hillerborg sorption theory is used, which is a combination of the well-known Brunauer-Emmett-Teller sorption theory and the Kelvin equation. This allows the computation of adsorbed water layers even in curved pore geometries. Second, the variation of the initial pore size distribution due to chemisorption needs to be modelled. Based on these two models, the effective diffusion coefficient can be predicted. For validation, arrays of relative humidity sensors were embedded into a free-standing earth masonry wall. This monitoring was carried out over more than a year to have a broad variety of environmental conditions and was located in Berlin, Germany. The prediction of the effective diffusion coefficient can also be transferred to other processes and allows the investigation of materials having temporarily changing pore systems. Examples are the carbonation of cementitious materials, alkali silica reaction, calcium leaching of long-lasting structures, etc. This effect becomes most prominent in the meso-pore range and might alter the effective diffusion coefficient by more than 100 %. T2 - 4th International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Earth masonry KW - Material moisture KW - Molecular diffusion KW - Chemisoprtion KW - Knudsen effect KW - Physisorption PY - 2023 AN - OPUS4-57140 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sperlich, Tim A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - In situ Prüfmethode zur Untersuchung des Feuerwiderstands von bestehenden Stahlkonstruktionen mit reaktivem Brandschutzsystem N2 - Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines neuartigen in situ Nachweisverfahrens zur Beurteilung des Feuerwiderstandes von bestehenden Stahlkonstruktionen mit gealtertem reaktivem Brandschutzsystem (RBS). Derzeit ist ein solcher Nachweis ausschließlich anhand eines Bauteilbrandversuchs möglich. Hierzu muss ein Bauteil aus der Bestandskonstruktion entnommen und einer zerstörenden Brandprüfung unterzogen werden. In Zusammenhang mit der Dauerhaftigkeitsbewertung von RBS für Zeiträume von mehr als 10 Jahren besteht in der Praxis vermehrt der Bedarf an einem minimal invasiven Prüfverfahren, mit dessen Hilfe sich direkt am Bestandsbauwerk die tatsächlich vorhandene Leistungsfähigkeit des gealterten RBS überprüfen lässt. Durch einen erfolgreichen Funktionsnachweis wäre eine Weiternutzung der Bestandkonstruktion bei Aufrechterhaltung des bestehenden Sicherheitsniveaus möglich. T2 - Symposium Heißbemessung - Structural Fire Engineering CY - Braunschweig, Germany DA - 05.09.2023 KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - reaktives Brandschutzsystem KW - Prüfmethode KW - Brandversuch PY - 2023 SP - 1 EP - 16 PB - TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-58180 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sperlich, Tim T1 - In situ Prüfmethode zur Untersuchung des Feuerwiderstands von bestehenden Stahlkonstruktionen mit reaktivem Brandschutzsystem N2 - Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines neuartigen in situ Nachweisverfahrens zur Beurteilung des Feuerwiderstandes von bestehenden Stahlkonstruktionen mit gealtertem reaktivem Brandschutzsystem (RBS). Derzeit ist ein solcher Nachweis ausschließlich anhand eines Bauteilbrandversuchs möglich. Hierzu muss ein Bauteil aus der Bestandskonstruktion entnommen und einer zerstörenden Brandprüfung unterzogen werden. In Zusammenhang mit der Dauerhaftigkeitsbewertung von RBS für Zeiträume von mehr als 10 Jahren besteht in der Praxis vermehrt der Bedarf an einem minimal invasiven Prüfverfahren, mit dessen Hilfe sich direkt am Bestandsbauwerk die tatsächlich vorhandene Leistungsfähigkeit des gealterten RBS überprüfen lässt. Durch einen erfolgreichen Funktionsnachweis wäre eine Weiternutzung der Bestandkonstruktion bei Aufrechterhaltung des bestehenden Sicherheitsniveaus möglich. T2 - Symposium Heißbemessung - Structural Fire Engineering CY - Braunschweig, Germany DA - 05.09.2023 KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Prüfmethode KW - Brandversuch PY - 2023 AN - OPUS4-58183 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis T1 - Mesh-convergence and gradient-enhanced models in blast simulations of concrete structures N2 - Blast experiments on reinforced concrete structures are often limited to small structures and therefore simple shock waves. Such experiments are carried out at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) and the structural response is investigated using several measuring methods. Complex load scenarios that occur as a result of reflection of the shock wave in larger structures are harder to realise in practice. Numerical simulations for the propagation of the shock wave and the structural response can therefore be an alternative method for the investigation of blast loads on complex structures. For the simulation of concrete under impact and blast loads, several local constitutive models exist that are formulated as plasticity models with softening taken into account by introducing a scalar damage field. Local damage models however often lead to mesh-dependent results which do not converge with mesh refinement. In order to achieve meaningful predictions from numerical experiments, independence from the mesh is needed. In this contribution, the JH2 model (Johnson and Holmquist 1994) with a parameter set for concrete is investigated in a simple blast load scenario. The shockwave is implemented as a simplified Friedlander-curve and the overpressures are applied as a boundary condition for the structural simulation. In order to account for large displacements that can occur during blast loads, an updated Lagrangian formulation is utilised. A Runge-Kutta method with adaptive time stepping is used to advance the solution in time. The open source FEM software FEniCS (Logg et al. 2012) is used together with an implementation of the JH2 model which has been developed at BAM. An extensive convergence analysis with both timestep- and mesh-refinement is carried out to show the mesh dependency. In order to make the results independent of the mesh, possible nonlocal versions of the JH2 model with gradient-enhancement are presented. Since many damage models for concrete share the damage mechanism of the JH2 model, the application of the regularisation methods to more complex material models, like the RHT model (Grunwald et al. 2017), is also discussed. Advantages of a gradient-enhanced formulation to simulate dynamic strength increase of concrete, as suggested in (Häußler-Combe and Kitzig 2009), is discussed as well. T2 - ECCOMAS YIC 2023 CY - Porto, Portugal DA - 19.06.2023 KW - Gradient-Damage KW - Explicit Dynamics KW - Concrete Modeling KW - Mesh Convergence PY - 2023 AN - OPUS4-58717 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Towards Autonomous NDT Inspection: Setup and Validation of an Indoor Localization System N2 - Monitoring and maintenance of civil infrastructure are of great importance, as any undetected damage can cause high repair costs, unintended deadtime, or endanger structural integrity. The inspection of large concrete structures such as bridges and parking lots is particularly challenging and time-consuming. Traditional methods are mostly manual and involve mapping a grid of measurement lines to record the position of each measurement. Current semi-automated methods, on the other hand, use GPS or tachymeters for localization but still require trained personnel to operate. An entirely automated approach using mobile robots would be more cost- and time-efficient. While there have been developments in using GPS-enabled mobile robots for bridge inspection, the weak signal strength in indoor areas poses a challenge for the automated inspection of structures such as parking lots. This paper aims to develop a solution for the automated inspection of large indoor concrete structures by addressing the problem of robot localization in indoor spaces and the automated measurement of concrete cover and rebar detection. T2 - 39th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Siófok, Hungary DA - 26.09.2023 KW - NDT Inspection KW - Mobile Robot KW - Indoor Localization KW - Setup and Validation PY - 2023 AN - OPUS4-58662 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - A Bayesian Framework for Simulation-based Digital Twins of Bridges N2 - Simulation-based digital twins have emerged as a powerful tool for evaluating the mechanical response of bridges. As virtual representations of physical systems, digital twins can provide a wealth of information that complements traditional inspection and monitoring data. By incorporating virtual sensors and predictive maintenance strategies, they have the potential to improve our understanding of the behavior and performance of bridges over time. However, as bridges age and undergo regular loading and extreme events, their structural characteristics change, often differing from the predictions of their initial design. Digital twins must be continuously adapted to reflect these changes. In this article, we present a Bayesian framework for updating simulation-based digital twins in the context of bridges. Our approach integrates information from measurements to account for inaccuracies in the simulation model and quantify uncertainties. Through its implementation and assessment, this work demonstrates the potential for digital twins to provide a reliable and up-to-date representation of bridge behavior, helping to inform decision-making for maintenance and management. T2 - EUROSTRUCT 2023 CY - Vienna, Austria DA - 25.09.2023 KW - Digital Twin KW - Simulation Models KW - Uncertainty Quantification KW - Model Bias PY - 2023 UR - https://eurostruct.org/eurostruct-2023/ AN - OPUS4-58663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adwani, D. A1 - Pipintakos, G. A1 - Mirwald, J. A1 - Wang, Y. A1 - Hajj, R. A1 - Guo, M. A1 - Liang, M. A1 - Jing, R. A1 - Varveri, A. A1 - Zhang, Y. A1 - Pei, K. A1 - Xu, X. A1 - Leng, Z. A1 - Li, D. A1 - Villamil, W. A1 - Caro, S. A1 - Chailleux, E. A1 - Cantot, J. A1 - Weigel, Sandra A1 - Škulteckė, J. A1 - Tarsi, G. A1 - Margaritis, A. A1 - Wang, H. A1 - Hu, Y. A1 - Airey, G. A1 - Sreeram, A. A1 - Bhasin, A. T1 - Examining the efficacy of promising antioxidants to mitigate asphalt binder oxidation: Insights from a worldwide interlaboratory investigation N2 - Oxidative aging induces significant stiffening of asphalt binders that leads to a pronounced reduction in the overall durability of asphalt pavements. The strategic implementation of antioxidant additives provides a potential solution to alleviate this issue. This work presents results from the second phase of the global consortium for antioxidants research aimed at investigating the effectiveness of potential antioxidants in increasing the durability of asphalt binders. Sixteen laboratories around the world participated in this effort and a total of 28 binders from diverse geographical regions were tested. Two promising antioxidants, namely zinc diethyldithiocarbamate (ZDC) and kraft lignin were evaluated in this phase and blended with the binders at specific proportions. Subsequently, a comprehensive investigation was conducted to assess rheological characteristics and chemical properties of the various blends, utilising Dynamic Shear Rheometer (DSR) measurements and Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy. The findings indicate that additives such as ZDC hold considerable promise as an effective antioxidant, particularly when considering a wide diversity of binders. In general, its incorporation does not compromise the rutting performance of the binders and significantly improves fatigue performance. Therefore, research efforts should be focused on exploring additional facets to assess its practical applicability in field. KW - Asphalt oxidation KW - Binder aging KW - Antioxidant additives KW - Binder rheology KW - Binder chemistry KW - Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel KW - FTIR-Spektroskopie KW - Anwendungsmöglichkeiten KW - Vergleichsuntersuchung KW - Arbeitsanleitung KW - Präzision PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1080/10298436.2024.2332363 SN - 1477-268X VL - 25 IS - 1 SP - 1 EP - 15 PB - Taylor & Francis CY - London AN - OPUS4-59957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Coupling of structural and material design N2 - The presentations discusses a use case for the optimization of concrete structures where structural and material design are integrated in a computational workflow. The workflow is based on both physics-based and data-based models and experimental data is used to calibrate/train these models with a specific focus on the integration of ucertainties. T2 - 2nd Technical Meeting of TG.SAG.2 CY - Hannover, Germany DA - 16.04.2024 KW - Coupling of structural and material design KW - Cement Hydration Model PY - 2024 AN - OPUS4-59999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Rissdetektion Spannbetonschwellen - Meilensteinpräsentation AP C.1 N2 - Vorhaben 8082: Spannbetonschwellen sollen mit Hilfe von akustischen Verfahren untersucht und der Zustand abgeleitet werden. Die Ergebnisse von Los C- Arbeitspaket 1 werden dem Deutschen Zentrum für Schienenforschung und Siemens Mobility vorgestellt. T2 - DZSF - Rissdetektion Spannbetonschwellen - Meilensteinpräsentation Arbeitspakete B.1 und C.1 CY - Dresden, Germany DA - 23.04.2024 KW - Spannbetonschwellen KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Akustische Verfahren KW - Zustandsermittlung PY - 2024 AN - OPUS4-59927 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Complex constitutive models in standards N2 - The development of standards that include simulation models is often based on heuristics that include experimental data that is used to calibrate and validate the simulation models. However, these data and the corresponding calibration procedures are usually not part of the publicly accessible documentation making it very difficult to identify gaps in the current standard or extend it to new innovative solutions. The poster shows an adapted procedure that integrates the complete process into a database and a workflow to be published alongside the standard. T2 - NFDI4Ing Gesamtteamtreffen 2024 CY - Hannover, Germany DA - 09.04.2024 KW - Complex constitutive models KW - FAIR Implementation KW - 3D-concrete printing PY - 2024 AN - OPUS4-60043 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Zustandsermittlung von Spannbetonschwellen N2 - -Über 80 Mio. Schwellen im deutschen Schienennetz verbaut -Lebensdauer einer Schwelle beträgt ca. 20 bis 50 Jahre -Über 2 Mio. Schwellen werden jährlich ausgetauscht, obwohl die Mehrzahl noch intakt ist -Zustandsbewertung mittels ZfP kann Ausschuss verringern -Schadhafte Schwellen könnten mittels ZfP frühzeitig im Gleis erkannt werden, um Gefahren und Unfälle abzuwenden T2 - DZSF - Rissdetektion Spannbetonschwellen - Meilensteinpräsentation Arbeitspakete B.1 und C.1 CY - Dresden, Germany DA - 23.04.2024 KW - Spannbetonschwellen KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschallverfahren KW - Zustandsermittlung PY - 2024 AN - OPUS4-59928 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Diercks, Philipp A1 - Gläser, D. A1 - Lünsdorf, O. A1 - Selzer, M. A1 - Flemisch, B. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Evaluation of tools for describing, reproducing and reusing scientific workflows N2 - In the field of computational science and engineering, workflows often entail the application of various software, for instance, for simulation or pre- and postprocessing. Typically, these components have to be combined in arbitrarily complex workflows to address a specific research question. In order for peer researchers to understand, reproduce and (re)use the findings of a scientific publication, several challenges have to be addressed. For instance, the employed workflow has to be automated and information on all used software must be available for a reproduction of the results. Moreover, the results must be traceable and the workflow documented and readable to allow for external verification and greater trust. In this paper, existing workflow management systems (WfMSs) are discussed regarding their suitability for describing, reproducing and reusing scientific workflows. To this end, a set of general requirements for WfMSswere deduced from user stories that we deem relevant in the domain of computational science and engineering. On the basis of an exemplary workflow implementation, publicly hosted at GitHub (https:// this http URL), a selection of different WfMSs is compared with respect to these requirements, to support fellow scientists in identifying the WfMSs that best suit their requirements. KW - FAIR KW - Reproducibility, scientific workflow KW - Tool comparison KW - Workflow management PY - 2024 UR - https://arxiv.org/abs/2211.06429 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.06429 PB - Arxiv; Cornell Tech CY - New York, NY AN - OPUS4-59804 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra T1 - Estimating aging sensitivity of bitumen using FTIR spectroscopy and multivariate evaluation N2 - In this work, a methodology based on Fourier transform infrared (FTIR)spectroscopy and multivariate evaluation is presented to estimate the aging sensitivity of bitumen based on the unaged samples and thus without the need for time- and material-consuming aging simulations. For this purpose, factor analysis and linear discriminant analysis are used to develop a statistical model based on the FTIR spectra of unaged bitumen samples, which can be used fast and simple in everyday laboratory work and allows to assign the bitumen to a low, moderate, or strong aging sensitivity. The evaluation of the aging sensitivity is based on the complex shear modulus|G* | and the phase angle δ from the measurement with a dynamic shear rheometer(DSR), whose aging-related changes were captured as the slope in the Black diagram. A relevant influence on the classification concerning the aging sensitivity has the oxygen-containing compounds(sulfoxide, hydroxyl and partly carbonyl compounds), whereby lower contents and thus less preaged bitumen tend to have a stronger aging sensitivity. However, in addition to the oxygen-containing compounds, the structure of the aliphatic and aromatic compounds and, in particular, the interaction of the different structures are decisive for the aging sensitivity KW - Bitumen KW - Ageing behaviour KW - Characterisation KW - FTIR KW - Multivariate analysis methods PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1088/2631-8695/acdce0 SN - 2631-8695 VL - 5 IS - 2 SP - 1 EP - 14 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-58020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Vibration-based system identification of a large steel box girder bridge N2 - The Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) collaborates with TNO to develop a software framework for automated calibration of structural models based on monitoring data. The ultimate goal is to include such models in the asset management process of engineering structures. As a basis for developing the framework, a multi-span road bridge consisting of ten simply supported steel box girders was selected as a test case. Our group measured output-only vibration data from one box girder under ambient conditions. From the data, we determined eigenfrequencies and mode shapes. In parallel, we developed a preliminary structural model of the box girder for the purpose of predicting its modal properties. In this contribution, we provide an overview of the measurement campaign, the operational modal analysis, the structural modeling and qualitatively compare the identified with the predicted modes. As an outlook, we discuss the further steps in the calibration process and future applications of the calibrated model. T2 - XII International Conference on Structural Dynamics (EURODYN 2023) CY - Delft, Netherlands DA - 02.07.2023 KW - Bridge KW - Safety KW - Fatigue KW - Modal system identification KW - Model updating PY - 2023 AN - OPUS4-57863 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Aßmann, Norman A1 - Feistkorn, S. T1 - Ways to unlock the potential of non-destructive concrete testing for the reliability assessment of our built environment N2 - This contribution attempts to shed light on the application of POD analyses and measurement uncertainty calculations in nondestructive testing of concrete structures to provide useful and quality-assured information for reliability assessments of our built environment - with an emphasis on ground penetrating radar. It is shown that signal processing techniques affect POD analysis results to varying degrees, that measurement uncertainties are useful to validate PODs, and that the utilization of both POD analysis and measurement uncertainty calculations can pave the way to NDT-based reliability assessment, which will be exemplarily demonstrated in conclusion – generally aiming to derive those maintenance strategies and actions that are in line with actual demands. T2 - SPIE Smart Structures + Nondestructive Evaluation 2023 CY - Los Angeles, USA DA - 12.03.2023 KW - Probability of detection KW - Measurement uncertainty KW - Ground penetrating radar (GPR) KW - Existing structures PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1117/12.2658736 VL - 12491 SP - 1 EP - 11 PB - SPIE AN - OPUS4-57393 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit A1 - Dehn, F. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Shepherd, D. A. A1 - Tamsen, Erik A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Wissensbasierte Digitalisierung von betontechnologischen Materialdaten N2 - Die sprunghaft zunehmende Wichtigkeit von FAIR- und Open-Data für die Qualitätssicherung, aber auch für die Nachnutzbarkeit von Daten und den Erkenntnisfortschritt führt zu enormem Flandlungsbedarf in Forschung und Entwicklung. Damit verbunden laufen derzeit vielfältige, ambitionierte Aktionen, z. B. bezüglich der Erstellung von Ontologien und Wissensgraphen. Das Knowhow entwickelt sich rasant, die Ansätze zur Implementation entstehen in verschiedenen Fachwelten bzw. mit unterschiedlichen Zielsetzungen parallel, so dass recht heterogene Herangehensweisen resultieren. Diese Veröffentlichung fokussiert auf Arbeiten, die derzeit als möglichst ganzheitlicher Ansatz für Materialdaten im Rahmen der Digitalisierungsinitiative „Plattform MaterialDigital" vorangetrieben werden. Die Autoren bearbeiten baustoffbezogene Aspekte im Verbundprojekt „LeBeDigital - Lebenszyklus von Beton". Zielsetzung ist die digitale Beschreibung des Materialverhaltens von Beton über den kompletten Herstellungsprozess eines Fertigteils mit einer Integration von Daten und Modellen innerhalb eines Workflows zur probabilistischen Material- und Prozessoptimierung. Es wird über die Vorgehensweise und die dabei gewonnenen Erfahrungen berichtet, nicht ohne den Blick auf die oft unterschätzte Komplexität der Thematik zu lenken. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Beton KW - Digitalisierung KW - Materialdaten KW - Datenmanagement KW - FAIR-Prinzip KW - Metadaten KW - Ontologie KW - Wissengraph PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ VL - 2023 SP - 1 EP - 11 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58315 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias A1 - Weise, Frank T1 - Bewertung der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Zur Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im deutschen Autobahnnetz wurden mit dem ARS 04/2013 verbindliche Eignungsprüfungen zum Ausschluss alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen bei Neubau- und Erhaltungsmaßnahmen eingeführt. Das hatte eine signifikante Reduzierung geeigneter Gesteinskörnungen zur Folge. Deshalb wird geprüft, ob durch die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels während der Betonherstellung grenzwertig alkaliempfindliche Gesteinskörnungen nutzbar gemacht werden können. In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dosierung eines Compounds mit Hydrophobierungsmittel (HM) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines Waschbetons mit einer reaktiven Grauwacke dargestellt. Es zeigt sich, dass aufgrund des Antagonismus die zunehmende Dosierung des HM-Compounds eine signifikante Erhöhung der Zugabe des Luftporenbildners auf Wurzelharzbasis erfordert. Der AKR-Schädigungsprozess wird ab einer Dosierung des HM-Compounds von 0,75 M.-%, bezogen auf den Zementgehalt, hinreichend vermindert. Die mechanischen Eigenschaften des hydrophobierten Waschbetons verschlechtern sich im betrachteten Dosierungsbereich des HMCompounds nur geringfügig. Auch der Frost-Tausalz-Widerstand vermindert sich, ohne den normativen Grenzwert für die Abwitterung zu überschreiten. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Massenhydrophobierung KW - AKRVermeidungsstrategie PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ VL - 2023 SP - 1 EP - 10 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Bayesian finite element model updating using full-field measurements of displacements N2 - Finite element (FE) models are widely used to capture the mechanical behavior of structures. Uncertainties in the underlying physics and unknown parameters of such models can heavily impact their performance. Thus, to satisfy high precision and reliability requirements, the performance of such models is often validated using experimental data. In such model updating processes, uncertainties in the incoming measurements should be accounted for, as well. In this context, Bayesian methods have been recognized as a powerful tool for addressing different types of uncertainties. Quasi-brittle materials subjected to damage pose a further challenge due to the increased uncertainty and complexity involved in modeling crack propagation effects. In this respect, techniques such as Digital Image Correlation (DIC) can provide full-field displacement measurements that are able to reflect the crack path up to a certain accuracy. In this study, DIC-based full field measurements are incorporated into a finite element model updating approach, to calibrate unknown/uncertain parameters of an ansatz constitutive model. In contrast to the standard FEMU, where measured displacements are compared to the displacements from the FE model response, in the force-version of the standard FEMU, termed FEMU-F [1], displacements are applied as Dirichlet constraints. This enables the evaluation of the internal forces, which are then compared to measured external forces, thus quantifying the fulfillment of the momentum balance equation as a metric for the model discrepancy. In the present work, the FEMU-F approach is further equipped with a Bayesian technique that accounts for uncertainties in the measured displacements, as well. Via this modification, displacements are treated as unknown variables to be subsequently identified, while they are allowed to deviate from the measured values up to a certain measurement accuracy. To be able to identify many unknown variables; including constitutive parameters and the aforementioned displacements, the Variational Bayesian technique proposed in [2] is utilized as an approximative technique. A numerical example of a three-point bending case study is presented first to demonstrate the effectiveness of the proposed approach. The parameters of a gradient-enhanced damage material model [4] are identified using noisy synthetic data, and the effect of measurement noise is studied. The ability of the suggested approach on identifying constitutive parameters is then validated using real experimental data from a three-point bending test from [3]. The full field displacements required as input to the inference setup are extracted through a digital image correlation (DIC) analysis of the provided raw images. T2 - GACM-2023 - 10th GACM Colloquium on Computational Mechanics 2023 CY - Vienna, Austria DA - 10.09.2023 KW - Bayesian model updating KW - Full-field measurements KW - Gradient damage model PY - 2023 AN - OPUS4-58288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Bayesian updating of constitutive laws for Finite Element simulation using full field measurements N2 - Developed finite element (FE) models have been recognized as powerful tools for predicting the mechanical behaviour of engineered systems. As a prerequisite, those models need to be improved with respect to various uncertainties; most notably, concerning underlying physics assumptions and unknown parameters. This is very often accomplished by comparing the performance of a model (e.g. the model response) against available data measured from real experiments. Another challenge emerges in doing that, however, which is accounting for uncertainties of measured data. Bayesian methods have been widely considered and utilized as a suitable approach for coping with and quantifying the aforementioned uncertainties. Phenomena like damage - in particular in quasi-brittle materials - introduce further uncertainties due to the complexity underlying the crack propagation of phenomenon. This implies that, the fitting of a numerical model and an associated constitute law that can adequately describe such effects is non-trivial. The standard approach of finite element model updating (FEMU) is therefore modified to account for tracking of the crack propagation, as recorded during an experiment under increasing loading, via full field displacement measurements. The latter are fed as Dirichlet constraints to an available finite element model, leading to the evaluation of force residuals, which quantifies the accuracy of the model. This approach - which is known as FEMU-F (force-version of the standard FEMU) [1] - is here further equipped with a Bayesian technique, which accounts for the measurement uncertainties in the full field displacement. This is achieved by penalizing the discrepancy between the measured displacements and the modeled Dirichlet constraints, where the latter are considered as further unknowns. We specifically employ the Variational Bayesian technique, proposed in [2], as an approximating tool for the estimation of posterior parameters, including displacement variables that are allowed to deviate from the measurements. A Markov chain Monte Carlo (MCMC) is also used for sampling the posterior distribution of the unknown model parameters. The model updating procedure is first demonstrated through a numerically simulated example of threepoint bending, where the parameters of a gradient-enhanced damage material model [4] are identified in accordance with synthetic noisy data (displacements and reaction forces). For the validation, experimental data from a three-point bending test are used, where full field displacements are collected through a digital image correlation (DIC) analysis (raw data taken from [3]). The data is then used for the parameter identification of a gradient damage constitutive law, which is employed as an ansatz model T2 - 5th International Conference on Uncertainty Quantification inUNCECOMP 2023 - Computational Science and Engineering CY - Athens, Greece DA - 12.06.2023 KW - Bayesian model updating KW - Full field measurements KW - Gradient damage model PY - 2023 AN - OPUS4-58287 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Stührenberg, Jan A1 - Tandon, Aditya A1 - Dragos, Kosmas A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Smarsly, Kay T1 - Implementation and validation of robot-enabled embedded sensors for structural health monitoring N2 - In the past decades, structural health monitoring (SHM) has matured into a viable supplement to regular inspections, facilitating the execution of repair and maintenance work in the early stages of structural damage. With the advent of wireless technologies and advancements in information and communication technologies, civil infrastructure has been increasingly instrumented with wireless sensor nodes to record, analyze, and communicate data relevant to SHM. A promising method for SHM is to embed sensors directly into concrete for recording SHM data from inside structural elements. In this paper, a sensor system for embedment into concrete is proposed, able to assess SHM data recorded from concrete. Power is supplied to the sensors on-demand by quadruped robots, which also collect the SHM data via radio-frequency identification (RFID), providing an automated and efficient SHM process. In laboratory experiments, the capability of the sensor system of automatically collecting the SHM data using quadruped robots is validated. In summary, the integration of RFID technology and robot-based inspection presented in this study demonstrates a vital approach to evolve current SHM practices towards more digitalized and automated SHM. T2 - 11th European Workshop On Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors KW - Legged robots KW - Quadruped robots PY - 2024 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-60335 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Implementation and validation of robot-enabled embedded sensors for structural health monitoring N2 - In the past decades, structural health monitoring (SHM) has matured into a viable supplement to regular inspections, facilitating the execution of repair and maintenance work in the early stages of structural damage. With the advent of wireless technologies and advancements in information and communication technologies, civil infrastructure has been increasingly instrumented with wireless sensor nodes to record, analyze, and communicate data relevant to SHM. A promising method for SHM is to embed sensors directly into concrete for recording SHM data from inside structural elements. In this paper, a sensor system for embedment into concrete is proposed, able to assess SHM data recorded from concrete. Power is supplied to the sensors on-demand by quadruped robots, which also collect the SHM data via radio-frequency identification (RFID), providing an automated and efficient SHM process. In laboratory experiments, the capability of the sensor system of automatically collecting the SHM data using quadruped robots is validated. In summary, the integration of RFID technology and robot-based inspection presented in this study demonstrates a vital approach to evolve current SHM practices towards more digitalized and automated SHM. T2 - 11th European Workshop On Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Structural health monitoring KW - RFID-based sensors KW - Smart sensors KW - Embedded sensors KW - Legged robots KW - Quadruped robots PY - 2024 AN - OPUS4-60336 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Zum Feuerwiderstand von filigranen Deckenelementen aus vorgespanntem Carbonbeton N2 - Der Einsatz von hoch zugbeanspruchbarem und korrosionsbeständigem Carbongelege anstelle von herkömmlichem Spannstahl ermöglicht es Beton vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein für den Verbund nötiges Minimum zu reduzieren. Das Carbongelege besteht aus Carbonfasern in einer Kunststoffmatrix. Mit dieser Bauweise können dünnwandige und damit ressourcenschonende Deckenelemente realisiert werden. Der Wechsel von massiven zu filigranen und vergleichsweise leichten Bauteilen führt jedoch aufgrund der geringeren Masse und der damit einhergehenden schnelleren Erwärmung zu einer Abnahme des Feuerwiderstands. Ferner führt die Erweichung der Matrix im Brandfall zu einer Abnahme der Verbundfestigkeit zwischen Carbongelege und Beton. Die Brennbarkeit des Carbongeleges sowie die Abplatzneigung des verwendeten Feinbetons stellen weitere Herausforderungen für den baulichen Brandschutz dar. Der Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Abplatz- und Hochtemperaturverhalten von Carbonbeton vor, die im Rahmen des Verbundvorhabens „Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten“ (CaPreFloor) erzielt wurden. Für die Untersuchung der Tragfähigkeit bei hohen Temperaturen wurden 4-Punkt-Biegeversuche an balkenförmigen Prüfkörpern (150 x 30 x 6 cm³) mit einlagiger Carbonbewehrung und instationärer Temperaturbeanspruchung durchgeführt. Neben dem Vorspanngrad des Carbongeleges wurde auch der Gelegetyp variiert. Im Bereich der konstanten Biegezugzone erfolgt die einseitige Erwärmung mittels elektrisch betriebener Heizmatten. Während der kontinuierlichen Erwärmung werden die Prüfkörper mit einer konstanten Kraft belastet, deren Betrag aus zuvor durchgeführten Biegeversuchen bei Raumtemperatur abgeleitet wurde. Die Abplatzversuche werden mit Einheits-Temperaturzeitkurve an rechteckigen (60 x 60 x 6 cm³) und kreisrunden (Ø 47 x 6 cm³), plattenförmigen Prüfkörpern am 1m³-Ofen der BAM durchgeführt. Die kreisrunden Prüfkörper sind zusätzlich mit einem Stahlring zur Behinderung der thermischen Dehnung des Betons versehen. Um den Einfluss des Geleges auf das Abplatzverhalten zu analysieren, werden sowohl Prüfkörper mit Carbongelege als auch unbewehrte Prüfkörper untersucht. Die daraus resultierenden Erkenntnisse fließen in die weitere Entwicklung der vorgespannten Carbonbetondeckenelemente ein. Anhand von realmaßstäblichen Brandversuchen wird der Feuerwiderstand dieser Bauteile im weiteren Projektverlauf bestimmt. T2 - Symposium Heißbemessung 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Carbonbeton KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuch KW - Carbon PY - 2024 SP - 23 EP - 39 AN - OPUS4-61253 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - AI-Driven Material Design: Accelerating Innovation with SLAMD N2 - In the Horizon Europe-funded project REINCARNATE, a user-friendly web application, the "Sequential Learning App for Materials Discovery" (SLAMD), was developed to revolutionize the materials design process [1]. By integrating a digital lab twin with AI-driven approaches, SLAMD supports and significantly accelerates the discovery of optimal material compositions within complex parameter spaces, while considering eco-efficiency and cost-effectiveness. Its versatility and practical relevance are demonstrated through diverse applications: SLAMD is being used to develop two classes of concrete incorporating recycled materials, each with unique requirements and constraints imposed by regulations and industry standards. The first application focuses on optimizing compressive strength with at least 30 % substitution of the CEM II binder using a mix of recycled glass powder and concrete fines. The second targets the formulation of concrete for five exposure classes, exceeding the regulatory limit of 50 % recycled aggregates while meeting all performance criteria. Besides finding new concrete mixes with a higher percentage of recycling materials in their composition, these demonstration cases aim also to spread the use of SLAMD as a tool for industry stakeholders. In collaboration with the industrial partner Holcim (Germany) GmbH, SLAMD accelerated the development process of concrete with high carbonation resistance by a factor of 80 %. This success was further enhanced by incorporating NMR features from non-carbonated sister samples at only 28 days of age, revealing additional acceleration potential [2]. Currently, the integration of non-destructive testing methods, such as Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, is being explored to further shorten development cycles. Another example is the use of SLAMD within the Volkswagen Foundation-funded project "Circular B-IO," where it is adapted and applied to optimize the heterogeneous material flow of recycled substances. By creating homogenized supply streams, SLAMD contributes to the reliable production of low-carbon concrete in Kenya, enabling more sustainable construction practices. Looking ahead, SLAMD may be used to address a wide range of material-related challenges. Through its ability to navigate complex datasets and identify promising solutions efficiently, it opens new opportunities for advancing material design, accelerating innovation, and promoting sustainability. T2 - MaterialsWeek 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 02.04.2025 KW - SLAMD KW - Carbonation resistance KW - REINCARNATE KW - Nuclear magentic resonance KW - Circular B-IO PY - 2025 AN - OPUS4-62990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Bias Identification Approaches for Model Updating of Simulation-based Digital Twins of Bridges N2 - Simulation-based digital twins of bridges have the potential not only to serve as monitoring devices of the current state of the structure but also to generate new knowledge through physical predictions that allow for better-informed decision-making. For an accurate representation of the bridge, the underlying models must be tuned to reproduce the real system. The updated model can be eventually used for the extension of the service life of the bridge based on an accurate description of the structure. Nevertheless, the necessary assumptions and simplifications in these models irremediably introduce discrepancies between measurements and model response. We will prove that quantifying the extent of the uncertainties generated by said discrepancies provides a better understanding of the real system, enhances the model updating process, and creates more robust and trustworthy digital twins. Among others, we identify that the inclusion of the explicit bias term through a Bayesian inference framework corrects the tuned parameters, allows the identification of non-prescribed noise sources and enables the introduction of additional information in the system without modifying the simulation model. The performance of selected model bias identification approaches will be compared in the context of digital twins of bridges. The different methods will be applied to a representative demonstrator case based on the Nibelungenbrücke of Worms. The findings from this work are englobed in the initiative SPP 100+, whose main aim is the extension of the service life of structures through monitorization and digitalization, especially through the implementation of digital twins. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Digital Twin KW - Simulation Models KW - Uncertainty Quantification KW - Model Bias PY - 2024 AN - OPUS4-61024 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Innovative lightweight floors made of prestressed CFRP-reinforced concrete from research to construction practice N2 - The presented joint research project “CaPreFloor”, which started in 2023, aims to revolutionise the building construction practice by employing prestressed textile-reinforced concrete using carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) for the design of lightweight floor elements. This allows the reduction of common steel reinforced concrete floors of 30 cm thickness to 10 cm for office, residential, and hotel buildings. Lower material consumption significantly contributes to the conservation of resources and minimises the carbon footprint. In addition, the prefabrication of these floor elements leads to high and consistent quality, short construction times and enhanced reusability of the components. A team of experts from various fields of research and practice is working on this project to achieve the set goal. T2 - XI International Symposium on Fiber Reinforced Concrete (Befib 2024) CY - Dresden, Germany DA - 16.09.2024 KW - Fire Resistance KW - Sound protection KW - Ceiling KW - Concrete KW - CFRP PY - 2024 AN - OPUS4-61126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schwettmann, K. A1 - Nytus, N. A1 - Weigel, Sandra A1 - Radenberg, M. A1 - Stephan, D. T1 - Effects of rejuvenators on bitumen ageing during simulated cyclic reuse: A review N2 - Single reuse of asphalt is an approved practice, but its success highly depends on restoring the properties of the aged binder. Rejuvenators have become increasingly important for softening the binder because they make it possible to increase the amount of reclaimed asphalt pavement (RAP) while reducing the dependence on virgin bitumen. The vital questions to be investigated are how the rejuvenators affect the ageing properties of bitumen and if rejuvenators offer the possibility of cyclic bitumen reuse. The main objective of this publication is to present the current state of the art regarding the effects of rejuvenators on bitumen ageing. The results of laboratory life cycle simulations indicate that repetitive ageing and rejuvenation processes are possible, but reuse mainly depends on the rejuvenator type and its interaction with the respective bitumen sample. There are rejuvenators that have good rejuvenating properties but accelerate subsequent ageing, which is essential to consider when evaluating a rejuvenator. Bitumen rejuvenated with petroleum-based products, such as aromatic extracts, performs slightly better after subsequent ageing than when rejuvenated with bio-based products. As there are a limited number of studies simulating cyclic bitumen reuse, more studies are necessary to evaluate the general limits of bitumen reuse. KW - Bitumen KW - Asphalt KW - Ageing KW - Rejuvenator KW - Recycling KW - Cyclic reuse KW - Multiple reuse PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2022.106776 SN - 0921-3449 VL - 190 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-56963 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, F.-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Evaluation of Model Bias Identification Approaches Based on Bayesian Inference and Applications to Digital Twins N2 - In recent years, the use of simulation-based digital twins for monitoring and assessment of complex mechanical systems has greatly expanded. Their potential to increase the information obtained from limited data makes them an invaluable tool for a broad range of real-world applications. Nonetheless, there usually exists a discrepancy between the predicted response and the measurements of the system once built. One of the main contributors to this difference in addition to miscalibrated model parameters is the model error. Quantifying this socalled model bias (as well as proper values for the model parameters) is critical for the reliable performance of digital twins. Model bias identification is ultimately an inverse problem where information from measurements is used to update the original model. Bayesian formulations can tackle this task. Including the model bias as a parameter to be inferred enables the use of a Bayesian framework to obtain a probability distribution that represents the uncertainty between the measurements and the model. Simultaneously, this procedure can be combined with a classic parameter updating scheme to account for the trainable parameters in the original model. This study evaluates the effectiveness of different model bias identification approaches based on Bayesian inference methods. This includes more classical approaches such as direct parameter estimation using MCMC in a Bayesian setup, as well as more recent proposals such as stat-FEM or orthogonal Gaussian Processes. Their potential use in digital twins, generalization capabilities, and computational cost is extensively analyzed. T2 - 5th ECCOMAS Thematic Conference on Uncertainty Quantificationin Computational Sciences and Engineering CY - Athen, Greece DA - 12.06.2023 KW - Model bias KW - Bayesian Uncertainty Quantification KW - Digital Twins KW - Gaussian Processes KW - Statistical Finite Element Method PY - 2023 UR - https://2023.uncecomp.org/ SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-58227 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Scheerer, S. A1 - Fiedler, M. A1 - Schacht, G. A1 - Ritter, R. A1 - Marzahn, G. A1 - Marx, S. T1 - Die wechselvolle Geschichte der Carolabrücke in Dresden N2 - Am 11. September 2024 fand in Dresden ein Ereignis statt, welches man in Deutschland nicht erwartet hatte: der Teileinsturz einer Spannbetonbrücke unter Betrieb ohne Vorankündigung. Die Dresdner Carolabrücke war eine Ikone der Ingenieurbaukunst ihrer Zeit. Sie war ein sehr ästhetisches und schlankes Bauwerk. Ihre Konstruktion und Bau wären auch heute noch eine Herausforderung. Die vorhandenen Unterlagen zeugen von einer hohen Entwurfsqualität und einer sehr sorgsamen Bauausführung. Im Beitrag werden die Entstehungsgeschichte, die Konstruktion selbst und der Bau der Brücke vorgestellt. Es wird der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen und die Suche nach der Einsturzursache beschrieben. Am Schluss des Beitrags wird auf das aktuelle Überwachungskonzept eingegangen und ein Ausblick auf das mögliche weitere Vorgehen gegeben. T2 - 34. Dresdner Brückenbausymposium CY - Dresden, Germany DA - 19.03.2025 KW - Spanungsrisskorrosion KW - Wasserstoff KW - Spannstahl KW - Brücke PY - 2025 SP - 15 EP - 33 CY - Dresden AN - OPUS4-63063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der dgzfp Ausgabe Mai 2025 N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Wie und unter welchen Randbedingungen dieses Messverfahren zielführend eingesetzt werden kann, ist im Merkblatt B 03 der dgzfp erörtert.… T2 - Sachkundelehrgang Potentialfeldmessung CY - Aachen, Germany DA - 03.06.2025 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2025 AN - OPUS4-63306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Spannstahlbrücken der Vergangenheit in der Zukunft richtig bewerten N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - Sitzung Arbeitskreis Korrosionsschutz im konstruktiven Korrosionsschutz CY - Aachen, Germany DA - 14.05.2025 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2025 AN - OPUS4-63132 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Huckshold, M. T1 - Forschung zum Feuerverzinken "Rückblick - Gegenwart - Ausblick" N2 - Darstellung der Forschungsaktivitäten im Bereich der Feuerverzinkungsaktivitäten seit 1951. Vortrag zu aktuellen Forschungsentwicklungen im Bereich des Einsatzes feuerverzinkter Produkte in Infrastrukturprojekten. T2 - Branchentreffen 2025 CY - Munich, Germany DA - 15.05.2025 KW - Feuerverzinken KW - Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-63153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Raupach, M. A1 - Sankaran, Shivasarathy A1 - Driessen, C. A1 - Helm, C. T1 - Leistungsfähigkeit von galvanischen und hybriden Anodensystemen für Stahlbetonbauwerke N2 - Die in diesem Forschungsvorhaben untersuchten Anodensysteme sind für die Anwendung als diskrete Anoden im Rahmen einer Installation unter klassischen Aspekten des KKS-B nicht zu verwenden. Alle untersuchten Systeme unterliegen mit der Zeit einer zunehmenden anodischen Hemmung infolge der Bildung von Korrosionsprodukten. Diese erhöhen den Diffusionswiderstand im Phasengrenzbereich und haben dort einen signifikanten Einfluss auf die thermodynamischen Gleichgewichtsbedingungen, infolge derer die Eigenkorrosion über die Zeit ebenfalls abnimmt. Die Installation der Systeme A1, A2 sowie C bei höheren Bauteilfeuchten kann zur Vermeidung des sogenannten Anodenringeffektes verwendet werden. Eine Modellbildung für eine effektive Nutzungsdauer kann unter Hinzuziehung der ermittelten elektrochemischen Parameter nicht zielführend erfolgen. Nutzungsdauern von 1 bis 2 Jahren können grundlegend mit den Anodensystemen A1, A2 und C erreicht werden, hierzu müssen aber ausreichend hohe Bauteilfeuchten gewährleistet werden. Die theoretischen Lebensdauern aus der numerischen Simulation der galvanischen Elemente berücksichtigen eine Änderung der anodischen Teilstromdichte über die Zeit nicht und gehen von ungehemmten, aktiv korrodierenden Anoden aus. Eine Reduktion der Korrosionsaktivität wird äquivalent durch den Anstieg des Polarisationswiderstandes gespiegelt und zeigt, dass die Systeme in ihrer Lebensdauer auf Basis einer zunehmenden, deckschichtbasierten, anodischen Hemmung limitiert sind. Die Bauteilfeuchten haben grundlegend einen signifikanten Einfluss auf die Korrosionsaktivität und die daraus resultierende Effektivität der verbauten Anoden. Der höhere Ladungsumsatz führt jedoch auch zwangsläufig zu einer beschleunigten Deckschichtbildung, was im Umkehrschluss zu einem vorzeitigen Versagen der Anodensystem gegenüber dem Einsatz unter geringeren Bauteilfeuchten führen kann. Auf Basis der Ergebnisse aus den Arbeitspaketen muss festgehalten werden, dass das Ziel des Forschungsvorhabens nur teilweise erreicht wurde. Hybride Anodensysteme, die unter Fremdstrombetrieb agieren, konnten mangels Verfügbarkeit nicht untersucht werden. Einbettmörtel der Hersteller konnten nicht untersucht werden, die pastösen Einbettmittel haben aufgrund der schlechten Performance in Wechselwirkung mit den Anoden keinen Anlass gegeben, diese weitergehenden Untersuchungen zu unterziehen. KW - Korrosion KW - Galvanische Anoden PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574919 SP - 1 EP - 91 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Mayer, T. F. A1 - Harnisch, J. A1 - Dauberschmidt, Ch. T1 - Corrosion monitoring of reinforced concrete structures:The DGZfP specification B12 Collaboration N2 - Corrosion monitoring of reinforced or prestressed concrete structures has becomeincreasingly important in recent years. Areas of application include componentsthat are no longer accessible after completion or where potential fieldmeasurements cannot be carried out due to existing coatings. Corrosion monitoringcan also be used to monitor the progress of corrosion in corroding systems, e.g. to prove the success of repair measures according to repair principle 8 in accordancewith EN 1504‐9 or repair method 8.3 in accordance with the DIBt repair guideline.It also could be used to prove the functionality of cathodic corrosion protectionsystems in accordance with ISO 12696. Despite the increasing importance ofcorrosion monitoring, no guidelines orrecommendations existed until 2018. Thisgap was closed by the English version of specification B12,“Corrosion Monitoringof Reinforced and Prestressed Concrete Structures,”of the German Society for Non‐Destructive Testing, which was published in 2021. This article introducesspecification B12 by explaining the basicmeasurement principles and illustratingthe potential of corrosion monitoring in new and existing buildings. KW - Corrosion KW - Monitoring PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580982 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202313934 SN - 0947-5117 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-58098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Dauerschwingversuche - H-Induzierte Spannungsrisskorrosion N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an hochfesten und hochempfindlichen Spannstählen führt an bestehenden Brückenbauwerken nach Jahren der Rissinitiierung zu Trag- und Standsicherheitsverlusten. Anhand des Beispiels der Brücke am Altstädter Bahnhof gibt es eine bauartbedingte Schadensinitiierung die über den gesamten Spannkanalquerschnitt zu Spannungsrisskorrosion führen kann. T2 - B1-Brücke Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel CY - Potsdam, Germany DA - 06.10.2021 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2021 AN - OPUS4-53500 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Ebell, Gino T1 - Sammelmappe zum Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2023 N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Karbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 SP - 1 EP - 85 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57492 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Atmospheric Corrosion - Sheltered Ventilated Conditions - An Opportunity for a Standardized Exposure site Rack N2 - To determine the corrosivity of atmospheric conditions, standardized metal sheets are exposed. After pickling, the loss of mass indicates the corrosivity of the atmospheric conditions. Under marine conditions, a sheltered opportunity will mirror the situation where e.g. chlorides could accumulate on the surface because they are protected from rain. Under these conditions, the corrosivity could be even higher than under free weather conditions. These sheltered conditions are necessary for a realistic service life prediction. T2 - Eurocorr 2024 CY - Paris, France DA - 01.09.2024 KW - Corrosion KW - Atmospheric corrosion KW - Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Detektion korrosionsaktiver Bereiche an Brückenbauwerken aus Stahlbeton mittels Potentialfeldmessung N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu wird Stahl im Beton durch Ausbildung einer Deckschicht vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich durch Volumenexpansion der Korrosionsprodukte korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaß-nahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2020 AN - OPUS4-51219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Qualifikation von Prüfpersonal bei der ZfP im Bauwesen – Die neue DIN 4871 und ihre Folgen N2 - Die neu DIN 4871 regelt die Ausbildungsinhalt und die Anforderung an ZfP-Prüfpersonal für das Bauwesen. Die ZfP-Verfahren im Bauwesen sind größtenteils Bestandteil der Ausbildungsvarianten. Alle Verfahren und Prüfaufgaben für die man eine Qualifikation erwerben kann beziehen sich auf Stahl-bzw. Spannbetonbauwerke. Die Qualifikation von ZfP-Prüfpersonal ist eine Chance für das Bauwesen Prüfaufgaben mit gut ausgebildetem Personal bewerkstelligen zu können. T2 - 63. Aachener Baustofftage CY - Aachen, Germany DA - 14.11.2024 KW - ZfP KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - DIN 4871 PY - 2024 AN - OPUS4-61669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zekhnini, Khalid T1 - Corrosion at metallic offshore constructions – Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) N2 - In the maritime context of offshore operation, corrosion, in combination with the materials used, poses a particular challenge to ensure safe operation over long indefinite periods and to minimise susceptibility to failure. Until today, only a few corrosion protection systems have proven themselves for the interaction of efficiency, installation, and maintenance in the offshore sector. In addition, available corrosion test methods sometimes have major deficits about conclusions of the durability. Therefore, there is more research and development needed. The flagship project H2Mare of the Federal Ministry of Education and Research aims to enable the production of green hydrogen and PtX products at high seas. Research is being driven forward by the partners in four individual projects, where BAM is involved in two. In PtX-Wind, major kinds of corrosion attacks at offshore constructions are characterized and investigated, and suitable corrosion protection measures determined. In TransferWind, attention focusses on transferring scientific results into standardization. This poster at the H2Mare Conference 2023 presents an overview of the investigation methods and contribution of the department “Corrosion and Corrosion Protection”. T2 - H2Mare Conference 2023 CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 12.06.2023 KW - Atmospheric Corrosion KW - Sea Water KW - Corrosion Testing KW - Offshore KW - Laboratory Container KW - Corrosion protecting system PY - 2023 AN - OPUS4-57838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kaplan, F. A1 - Steinbock, O. A1 - Saloga, K. A1 - Ebell, Gino A1 - Schmidt, S. T1 - Überwachung der Brücke am Altstädter Bahnhof T1 - Monitoring of the bridge at the Altstadter Bahnhof in Brandenburg a. d. Havel N2 - Die B 1-Brücke am Altstädter Bahnhof war der wichtigste Verkehrsknotenpunkt in Brandenburg an der Havel. Im Dezember 2019 wurden die überführte Bundesstraße und die Straßenbahnlinie für den Verkehr gesperrt. Grund für die Sperrung war eine einsetzende Rissbildung in den Längsträgerstegen in Verbindung mit Hohlstellen, die letztlich auf gerissene Spanndrähte zurückgeführt werden. Um eine Sperrung der hoch frequentierten unterführten Verkehrswege zu verhindern, wurde ein umfangreiches Überwachungskonzept erforderlich. Wesentlicher Bestandteil dieses Konzepts war ein auf der Schallemissionsanalyse basierendes Monitoringsystem, mit dessen Hilfe Spanndrahtbrüche aufgezeichnet und lokalisiert werden konnten. Auf Grundlage der so gewonnenen Ergebnisse konnten Schwerpunkte für die Bauwerksprüfung abgeleitet werden. In diesem Bericht werden die gewonnenen Erkenntnisse zum messtechnisch erfassten Schadensfortschritt und den damit verbundenen visuell festgestellten Schäden beschrieben. Dabei werden die Besonderheit des verbauten konzentrierten Spannglieds (Spannblockverfahren nach TGL 173-33) und des Spannstahls in Bezug auf die Schadensbilder dargestellt. Die gewonnenen Erkenntnisse sollten bei der Beurteilung anderer Bauwerke mit vergleichbarer Bauart berücksichtigt werden. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202200008 SN - 0932-8351 VL - 99 IS - 3 SP - 222 EP - 230 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-54485 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallau, Wilma A1 - Recknagel, Christoph A1 - Smales, Glen Jacob T1 - Structural silicone sealants after exposure to laboratory test for durability assessment N2 - During the service life of structural sealant glazing (SSG) facades, the loadbearing capacity of the silicone bonds needs to be guaranteed. Laboratory Tests can assess the durability of SSG-systems based on mechanical characteristics of the bond after simultaneous exposure to both climatic and mechanical loads. This article studies how the material characteristics of two common structural sealants are affected by laboratory and field exposure. Dynamic mechanical Analysis (DMA) confirms a reduction in the dynamic modulus of exposed Silicone samples. Results from thermogravimetric analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, and small-angle X-ray scattering/wide-angle X-ray scattering show differences between the two sealants and indicate no/minor changes in the composition and morphology of the laboratory and field exposed sealants. Mechanical characterization methods, such as DMA, and tensile and shear testing of the structural bond, are shown to be sensitive toward the combined climatic and mechanical loadings, and are hence suitable for studying degradation mechanisms of structural sealants. KW - Aging KW - Analytical methods KW - Fatigue KW - Silicone elastomer KW - Structural sealant glazing PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527217 DO - https://doi.org/10.1002/app.50881 VL - 138 IS - 35 SP - 50881 PB - Wiley AN - OPUS4-52721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stajanca, Pavol A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Seifert, Stefan A1 - Schmidt, Dirk A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Detection of leak-induced pipeline vibrations using fiber-optic distributed acoustic sensing N2 - In the presented work, the potential of fiber-optic distributed acoustic sensing (DAS) for detection of small gas pipeline leaks (<1%) is investigated. Helical wrapping of the sensing fiber directly around the pipeline is used to increase the system sensitivity for detection of weak leak-induced vibrations. DAS measurements are supplemented with reference accelerometer data to facilitate analysis and interpretation of recorded vibration signals. The results reveal that a DAS system using direct fiber application approach is capable of detecting pipeline natural vibrations excited by the broadband noise generated by the leaking medium. In the performed experiment, pipeline vibration modes with acceleration magnitudes down to single ug were detected. Simple leak detection approach based on spectral integration of time-averaged DAS signals in frequency domain was proposed. Potential benefits and limitations of the presented monitoring Approach were discussed with respect to its practical applicability. We demonstrated that the approached is potentially capable of detection and localization of gas pipeline leaks with leak rates down to 0.1% of the pipeline flow volume and might be of interest for monitoring of short- and medium-length gas pipelines. KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Distributed vibration sensing KW - DVS KW - Fiber-optic sensors KW - Pipeline monitoring KW - Leak detection KW - Pipeline vibrations PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-457953 UR - http://www.mdpi.com/1424-8220/18/9/2841 DO - https://doi.org/10.3390/s18092841 SN - 1424-8220 VL - 18 IS - 9 SP - 2841, 1 EP - 18 PB - MDPI AN - OPUS4-45795 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Seifert, Lando T1 - Exposé on the PhD-thesis: Initiation of stress corrosion cracking in prestressing steels N2 - The exposé is a mandatory part of the doctoral process at TUM and should outline the topic of the thesis and the future research focus. Ideally, the exposé forms the basis for the subsequent dissertation. The candidates topic is about hydrogen-induced stress corrosion cracking (HiSCC) of prestressing steels, which is a significant concern in civil engineering, particularly for prestressed concrete roofs and bridges. The susceptibility of prestressing steels to HiSCC is mainly influenced by manufacturing processes and the chemical composition, while the ability to hydrogen charging is influenced by the environmental and surface conditions. To know about the real nature of susceptibility of the prestressing steel might be an important puzzle piece to contribute to safe prestressed concrete structures in the future. The material susceptibility of prestressing steels toward HiSCC is a topic which must be studied independently of the environmental conditions. This cumulative dissertation will focus on the most important aspects of material properties that play a role in the initiation point of HiSCC. KW - Prestressing Steels KW - Hydrogen-induced stress corrosion cracking KW - Stress corrosion cracking KW - Brittle Fracture PY - 2024 SP - 1 EP - 8 CY - Graduate Center, TUM School of Engineering and Design, Technische Universität München AN - OPUS4-62051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino A1 - Bösche, T. A1 - Steinbock, O. T1 - Rückschlüsse aus den Schadensbildern N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an hochfesten und hochempfindlichen Spannstählen führt an bestehenden Brückenbauwerken nach Jahren der Rissinitiierung zu Trag- und Standsicherheitsverlusten. Anhand des Beispiels der Brücke am Altstädter Bahnhof gibt es eine bauartbedingte Schadensinitiierung die über den gesamten Spannkanalquerschnitt zu Spannungsrisskorrosion führen kann. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2021 SP - 85 EP - 87 PB - Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg CY - Hoppegarten AN - OPUS4-53506 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Standortabhängige Dauerhaftigkeitsbetrachtungen von Zink unter atmosphärischer Korrosion N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergbnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - GAV-Forschungsbeiratssitzung CY - Darmstadt, Germany DA - 17.05.2022 KW - Korrosion KW - Zink PY - 2023 AN - OPUS4-57631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Fischer, O. A1 - Mensinger, M. T1 - Neuartiger Vergussstoß mit ultrahochfestem, faserverstärktem Beton für feuerverzinkte integrale Rahmenbrücken in Verbundbauweise N2 - Neuartige Technik zur Erstellung Einfeld-Brückenbauwerken aus feuerverzinkten Stahlbauteilen. Ziel des Vorhabens ist einen Vergussknoten zu konzipieren der zwei Brückensegmente fügt ohne jegliche nachträgliche Schraub- oder Schweißverbindung. Realisiert wurde dies mit ultrahochfestem Vergussbeton. KW - Feuerverzinken KW - Korrosion KW - Brücke PY - 2023 UR - https://www.gav-verzinken.de/forschung/wissenspool SP - 1 EP - 23 AN - OPUS4-57504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Neue Erkenntnisse zu wasserstoffinduzierten Spannungsrissen infolge korrosiver Belastung hochempfindlicher Spannstähle in Spannblockverfahren nach TGL 173-33 N2 - Brückenbauwerke, die im Spannblockverfahren hergestellt wurden, können bauartbedingt wasserstoffinduzierte Spannungsrisse über den gesamten Querschnitt eines Spannkanals aufweisen. Das Risswachstum kann infolge dynamischer Beanspruchung über die Nutzungsdauer fortschreiten und zu Spanndrahtbrüchen führen. T2 - Mittwochscafé SGS CY - Online meeting DA - 30.10.2024 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2024 AN - OPUS4-61494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Innovative Prüfverfahren für die Korrosionsprüfung von Beton- und Spannstähle N2 - Neue Materialien bedürfen je nach Fragestellung angepasste Prüfverfahren um die Anwendung dieser in der Praxis in Gänze sicherstellen zu können. Hierzu hat die BAM ein neues Prüfverfahren entwickelt und bestehende Prüfverfahren für neue Fragestellungen zu bestehenden Materialien angepasst. T2 - 63. Forschungskolloquium der BAM und des dafstb CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Corrosion KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2024 AN - OPUS4-61371 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Spannbetonbauwerke - Von der Initiierung zum Schaden N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an hochfesten und hochempfindlichen Spannstählen führt an bestehenden Brückenbauwerken nach Jahren der Rissinitiierung zu Trag- und Standsicherheitsverlusten. Anhand des Beispiels der Brücke am Altstädter Bahnhof gibt es eine bauartbedingte Schadensinitiierung die über den gesamten Spannkanalquerschnitt zu Spannungsrisskorrosion führen kann. T2 - AK-Sitzung Korrosionsschutz im konstruktiven Ingenieurbau CY - Online meeting DA - 12.05.2022 KW - Spannungsrisskorrosion KW - Korrosion PY - 2022 AN - OPUS4-54874 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Neue Erkenntnisse zu wasserstoffinduzierten Spannungsrissen infolge korrosiver Belastung hochempfindlicher Spannstähle in Spannblockverfahren nach TGL 173-33 N2 - Brückenbauwerke, die im Spannblockverfahren hergestellt wurden, können bauartbedingt wasserstoffinduzierte Spannungsrisse über den gesamten Querschnitt eines Spannkanals aufweisen. Das Risswachstum kann infolge dynamischer Beanspruchung über die Nutzungsdauer fortschreiten und zu Spanndrahtbrüchen führen. T2 - 5. Brückenkoloquium CY - Ostfildern, Germany DA - 06.09.2022 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Brücke KW - Wasserstoff PY - 2022 AN - OPUS4-55663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Standortabhängige "Dauerhaftigkeitsprognose mittels Langzeitauslagerungsversuchen" von Zink N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergebnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - Künstliche Intelligenz vs. Maritime Korrosion - Where do we go? CY - Hamburg, Germany DA - 11.07.2023 KW - Korrosion KW - Korrosivität PY - 2023 AN - OPUS4-57911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Mögliche Fehlerquellen in der Praxis N2 - Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Bei der Durchführung dieser Messung gibt es jedoch messtechnikspezifische Fehlerquellen und äußere Einflüsse aus dem zu untersuchenden Bauwerk die eine Interpretation der Messergebnisse signifikant beeinflussen können. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 AN - OPUS4-54872 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - M., Daniel T1 - Thermografie im Fokus: Aktuelle Normen und Standards N2 - Die Thermografie ist trotz ihrer fortschrittlichen wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen ein relativ neues Verfahren innerhalb der zerstörungsfreien Prüfmethoden. Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile gewinnt sie zunehmend an Beliebtheit. Für eine breitere Anwendung, insbesondere in der Industrie, sind Normen, Standards und technische Richtlinien von großer Bedeutung. In diesem Beitrag wird der aktuelle Stand der Normung in Deutschland beleuchtet. Wir erläutern die bestehenden Normen und technischen Regelungen für die Thermografie sowohl national, europäisch als auch international und werfen einen Blick in die Zukunft. Zudem ist die Normungsarbeit auf die Mitwirkung interessierter Kreise angewiesen, dazu zählen u.a. industrielle und akademische Anwender*innen, Gerätehersteller*innen, Forschungseinrichtungen, öffentliche Hand, Dienstleistungsunternehmen. Wir laden Sie ein, Ihre Bedarfe in Bezug auf Normungsprojekte und Ideen einzubringen und direkt an die Autoren zu senden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Thermografie KW - Normen KW - Standards PY - 2025 AN - OPUS4-63525 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feistkorn, S. A1 - Algernon, D. A1 - Arndt, R. A1 - Ebell, Gino A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. U. A1 - Holstein, R. A1 - Niederleithiger, Ernst A1 - Schickert, M. A1 - Schulze, S. A1 - Taffe, A. A1 - Walther, A. A1 - Wolf, J. A1 - Zoega, A. A1 - Zwanzig, M. T1 - Introduction to DIN 4871: Qualification of NDT Personnel in Civil Engineering (NDT‐CE) N2 - Recently, non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE), in particular of concrete components, has successfully mastered the leap from research to practice. Several methods have been established for field inspections to determine the concrete cover of reinforcement or to estimate the compressive strength as well as other parameters related to the concrete material. In addition, the application of non-destructive testing is indispensable, if information about the inner structure - such as the location of rebars and tendon ducts or the damage-related condition assessment to detect grouting defects, honeycombs, delamination, or corrosion - is required. Besides the selection of a suitable NDT method and an appropriate inspection system, the reliability of the results depends largely on the person who applies the non-destructive inspection technique and evaluates the inspection results. To ensure a high quality of non-destructive concrete evaluation as well as to keep the uncertainty caused by the inspection personnel to a minimum, structured, consistent, and regulated theoretical as well as practical training of inspection personnel is essential. To close this gap, the subcommittee of education and training (UA-A) within the committee for NDT-CE of the German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP) has been reactivated in 2018 to establish uniform training standards for non-destructive concrete inspections in the long term. The subcommittee consists of scientists, practitioners, authorities, and clients. So far, the national standard DIN 4871 “Non-destructive testing - Qualification of NDT personnel in Civil Engineering (NDT-CE)” was developed. This standard considers the civil-industry-specifics, for example, that standards for NDT of concrete, as well as related product standards with a few exceptions, still do not exist at the moment. Within this presentation, the concept, the connection to ISO 9712 and other standards as well as an overview of the recently developed German standard DIN 4871 will be presented. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Non-destrucive testing KW - Civil engineering PY - 2022 AN - OPUS4-55526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Prestressed concrete structures with concentrated tendons - Structural damage due to hydrogen-induced stress corrosion cracking N2 - Hydrogen-induced stress corrosion cracking (HSCC) is well known, and highly sensitive pre-stressing steels are normally not available on the market. But in the case of existing structures, it could be necessary to ensure their safety through special kinds of investigations. Those kinds of investigations are often not applicable in a non-destructive way. Therefore, a once in a lifetime project was initiated. In the course of the deconstruction of the "Bridge of the 20th anniversary of the GDR" at the Altstädter Bahnhof in Brandenburg a. d. Havel, new information on the initiation of hydrogen-induced stress cracks could obtained. The initial observation to do several investigations at this bridge are several meters long longitudinal cracks in the concrete web of the box girder above and below the tension duct. The BAM was commissioned by the Brandenburg State Road Administration to participate in a corresponding joint project which is financed by the Federal Ministry for Digital and Transport. The added value of the new information gained in this project goes beyond the specific structure. It describes unexpected new damage patterns that can be transferred to other structures with concentrated tendons (tendon block method and Baur-Leonhardt method) and were previously unknown in this form. These should be made known to other developers to enable them to initiate any necessary actions. One of the major results is, the wire breaks observed at this bridge can be attributed to cracking as a result of HSCC and subsequent crack growth until breakage, due to cyclic loading from traffic and alternating restraint stresses. The probable trigger here was crevice corrosion processes at the contact points of the wires to the spacer plates in superposition with high tensile stresses due to prestressing after or with in grouting the duct. Tension wire breaks, which may have occurred before grouting and during prestressing, were not detected. The unfavorable gap situation at the spacer plates occurs over the entire cross-section of the prestressing channel and can thus affect each individual prestressing wire. Losses in the load-bearing capacity of the prestressed concrete structure can then be the result. A disadvantage of the prestressing block method in this respect is that a large number of individual wires can be affected at the same time (theoretically all wires), which can reduce the prestressing effect of the concentrated tendon accordingly. With the usual use of only one tendon per web, the possibility of load transfer to other tendons is thus not given (lack of redundancy). T2 - 4rd International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 08.03.2023 KW - Corrosion KW - HSCC KW - Wasserstoff KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57158 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Morgenthal, Guido T1 - Parallelized adaptive Bayesian updating with structural reliability methods for inference of large engineering models N2 - The reassessment of engineering structures, such as bridges, now increasingly involve the integration of models with realworld data. This integration aims to achieve accurate ‘as-is’ analysis within a digital twin framework. Bayesian model updating combines prior knowledge and data with models to enhance the modelling accuracy while consistently handling uncertainties. When updating large engineering models, numerical methods for Bayesian analysis present significant computational challenges due to the need for a substantial number of likelihood evaluations. The novelty of this contribution is to parallelize adaptive Bayesian Updating with Structural reliability methods combined with subset simulation (aBUS) to improve its computational efficiency. To demonstrate the efficiency and practical applicability of the proposed approach, we present a case study on the Maintalbrücke Gemünden, a large railway bridge. We leverage modal property data to update a linear-elastic dynamic structural model of the bridge. The parallelized aBUS approach significantly reduces computational time, making Bayesian updating of large engineering models feasible within reasonable timeframes. The improved efficiency allows for a wider implementation of Bayesian model updating in structural health monitoring and maintenance decision support systems. KW - Bayesian model updating KW - Bayesian updating with structural reliability methods KW - Structural health monitoring KW - Parallelization KW - Modal analysis KW - Railway bridge PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-633686 DO - https://doi.org/10.1177/13694332251346848 SN - 1369-4332 SN - 2048-4011 SP - 1 EP - 26 PB - Sage AN - OPUS4-63368 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B03 der DGZfP Ausgabe April 2021 N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Wie und unter welchen Randbedingungen dieses Messverfahren zielführend eingesetzt werden kann, ist im Merkblatt B 03 der dgzfp erörtert. T2 - Sachkundelehrgang Potentialfeldmessung CY - Aachen, Germany DA - 25.06.2024 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2024 AN - OPUS4-60586 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Vorlesung TU Berlin CY - Online meeting DA - 10.06.2020 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2020 AN - OPUS4-50905 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwarz, W. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Katsumi, N. A1 - Ebell, Gino A1 - Völker, Tobias T1 - Ion distribution in concrete overlay, mapped by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS), modified by an embedded zinc anode N2 - Galvanic corrosion protection by embedded zinc anodes is an accepted technique for the corrosion protection of reinforcing steel in concrete. Galvanic currents flow between the zinc anode and the steel reinforcement due to the potential difference that is in the range of a few hundred mV. The ion distribution was studied on two steel reinforced concrete specimens admixed with 3 wt.% chloride/wt. cement and galvanically protected by a surface applied EZ-anode. On both specimens, a zinc anode was embedded and glued to the concrete surface by a geo-polymer-based chloride-free binder. At one specimen, the EZ-anode was operated for 2,5 years, the EZ-anode at the other specimen was not electrically connected to the reinforcement, this specimen serves as a reference. Both specimens have been stored under identical conditions. The ion distribution between the anode (EZ-anode) and cathode (steel reinforcement) was studied by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) after 7 months, 12 months, and 2,5 years. Results of the LIBS studies on the specimen with activated EZ-anode after 7 months, 12 months, and 2,5 years and of the reference specimen after 2,5 years are reported. Results show that diffusion of ions contributes to the changes in the ion distribution but migration, especially of chlorides towards the EZ-anode is significant despite the weak electric field – several hundred millivolts - generated by the galvanic current. Results show that chloride ions accumulate near the zinc-anode as in water-insoluble zinc-hydroxy chlorides - Simonkolleit. T2 - ICCRRR 2022 CY - Capetown, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - LIBS KW - Zinc PY - 2022 AN - OPUS4-55948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Simulation and experimental determination of the self ignition of tetrafluoroethylene in a 100-dm³-autoclave N2 - The gaseous TFE is a monomer which is used to form PTFE, also known as Teflon®, by a polymerisation process at elevated conditions of temperature and pressure. TFE belongs to the group of chemically instable gases which are able to decompose under specific conditions releasing a huge amount of heat comparable to a gas explosion of flammable gases. Due to several incidents in PTFE – production plants the investigation of the safety related properties of TFE at elevated condition was necessary and resulted in a research project at BAM which is subsidized by the PlasticsEurope association. In a first stage the pressure dependence of the Minimum Ignition Temperature for Decomposition (MITD) was determined in the range of 0.5 MPa - 3 MPa in small autoclaves with volumes of 0.2 dm³ and 3 dm³. These results were used to validate the numerical model and were found to correlate quite well with the simulated values. Nevertheless the applicability had to be confirmed for larger volumes as well. Therefore a heat able 100-dm³-autoclave was constructed and build to determine the MITD in the range of 0.5 MPa to 1.1 MPa. T2 - 8th European Congress of Chemical Engineering CY - Berlin, Germany DA - 25.09.2011 KW - Ignition temperature KW - Self decomposition KW - MITD KW - TFE KW - Tetrafluoroehtylene PY - 2011 N1 - Das Poster hat den Adolf-Martens-Preis im Bereich "Safety Engineering" erhalten. - The poster was awarded the Adolf Martens Prize in the section "Safety Engineering". N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. AN - OPUS4-55754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Prestressed Concrete Structures with Concentrated Tendons - Structural Damage due to Hydrogen-Induced Stress Corrosion Cracking N2 - In the course of the deconstruction of the "Bridge of the 20th anniversary of the GDR" at the Altstädter Bahnhof in Brandenburg a. d. Havel, new information on the initiation of hydrogen-induced stress cracks was obtained. BAM was commissioned by the Brandenburg State Road Administration to participate in a corresponding joint project which is financed by the Federal Ministry for Digital and Transport. The added value of the new information gained in this project goes beyond the specific structure. It describes unexpected new damage patterns that can be transferred to other structures with concentrated tendons (tendon block method and Baur-Leonhardt method) and were previously unknown in this form. These should be made known to other developers to enable them to initiate any necessary actions. T2 - Eurocorr 2022 CY - Berlin, Gemany DA - 29.08.2022 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Hydrogen KW - Stress Cracking PY - 2022 AN - OPUS4-55613 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Promotionsvorhaben: Initiierung von Spannungsrisskorrosion in hochfesten Spannstählen N2 - This talk is a about the PhD-topic “initiation of hydrogen-induced stress corrosion cracking of prestressing steels (HiSCC)”, which is a major concern in civil engineering, particularly for prestressed concrete roofs and bridges. The susceptibility of prestressing steels to HiSCC is mainly influenced by manufacturing processes and the chemical composition, while the ability to hydrogen charging is by the environmental and surface conditions. To know about the real nature of susceptibility of the prestressing steel might be an important puzzle piece to contribute to safe prestressed concrete structures in the future. The material susceptibility of prestressing steels toward HiSCC is a topic which must be studied independently of the environmental conditions. This cumulative dissertation will focus on the most important aspects of material properties that play a role in the initiation point of HiSCC. T2 - Instituts-Symposium der TU München "Spannstahltage TUM" CY - Garching bei München, Germany DA - 14.11.2024 KW - Prestressing Steels KW - ISO 15630-3 KW - Hydrogen-induced Stress Corrosion Cracking KW - Brittle Fracture PY - 2024 AN - OPUS4-62052 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential Mapping - What could we measure and what should we able to detect – guideline B03 of DGZfP N2 - “Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Non-Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. Areas of corroding reinforcement steel can be located in a non-destructive manner by means of this procedure. Half‐cell potential measurements are used in order to detect chloride‐induced corrosion. However, it is not recommended in order to assess the risk of carbonation‐induced corrosion. For this purpose, determining the carbonation depth and the concrete cover appears more appropriate. The content of this specification exclusively refers to the application of mobile, local variable reference electrodes, which are only placed on the concrete surface while measuring. The technique distinguishes itself thereby from the range of corrosion monitoring systems with stationary installed reference electrodes and sensor systems, respectively, whereby it is possible to continuously track measurements within the area of the installed electrodes. However, these methods are not dealt with in this specification.” T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion KW - Half-cell potential KW - Potential mapping PY - 2022 AN - OPUS4-55524 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas T1 - Weathring camopaigns to determine corrosivity on offshore wind turbines N2 - ISO 9223 standard for the classification of corrosivity in atmospheres is based on the mass loss of standard samples. We are concerned with the question of which corrosivity categories for Fe-sheets can be found at an offshore wind turbine and where they are comparable with our offshore locations. The preliminary results indicate that the extreme corrosivity of class CX is only given in splash water-affected exposure, which is not a real atmospheric exposure condition. The results of the exposure at the SP show that the corrosivity category changes into C4, only a few meters above the splash water zone. Compared to the marine environments at Helgoland or OSS-Platform, the corrosivity is higher. The offshore environment is not as corrosive as originally expected, no atmospheric corrosion attack could be determined that would form the corrosivity category C5. T2 - Eurocorr 2024 CY - Paris, France DA - 01.09.2024 KW - Korrosion KW - Corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando A1 - Fabian, Maxine A1 - Ebell, Gino T1 - Spannungsrisskorrosion von Spannstählen N2 - Im Rahmen des Events des Berufsnetzwerks "die junge gfkorr" der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. wurde dieser Fachvortrag Spannungsrisskorrosion von Spannstählen gehalten. Als Einstieg wurde der prominente Schadensfall des Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden gezeigt. Aktuelle Forschungen des Fachbereich 7.6 auf dem Gebiet fokussieren sich auch auf dem Einfluss von atmosphärischen Schwefeldioxids auf die Rissinitiierung, der Weiterentwicklung von Spannungsrisskorrosionstest für Spannstähle und der Mitarbeit neuer Tools zur Abschätzung von Restnutzungsdauern gefährdeter Bestandsbrücken. T2 - die junge gfkorr @ Dörken Coatings CY - Herdecke, Germany DA - 26.05.2025 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Carolabrücke KW - Schwefeldioxid PY - 2025 AN - OPUS4-63264 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Steinbock, O. A1 - Bösche, T. A1 - Ebell, Gino A1 - Kaplan, F. A1 - Marzahn, G. T1 - Erfahrungen aus dem Rückbau der Brücke am Altstädter Bahnhof in der Stadt Brandenburg N2 - Bei der Brücke Altstädter Bahnhof handelte es sich um eine große Spannbetonkonstruktion, die einen elementaren Ver­kehrsknotenpunkt in der Stadt Brandenburg an der Havel bil­dete. Entgegen üblichen Spannbetonkonstruktionen mit kleinen Bündelspanngliedern kamen beim Haupttragwerk in Längsrich­tung großformatige Spannblockspannglieder zum Einsatz. Im Fall der vorliegenden Brücke setzte sich das Spannglied aus 392 ovalen Einzeldrähten aus Hennigsdorfer Produktion zusam­men, welche als spannungsrisskorrosionsgefährdet gelten. Bei Bauwerkserkundungen wurde ein hoher Versprödungsgrad der Spannstähle festgestellt, sodass die Brücke am 19.05.2021 ge­sprengt werden musste. Zuvor traten im Bereich detektierter Spanndrahtbrüche von außen erkennbare Längsrisse in den Stegen anstatt von üblicherweise quer gerichteten Biegerissen an der gezogenen Randfaser auf. Die abweichende Schadens­äußerung im Falle einer Spannstahlschädigung brachte das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) dazu, weitergehende Untersuchungen durchzuführen. In Zusammen­arbeit mit dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und ­prüfung (BAM) wur­den experimentelle Untersuchungen in­situ konzipiert und durchgeführt. Im Konkreten wurde an zwei Messstellen eine gezielte Schädigung des großformatigen Spannglieds vorge­nommen, um das zuvor vorgefundene Schadensbild nach­zuvoll ziehen und validieren zu können. Konzept, Ergebnisse aus den Untersuchungen und Erkenntnisse für gleichartig ausge­führte Bauwerke sind Gegenstand des ersten Beitrags (Teil 1). Der zweite Teil [1] wird sich im Schwerpunkt den verwendeten Messverfahren und Monitoringsystemen widmen, welche die Durchführung des Versuchs begleiteten. KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/best.202200051 VL - 117 IS - 1 SP - 572 EP - 580 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-55329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Spannbetonbauwerke - Von der Initiierung zum Schaden N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an hochfesten und hochempfindlichen Spannstählen führt an bestehenden Brückenbauwerken nach Jahren der Rissinitiierung zu Trag- und Standsicherheitsverlusten. Anhand des Beispiels der Brücke am Altstädter Bahnhof gibt es eine bauartbedingte Schadensinitiierung die über den gesamten Spannkanalquerschnitt zu Spannungsrisskorrosion führen kann. T2 - 3-Länder Korrosionstagung CY - Zurich, Switzerland DA - 28.10.2021 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2021 AN - OPUS4-53676 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Benseghier, Z. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Luu, L.-H. A1 - Bonelli, S. A1 - Philippe, P. T1 - A parallel GPU-based computational framework for the micromechanical analysis of geotechnical and erosion problems N2 - This article deals with the relevance and practical feasibility of micromechanical simulations for their application to general geomechanical problems involving fluid-saturated granular assemblies, whether frictional or cohesive. A set of conceptual and numerical tools is here presented, advocating for a parallel computation using graphical processing units (GPUs) to treat large numbers of degrees of freedom with conventional Desktop computers. The fluid phase is here simulated with a particle-resolved approach in the frame of the Lattice Botzmann Method (LBM) while the granular solid phase is modelled as a collection of discrete particles from a Molecular Dynamics DEM perspective. The range of possible material behaviours for the solid granular phase is intended here to cover a broad spectrum from purely frictional to viscous cohesive materials with either brittle or transient debonding features. Specific details of the implementation and some validation cases are put forward. Finally, some exemplary applications in the fields of soil erosion and geotechnical profile installation are provided along with a discussion on the parallel performance of the presented models. The results show that a micromechanical approach can be feasible and useful in practice, providing meaningful insights into complex engineering problems like the erosion kinetics of a soil under an impinging jet or the penetration resistance of a deep foundation in a layered soil profile. KW - Offshore geomechanics KW - Erosion KW - Micromechanical modelling KW - LBM-DEM KW - GPU Parallel computing PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-502309 DO - https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.103404 VL - 120 SP - Paper 103404, 1 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rücker, Werner T1 - System identification of inverse, multimodal and nonlinear problems using evolutionary computing - Application to a pile structure supported on nonlinear springs N2 - This paper deals with the system identification of a mechanical structure supported by nonlinear springs subjected to an external load. If all mechanical parameters of the system were known, the displacement of the system subjected to this load could be easily calculated. However, the monitoring applications often deal with the inverse problem. The loads and displacements of the system are known and certain mechanical Parameters of the system are sought. The solution of such inverse problems can be difficult, especially when they have a nonlinear and multimodal character, which often makes them appear intractable at first sight. However, evolutionary computing can be applied to solve this inverse, nonlinear and multimodal problem. Sometimes a prior knowledge exists on certain system properties, which is difficult to implement into analytical or numerical solvers. This knowledge can play a decisive role in identifying the System properties and it can be easily included as a boundary condition when applying evolutionary algorithms. This article discusses how and under what conditions the unknown spring resistances can be identified. The practical application of this procedure is exemplified here with the mechanical system of a pile foundation. KW - Evolutionary computing KW - Inverse problem KW - Multimodal solution KW - System identification KW - Pile monitoring PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.07.034 SN - 0141-0296 SN - 1873-7323 VL - 101 SP - 609 EP - 620 AN - OPUS4-39310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana A1 - Stutz, H. H. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rackwitz, F. ED - Cardoso, A. S. ED - Borges, J. L. ED - Costa, P. A. ED - Gomes, A. T. ED - Marques, J. C. ED - Vieira, C. S. T1 - A generalized plasticity model adapted for shearing interface problems N2 - The response of many geotechnical systems, whose structural behavior depends on shearing effect, is closely related to soil structure interaction phenomenon. Experimentally it is found that the localisation of these effect happens at a narrow soil layer next to the structure. Numerically, this behavior can be modelled through inter-face elements and adequate constitutive models. In this work, a constitutive model in the framework of Gen-eralized Plasticity for sandy soils has been chosen to be adapted for the interface zone. From the direct shear experiments a sandy soil at loose and dense states under different normal pressures is considered. The adapted constitutive model is able to reproduce contraction and dilatation of the soil according to its relative density and it shows a good agreement with the experimental data. T2 - Conference CY - Porto, Portugal DA - 25.06.2018 KW - Numerical modelling KW - Soil-pile interaction KW - Interface KW - Shearing PY - 2018 SN - 978-1-138-33198-3 VL - 1 SP - 97 EP - 102 PB - NUMGE CY - Porto, Portugal AN - OPUS4-45721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz T2 - TU-Berlin Vorleseung CY - Berlin, Germany DA - 05.06.2024 KW - Korrosion KW - Potentielfeldmessung PY - 2024 AN - OPUS4-60975 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Befestigungsmittels im Bauwesen - Der richtige Werkstoff??? N2 - Die Anforderungen in verschiedenen Fachgebieten des Bauwesens an metallene Befestigungsmittels hinsichtlich des Korrosionsschutzes sind zum einen Abhängig von den verwendeten Werkstoffen und zum anderen von der Korrosivität in der jeweiligen Exposition. Hier wird ein Überblick über die gängigen Werkstoffe als auch Anwendung und Fehlerquellen verschaff T2 - TU-Berlin Vorleseung CY - Berlin, Germany DA - 05.06.2024 KW - Korrosion KW - Corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60974 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Zur Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln N2 - Die Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln oder Betonen unterscheidet sich hinsichtlich der Korrosionseigenschaften signifikant von chloridfreien Systemen. Diese Unterschiede wurden in der dargestellten Arbeit dezidiert untersucht und dargestellt, als auch die Wechselwirkung mit dem Mörtel bei direkter Chloridzugabe. T2 - Sitzung des AK Kiki CY - Hamburg, Germany DA - 14.05.2024 KW - Korrosion KW - Verzinkt PY - 2024 AN - OPUS4-60979 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Gündel, M. T1 - Anwendung der Feuerverzinkung zum Korrosionsschutz im Stahlwasserbau N2 - Feuerverzinkungen sind im Stahlwasserbau als primäre Korrosionsschutzmaßnahme nicht etabliert. Neu Legierungszusammensetzungen der Schmelztauchüberzüge bieten jedoch ausreichend Potential um die Dauerhaftigkeit von Stahlwasserbauten im üblichen Maße sicherstellen zu können. T2 - Forschungsbeiratssitzung des GAV CY - Darmstadt, Germany DA - 06.06.2024 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Zink KW - Stahlwasserbau PY - 2024 AN - OPUS4-60587 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Achenbach, R. A1 - Harnisch, J. T1 - The dgzfp Subcommittee „Corrosion Detection in Reinforced Concrete“ N2 - The subcommittee “Corrosion Detection in Reinforced Concrete” is a technical committee within the scope of the German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP). The international working group consists of engineers and scientists from Germany, Austria and Switzerland who work at research institutes or engineering firms and aims for the practical implementation of non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE) methods to assess the corrosion condition of reinforced concrete (RC) structures. Therefore, the group works on technical specifications that explain the necessary theoretical background of the presented techniques but mainly provide helpful instructions for the application on-site and in the laboratory. Based on the corrosion process of steel in concrete the specifications focus on selected topics where the field engineer is getting into contact with the phenomenon. Therefore, specification B 12 highlights corrosion monitoring in reinforced and prestressed concrete structures and presents different approaches to monitor the initiation and propagation phase of corrosion and shows case studies of where these techniques were applied successfully. Specification B 03 deals with the potential-mapping technique. In addition to this specification, practical training courses and certification in this method have been developed and are offered by the working group members and are organized by the DGZfP. Both specifications, B 03 as well as B 12, are available in English. In the case of specification B 03, the current version is still in the translation process and will be available soon. Currently, the group is working on a new specification for measuring the electrical resistivity of cementitious materials, for example, to evaluate the suitability of mortars for cathodic protection applications and to validate the influence of the concrete resistivity with regard to corrosion processes of steel in concrete. Given the increasing impact of corrosion damages on infrastructural structures, the working group would like to introduce the use of the mentioned specifications to an interested international audience and thus offer the possibility to reliably detect corrosion damages at an early stage to prevent significant damages or high repair costs on RC structures. T2 - ICCRRR 2024 CY - Cape Town, South Africa DA - 03.11.2024 KW - Corrosion KW - Monitoring PY - 2024 AN - OPUS4-61603 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Joining technologies for hydrogen components: current need and future perspectives N2 - The study provides an overview of the aspects of joining and its importance in manufacturing of components for the more and more important field of hydrogen as key factor for the energy transition to a decarburized future. To this end, the fundamentals of the technology fields of hydrogen production, storage, transport, and application are presented and the state of the art of manufacturing of components for hydrogen technologies by joining is summarized. Based on representative examples from practice, research and development, the importance of joining technology in hydrogen technologies is clearly highlighted and perspectives for the future are derived. From a macroeconomic perspective, the focal points, or trends of joining technologies here include: the erection of new infrastructure for hydrogen storage and transport, and the safe conversion of existing natural gas infrastructure and its challenges for welded materials. In addition, we show the problems that are anticipated with in-service repair welding of hydrogen pipelines. In hydrogen applications, the efficient mass production of fuel cells and electrolysers is becoming increasingly important. For that reason, the importance of additive manufacturing is highlighted. Finally, the challenges for technical regulations and standardization by using hydrogen are shown. T2 - AJP 2023: 3rd International Conference on Advanced Joining Processes 2023 CY - Braga, Portugal DA - 19.10.2023 KW - Hydrogen KW - Infractstructure KW - Joining KW - Welding KW - Research PY - 2023 AN - OPUS4-58674 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Projektvorstellung FOSTA P1311: Beanspruchungsgerechte Reparatur von Schweiß-verbindungen bei der Fertigung von Bauteilen aushochfesten Feinkornbaustählen N2 - Bei der Montage von Stahlkonstruktionen kommt es trotz anforderungsgerechter schweißtechnischer Fertigung vereinzelt zur Detektion von unzulässigen Unregelmäßigkeiten im Schweißbereich. Die Verarbeitungsregelwerke empfehlen das lokale thermische Ausfugen betroffener Bereiche und erneutes Schweißen, geben aber aufgrund fehlender wissenschaftlich fundierter Untersuchungen kaum Informationen zu adäquaten Reparaturkonzepten. Dies betrifft insbesondere die Berücksichtigung und Optimierung resultierender schweißbedingter Beanspruchungen durch hohe Schrumpfbehinderungen der Ausfugenuten sowie der Gefügedegradation angrenzender Bereiche durch das Ausfugen und erneute Schweißen. Gerade bei hochfesten Stahlgüten ergeben sich dadurch häufig reduzierte mechanische Eigenschaften und zusätzliche schweißbedingte Beanspruchungen sowie erneut auftretende Nahtdefekte. Deshalb sind für das Forschungsvorhaben systematische bauteilrelevante Untersuchungen der schweißbedingten Beanspruchungen und Gefügeveränderungen reparierter Schweißnähte in Abhängigkeit von der Schrumpfbehinderung und Wärmeführung beim Schweißen und Ausfugen sowie von der Reparaturzyklenanzahl geplant, mit dem Ziel Empfehlungen für beanspruchungs- und werkstoffgerechte Reparaturkonzepte abzuleiten. Hierfür sind gerade Analysen an hochfesten Stahlgüten S500 für den Offshore-Bereich und S960QL für den Mobilkranbau interessant, die zur Errichtung und Fertigung hocheffizienter Konstruktionen wie Windenergieanlagen notwendig sind. Die Erkenntnisse bieten eine Grundlage für entsprechende Normen und Regelwerke. Damit können letztlich Schäden und zumeist teure Nacharbeiten verhindert und eine verbesserte Ausnutzung des hohen Festigkeitspotentials hochfester Stähle erreicht werden. Gerade auch KMU können mit Blick auf die Kosten für Fertigung, Schweißarbeit und Material von den Erkenntnissen beim Einsatz hochfester Stähle, die für eine effiziente Realisierung der Energiewende in Deutschland notwendig sind, profitieren T2 - NA 092-00-05 GA (DVS AG Q 4/Q 4.1) CY - Hamm, Germany DA - 04.03.2020 KW - Reparatur KW - Eigenspannungen KW - Schweißen KW - Wärmeführung KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Gefügedegradation PY - 2020 AN - OPUS4-51584 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Micromechanics of jet erosion on cohesive soils - A coupled LBM-DEM modelling approach N2 - Here we investigate the physical mechanisms behind the surface erosion of a cohesive granular soil induced by an impinging jet by means of numerical simulations coupling fluid and grains at the microscale. The 2D numerical model combines the Discrete Element and Lattice Boltzmann methods (DEM-LBM) and accounts for the granular cohesion with a contact model featuring a paraboloidal yield surface. Here we review first the hydrodynamical conditions imposed by the fluid jet on a solid granular packing, turning then the attention to the impact of cohesion on the erosion kinetics. Finally, the use of an additional subcritical debonding damage model based on the work of Silvani and co-workers provides a novel insight into the internal solicitation of the cohesive granular sample by the impinging jet. T2 - 8th International Conference on Micromechanics on Granular Media CY - Montpellier, France DA - 03.07.2017 KW - Micromechanical modelling KW - LBM-DEM KW - Jet erosion KW - Granular cohesion KW - Subcritical debonding PY - 2017 AN - OPUS4-41122 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Erosive phenomena at the mesoscale – Perspectives and challenges using coupled LBM-DEM models N2 - The physical phenomena related to the erosion of granular materials by a fluid flow are ubiquitous and often present major challenges and threats to a wide range of civil engineering constructions and infrastructures. Catastrophic earth-dam failures and large sinkholes are just some of the possible outcomes of the different forms of erosion (a.o. surface erosion, suffusion, piping, backwards erosion, etc…). However, little is known about the actual mechanical origins of erosion, while the assessment of erodibility is generally performed by means of experimental tests and empirical correlations. Here we provide a general overview of some current research models aiming to clarify the micromechanical phenomena and their macromechanical consequences taking place in different erosion scenarios. The employed numerical techniques rely on the coupling of two well-stablished particle methods for the fluid and solid phases, namely the Lattice Boltzmann Method (LBM) and the Discrete Element Method (DEM) respectively. Further ingredients of our numerical models include an elastoplastic cohesion model for intergranular solid bridges and a subcritical debonding model for the simulation of transient damage processes within the soil matrix. T2 - 5th Int. Conference on Particle-based Methods (PARTICLES 2017) CY - Hannover, Germany DA - 26.09.2017 KW - Micromechanical modelling KW - Erosion KW - LBM-DEM PY - 2017 AN - OPUS4-42459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geißler, Peter A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Hüsken, Götz A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Baeßler, Matthias T1 - Insights into compaction grouting for offshore pile foundations N2 - The authors are currently investigating the possibility to apply compaction grouting for offshore pile foundations (Jacket piles as well as monopiles) as a possible retrofitting technique for an optimised foundation concept. In this research project, we are developing a design approach aiming to predict the ideal amount and properties of a grout for a specific soil situation and desired improvement of pile bearing capacity after Installation and during service time. Both numerical and experimental tests have been carried out to investigate the injection process during which a highly viscous grout is injected into the soil under high pressure to displace and compact the surrounding soil without fracturing it. The implicit Material Point Method (MPM) based on a mixed formulation is the numerical technique chosen to deal with the expected large deformations and the arbitrary shape of the developing grout bulb. The usage of MPM prevents both the need of remeshing and the numerical instability induced by extensive mesh distortion. For validation with experimental results, we have constructed a testing chamber with one transparent sidewall. This chamber enables us to observe the injection process directly at the transparent vertical window and to measure the in-plane soil displacements and strains by means of the Digital Image Correlation (DIC) technique. The results already reveal the interrelation of soil and grout properties for a successful usage of this common ground improvement technique. T2 - 37th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2018) CY - Madrid, Spain DA - 18.06.2018 KW - Offshore pile foundation KW - Compaction grouting KW - Material Point Method (MPM) KW - Mixed formulation KW - Digital Image Correlation (DIC) PY - 2018 SN - 978-0-7918-5130-2 SN - 2153-4772 VL - 9 SP - V009T10A013, 1 EP - 9 AN - OPUS4-46004 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Mietz, Jürgen T1 - Detection of reinforcement corrosion in reinforced concrete structures by potential mapping: Theory and practice N2 - Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Nondestructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. The measured values may be significantly affected, different from, e.g., stress measurement, by different influences on the potential formation at the phase boundary metal/concrete itself as well as the acquisition procedure. Due to the complexity of influencing factors there is a risk that the results are misinterpreted. Therefore, in a training concept firstly the theoretical basics of the test method should be imparted. Then, frequently occurring practical situations of various influencing factors will be made accessible to the participants by a model object specially designed for this purpose. The aim is to impart profound knowledge concerning the characteristics of potential mapping for detecting corrosion of reinforcing steel in order to apply this technique in practice as reliable and economical test method. KW - Corrosion KW - Potential mapping KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1155/2018/3027825 SN - 1687-9333 SN - 1687-9325 VL - 2018 SP - Article 3027825, 1 EP - 6 PB - Hindawi AN - OPUS4-46206 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided in two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. The second lecture continues with the case of lateraly loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of these two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Madrid, Spain DA - 13.04.2018 KW - Offshore pile foundations KW - Load bearing behaviour KW - Design methods PY - 2018 AN - OPUS4-46311 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Mechanical design challenges for offshore wind-farms N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering aspects of offshore wind energy production. Some geomechanical issues for the foundation of OWTs into the seabed are introduced, while the results from experimental investigations and coupled computational analysis are discussed. In the second part of the seminar, the hydromechanical Wave–Tower interaction is firstly discussed. Then, some general aspects of the windfarm aerodynamics are introduced. On the one hand, some modelling possibilities for the wake analysis of single turbines and turbine groups are discussed. And on the other hand the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. Concerning the geomechanical issues the talk shows that: i) The pile’s bearing capacity can degrade under cyclic loading (waves, wind, …). ii) The time effects can be relevant: Capacity improvement can be substantial, but also fragile. iii) There are cyclic PWP effects: Cyclic interaction with pore water may lead to soil softening and an uncoupled analysis (current design practice) is potentially unsafe. And concerning the hydromechanical and aerodynamical design considerations, this seminar shows that: i) Numerical analysis of turbine’s interaction with wind/waves is useful and affordable. ii) Simplified models can provide insight into windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Energy Science Kolloquium, Fakultät für Physik, Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg, Germany DA - 11.10.2018 KW - Geomechanics of offshore foundations KW - Wave-Tower interaction KW - Windfarm wake analysis PY - 2018 AN - OPUS4-46313 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Lilienthal, A. J. T1 - Gas Tomography Up In The Air! N2 - In this paper, we present an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS) combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. The TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements but no information regarding the distance traveled by the laser diode's beam or the distribution of the gas along the optical path. We complemented the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from these integral concentration measurements. To allow for a rudimentary ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present first results showing the 2D plume reconstruction capabilities of the system under realistic conditions. T2 - IEEE Sensors 2018 CY - New Delhi, India DA - 28.10.2018 KW - Aerial robot KW - TDLAS KW - Gas tomography KW - Plume PY - 2018 SN - 978-1-5386-4707-3 SP - 396 EP - 398 PB - IEEE AN - OPUS4-46477 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Benseghier, Z. T1 - Numerical modeling of erosion of cohesive granular material by a fluid flow N2 - The erosion phenomena is the main cause of the most serious incidents observed on earthen hydraulic structures such as dams and dikes. Thus, there is a real need to explore in depth and understand the mechanisms at work in such complex erosional processes for preventing similar risks. The aim of this study is to provide a micromechanical insight into the mechanisms taking place during the erosion of a cohesive granular material driven by a fluid flow, the objectives are summarized as follows: Perform numerical erosion tests. Parallelization of the code (Gpu). Extensive parametric analysis => rely micro parameters (eg. Cohesion) to macro parameters (eg. Soil erodibility, mechanical strengths). T2 - Ecole doctorale ED353, « Sciences Pour l'Ingénieur », Aix-Marseille Université (AMU) et Ecole Centrale de Marseille (ECM) CY - Marseille, France DA - 30.05.2018 KW - Erosion KW - Cohesive soils KW - LBM-DEM simulation PY - 2018 AN - OPUS4-46314 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Kurzvorstellung des DVGW-geförderten Projektes “H2SuD” - Einfluss des Schweißens auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2-Gasleitungen N2 - Die Wasserstoffinfrastruktur ist eine zentraler Bestandteil der erfolgreichen Umsetzung der wasserstoffbasierten Energiewende. Dabei bilden Ferngasleitungen quasi das "Rückgrat" der Transportinfrastruktur großer Gasmengen. Dabei müssen unter Umständen Reparaturen an den Pipelines durchgeführt werden. Dabei ist in der Erdgasinfrastruktur das Schweißen an in Betrieb befindlichen (d.h. von Gas durchflossenen) Pipelines Stand der Technik. Es ist jedoch vollkommen offen, inwieweit diese Technik auf die reine Wasserstoffpipelines übertragbar sind. Hierzu leistet das Projekt H2SuD wichtige Beiträge zur Aufklärung des Einfluss eines Reparaturschweißprozesses auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen. T2 - Sitzung des Unterarbeitskreises / UAK 2.1.1 "Rohrleitungen" im Rahmen der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien CY - Online meeting DA - 16.06.2023 KW - Wasserstoff KW - Schweißen KW - Pipeline KW - Reparatur KW - Prüfverfahren PY - 2023 AN - OPUS4-57714 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fey, Gero A1 - Schröder, Nina T1 - Challenges in the evaluation of the weldability of old mild steels for future use N2 - This study concentrates on two selected different old steels Samples from pressure tank construction , designated Old_A and a sample of a riveted construction , designated Old_E from the first half of 20th century. The study contains analysis results for their microstructure in the ‘as delivered condition’, chemical composition and their expected behaviour during welding. By means of dilatometry, a supplementary database was created (weld CCT diagrams, weld simulated HAZ micro structures), which enables the derivation of systematic practice relevant welding experiments. T2 - IIW Intermediate Meeting CY - Trollhättan, Sweden DA - 10.03.2025 KW - Old mild steel KW - Weldability KW - CCT KW - Dilatometry PY - 2025 AN - OPUS4-63105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erxleben, Kjell T1 - Repair welding of in service hydrogen pipelines N2 - In the course of tomorrow's hydrogen-based energy transition, the construction of the corresponding infrastructure will play a central role. In that context, large diameter long-distance transmission pipelines for hydrogen will be the backbone in the European Union with service pressures from 70 to 90 bar (e.g., depending on national regulations). It is a major goal to rededicate the existing LNG infrastructure despite the necessity of new pipelines. From that point of view repairing of such transmissions pipelines via welding can be necessary. For the LNG infrastructure, it is state of the art that repair welding is conducted at pipelines under service, i.e., the LNG is still flowing as pressurized gas in the steel pipes. The reason is that a shut-down of large diameter pipelines is not so easy or sometimes impossible. In fact, as long no oxygen enters the pipeline, there would be any combustion or (in the worst case) explosion. At the moment, it is entirely open if current repair welding procedures for LNG pipelines can be transferred to pure hydrogen pipelines. In opposite to LNG, hydrogen can be way easier absorbed to the pipeline steels and diffuses through the material. If it accumulates in susceptible regions, i.e., in the welded joint, hydrogen assisted embrittlement could occur. The planned welding procedure requires a so-called preheating and maintenance of the weld joint of up to 300°C for several hours. This temperature is way higher compared to the typical service temperature of max. 40 to 50°C at operational pressures of 100 bar. In accordance to API 941, these low-alloyed pipeline steels are subjected to short-term service loads, which they are not designed for. For that reason, a collaborative project between BAM and DVGW (German Association for Gas and Water professions) was initiated in 2022 to answer the following questions by experiments and numerical simulation of: (1) How many hydrogen is additionally absorbed during the heating of the material to max. 300°C under remaining operational pressures? (2) Is the hydrogen concentration sufficient to reach a critical condition? (3) Which material and weld microstructure is the most susceptible? (4) Is there a significant difference in the repair welding behavior of LNG pipelines that had been already in use for long-term? (5) Which welding parameters and joint dimensions must be ensured for safe repair welding repair of typical pipelines? For that reason, the present study gives an overview on the current practice in repair welding of in-service pipelines, the industrial importance of this topic for the hydrogen-based energy transition and summarizes first results. T2 - Eurocorr 2023 - The European Corrosion Congress CY - Brussels, Belgium DA - 27.08.2023 KW - Hydrogen KW - Repair Welding KW - Pipeline KW - In-service KW - High-pressure PY - 2023 AN - OPUS4-58334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero Navarrete, J. A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Experimental-theoretical modelling of the lateral sloshing in rail tankers N2 - The objective of this paper is to describe and to validate a simplified pendulum-analogy model to simulate the interaction of a liquid cargo with ist carrying vehicle. The resulting testing rig consists of a rectangular container, spring supported on a two wheelset-bogie having a scale down of 1/10 with respect to a full-size equipment. The testing rig is used to validate a simple pendulum-based, simplified three degree-of-freedom mathematical model of the response of a partially filled container to lateral accelerations. The length of the pendulum is set according to validated methodologies. The resulting mathematical scheme reveals a high correlation with the experimental output, on the order of 99%, while some other performance measures, related to the peak forces and the range of variation of the wheel-rail forces, also show good concordance with the experimental results. KW - Sloshing KW - Rail tankers KW - Pendulum analogy KW - Experimental modelling KW - Mechanical fatigue PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1504/ijhvs.2021.117504 VL - 28 IS - 3 SP - 435 EP - 454 AN - OPUS4-53101 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühl, Christiane T1 - Marktüberwachung nach der ortsbeweglichen-Druckgeräte-Verordnung (ODV) N2 - Die europäische Transportable Pressure Equipment Directive (TPED) ist national mit der Ortsbeweglichen-Druckgeräte-Verordnung (ODV) umgesetzt. Sie zielt darauf ab den freien Warenverkehr in Europa inkl. Drittstaaten sowie den Abbau von Handelshemmnissen zu regeln. Gleichzeitig soll ein hohes Schutzniveau bei öffentlichen Interessen wie Gesundheit und Sicherheit sowie Verbraucher- und Umweltschutz gewährleistet werden. Ortsbewegliche Druckgeräte durchlaufen vor ihrer Bereitstellung auf dem Markt keine behördliche Zulassung, sondern werden von Prüfstellen zertifiziert. Mit der behördlichen Marktüberwachung wird stichpunktartig die Konformität dieser Druckgeräte mit den betreffenden Vorschriften geprüft. Der Vortrag erklärt, was ortsbewegliche Druckgeräte im Anwendungsbereich der ODV genau sind, wie die Marktüberwachung in Deutschland organisiert ist und wie die europäischen Meldesysteme über nicht vorschriftenkonforme Produkte informieren. Der Vortrag stellt einige Praxisfälle vor. T2 - 26. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 03.11.2022 KW - Marktüberwachung KW - Ortsbewegliche Druckgeräte PY - 2022 AN - OPUS4-61903 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero Navarrete, J. A. T1 - Assesing rail damage in turns due to lateral load transfer N2 - A testing procedure is proposed and used, to estimate the rail damage potentials of variations in both, the height of the cargo´s center of gravity and the railway car suspension´s spring constant. The experimental setup consisted of a tilt table that slowly exerted an increasing lateral acceleration on a two-axle bogie-type vehicle equipped with a spring supported container. The potential damaging effect derived from the resulting lateral load transfer, was assessed on the basis of the fourth-power law. Results suggest that the cargo having a higher center of gravity could be more damaging to the outside rail when compared with the effect of the shorter center of gravity of the cargo, in arrange from0.94% to 3.17%, as a function of the spring constant of the suspension. Consequently, and comparatively, there would be a long-term damaging effect on the rail when having a cargo with a higher center of gravity, so that specific cargo, having a high center of gravity, would be more aggressive to the infrastructure. On the other hand, for the range of time rate changes of the lateral acceleration, it was not found a consistent trend regarding the effect of the value of the spring constant on the magnitude of the load transfers. T2 - ASME 2024 CY - Portland, OR, USA DA - 17.11.2024 KW - Rail demage KW - Lateral load transfer PY - 2024 AN - OPUS4-61784 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Standardization and examples for R & D activities on hydrogen technologies with respect to testing procedures in Germany N2 - This contribution briefly summarizes the standardization activities in accordance with the "Nationale Roadmap Wasserstofftechnologien" and presents selected results on the activities in Germany with scope on hydrogen transport in pipelines. The talk was given during a panel discussion to set-up a steering committee for standardization for hydrogen pipelines and welding , coordinated by the International Institute of Welding. T2 - IIW Annual Assembly, Meeting of Commission XI CY - Singapore DA - 19.07.2023 KW - Hydrogen KW - Welding KW - Pipelines KW - Standardization KW - Research PY - 2023 AN - OPUS4-57976 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Intended weld repair of in service hydrogen pipelines N2 - In the course of tomorrow's hydrogen-based energy transition, the construction of the corresponding infrastructure will play a central role. In that context, large diameter long-distance transmission pipelines for hydrogen will be the backbone in the European Union with service pressures from 70 to 90 bar (e.g., de-pending on national regulations). It is a major goal to repurposing the existing natural gas (NG) infrastructure despite the necessity of new pipelines. From that point of view repair welding or further welding of branch pipe etc. can be necessary during in-service, i.e., permanent flow of pressurized hydrogen. The reason is that a shut-down of large diameter pipelines is not easy or sometimes merely impossible. At the moment, it is entirely open if current repair welding procedures for NG pipe-lines can be transferred to pure hydrogen pipelines. For that reason, a collaborative project between BAM, DVGW (German Association for Gas and Water Professions) and a large number of gas grid operators, pipeline manufacturers and construction companies was initiated in 2023 to answer questions on: (1) How many hydrogen is additionally absorbed during the preheating and maintaining at interpass temperature under remaining operational pressures? (2) Is the hydrogen concentration sufficient to reach a critical condition? (3)Which material and weld microstructure are the most susceptible? (4) Is there a difference in the repair welding behavior of NG pipelines with materials in “used” condition? (5) Which welding parameters and joint dimensions must be ensured for safe repair welding? The final aim of this project is the publication of a recommended practice for repair welding of in-service hydrogen pipelines. For that reason, the present study gives an overview on: (A) current practice in repair welding of in-service pipelines and (b) plans for hydrogen pipelines and first results of international research projects. T2 - IIW Annual Assembly, Meeting of Commission XI CY - Singapore DA - 19.07.2023 KW - Hydrogen KW - Repair Welding KW - Pipelines KW - Research PY - 2023 AN - OPUS4-57975 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - A testing facility to assess railway car infrastructure damage N2 - Wheel forces generate stresses in the rail as a function of several vehicle and infrastructure characteristics and operating conditions. The different components of the wheel forces develop strains in the rail which contain an elastic and hysteretic (irreversible) components. The irreversible deformations of the rail would be associated with locomotive energy losses. In this paper, a testing facility is proposed to indirectly characterize the level of stresses in the rail, in terms of the energy that is lost during tuming maneuvers. Different potentially influential factors are considered, including the friction at the Center plate, the wheelbase length, the distance between bogies and the radius of the curved track. The change in the potential energy during a U-turn displacement is measured. In this respect, an experimental model under this operating principle, aimed at validating such a principle of Operation, reveals a significant effect of the friction at the center plate on the energy lost during turning maneuvers, and consequently, on the level of stresses in the rail. T2 - COMPRAIL 2020 - 17th International Conference on Railway Engineering Design & Operation 2020 CY - Online meeting DA - 01.07.2020 KW - Energy losses in transportation KW - Experimental methods KW - Friction energy KW - Rail damage KW - Turning forces KW - Wheel forces PY - 2020 DO - https://doi.org/10.2495/TDI-V4-N2-142-151 SN - 2058-8305 VL - 4 IS - 2 SP - 142 EP - 151 PB - WitPress AN - OPUS4-51125 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Otremba, Frank A1 - Hildebrand, R. A1 - Romero Navarrete, J. A. A1 - Sklorz, Christian ED - Otremba, Frank T1 - A simplified analytical approach on the dynamic pressures in cylindrical vertical tanks N2 - A simplified methodology is proposed to estimate the dynamic pressures developed within partially filled cylindrical vertical tanks when subjected to earthquake-related horizontal accelerations. The total pressure at the bottom of the tank is calculated as the superposition of vertical and horizontal pressures. While the magnitude of the vertical pressure depends on the free surface height of the liquid, the horizontal pressure depends on the magnitude of the horizontal acceleration and on the diameter of the tank. The liquid free surface oscillation angle is simulated based upon the principles of the simple pendulum analogy for sloshing. The length of the pendulum, however, is set on the basis of a methodology to calculate the free sloshing frequency of partially filled containers. Such a methodology is experimentally verified in this work. The outputs of the model for full scale situations, suggest that the lateral perturbation - sloshing phenomenon (earthquake effect) can generate an increase in the total pressure of 56% above the no lateral perturbation situation, further suggesting that such an overpressure should be taken into account when designing tanks that could be potentially subjected to earthquake-related perturbations. KW - Vertical cylindrical tanks KW - Pendulum analogy KW - Experimental approach KW - Sloshing, transition matrix approach KW - Hazmat PY - 2021 SN - 978-981-15-8273-8 SP - 1 EP - 15 PB - Springer AN - OPUS4-51982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Jauregui-Correa, J. C. A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Hurtado-Hurtado, G. ED - Pucheta, M. ED - Cardona, A. ED - Preidikman, S. ED - Hecker, R. T1 - Determination of the Effect of Sloshing on the Railcar-Track Dynamic Behavior N2 - This paper presents the study of the impact caused by a liquid Cargo on a railway infrastructure. The dynamic behavior of a tank car corresponds to a multibody dynamic system with several degrees of freedom. This study’s data were obtained from a scale experimental fixture consisting of a track and a railcar with a tank. The track was instrumented with strain gauges and the railcar with accelerometers. The data showed non-periodic and periodic terms; therefore, the results were analyzed with the Empirical Mode Decomposition method (EMD). It was found that the EMD identified the signal components that were related to the sloshing. These components represent the mode shapes of the original signal. The location of the sloshing in the track was found applying spectrograms to the accelerometer data. This paper’s experimental outputs suggest that the sloshing effect is detectable at the track and in the vehicle dynamics. KW - Sloshing effect KW - Empirical Mode Decomposition KW - Wheel/track interaction KW - Multibody dynamics PY - 2021 SN - 978-3-030-88750-6 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-88751-3_14 SP - 131 EP - 140 PB - Springer Nature Switzerland AG AN - OPUS4-53561 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Launert, B. A1 - Rhode, Michael A1 - Pasternak, H. A1 - Kannengießer, Thomas ED - Dubina, D. ED - Ungureanu, V. T1 - Welding Residual Stresses in High-strength Steel. Experimental Results N2 - This article presents the latest results of an ongoing national research project on improved models for the prediction of welding residual stresses of thick-plated welded I-girders. The experimental program is presented and the importance of different influencing factors on the residual stresses is discussed in detail. All results are compared for mild (S355J2+N) and high strength (S690QL) steel. Finally, conclusions for further works are drawn. T2 - SDSS 2016 - The International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures - SDSS 2016 CY - Timisoara, Romania DA - 30.05.2016 KW - Residual Stresses KW - Welding KW - High-Strength Steel KW - I-Girder KW - Component Test PY - 2016 SN - 978-92-9147-133-1 VL - 2016 SP - 517 EP - 524 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-37890 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pasternak, H. A1 - Launert, B. A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas ED - Zingoni, A. T1 - Residual Stresses and Imperfections in Welded High-strength I-shape Sections N2 - This article addresses the imperfections caused by the weld assembly in I-shape sections made of two structural steel grades. Load influencing imperfections are assumed as deviations from the ideal shape (e.g. bending distortion) and longitudinal residual stresses. The quality of a numerically aided design of components exposed to either compression and/or bending is significantly affected, depending on these parameters. The Eurocode (EC3) provides robust simplified models. As a result, the Ultimate Limit State (ULS) is approached on a conservative basis. The following investigations are aimed at providing further guidance on these values in component-like specimens. The long term goal is an improved understanding of the load-bearing capacity of such sections. As a first step in this process, the experimental and corresponding numerical studies are presented. T2 - 6th International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation (SEMC 2016) CY - Cape Town, South Africa DA - 05.09.2016 KW - Residual Stresses KW - Welding KW - High-strength Steel KW - Numerical Modeling KW - Component PY - 2016 SN - 978-1-138-02927-9 VL - 2016 SP - 1139 EP - 1146 PB - CRC Press, Taylor & Francis Group CY - Boca Raton, FL, USA AN - OPUS4-37888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Afraz, N. T1 - Gas/liquid mass transport in falling film reactor versus theory N2 - Introduction: Mass transport at gas/liquid interfaces depends on many factors including the gas and liquid properties and hydrodynamics. The mass transport of a gas through the liquid is a limiting step in many chemical reactions. To gain a fundamental understanding of multiphase interfaces, the rate of mass transfer has been measured for pure gases (H2, N2, O2, He) into a thin liquid film with a well-defined surface area and velocity profile. This enables the mass transfer rate to be broken down into one parameter, which is the gas/liquid interfacial area (a), and a second parameter, which is the mass transfer coefficient (kL). Using gases with varying diffusion coefficients enables a comparison of the measured rates of mass transport to the rates predicted by film theory and penetration theory. Method: A gravity-driven thin water film 0.000180 m in thickness flowing along the outer surface of a capillary was contacted with a gas phase inside a closed system. The liquid was circulated continuously until it was saturated with gas and the equilibrium pressure was reached. In this device, there is laminar flow, and therefore, the hydrodynamics of the liquid film are well defined. Results: Penetration theory predicts a non-linear relationship between diffusion coefficient (DAB) and mass transfer coefficient (kL). by means of falling film reactor the actual rates of gas-liquid mass transfer are higher than those predicted by theory. Also, a linear relationship between DAB and kL is observed experimentally. The mass transfer coefficient can even, as a rule of thumb, be assumed to be relatively constant with a value of around 10-4 m/s for aqueous solutions. T2 - 13th European Congress of Chemical Engineering (ECCE) CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - Mehrphasenströmung KW - Stofftransport KW - Wasserstoff PY - 2021 AN - OPUS4-53679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Bavendiek, F. T1 - Thickness determination of polymeric multilayer surface protection systems for concrete by means of pulse thermography N2 - For thickness determination of polymer based surface protection systems for concrete surfaces, so far only destructive measurement techniques are available. Pulse thermography appears to be well suited for non-destructive thickness evaluation in these systems. Here, we present first results of the development of a respective measurement and analysis procedure. Since surface protection systems consist of a number of layers, a model for the calculation of the surface temperature of a multi-layer structure on a semi-infinite (concrete) substrate in pulse thermography setup was developed. It considers semitransparency of the upmost layer and thermal losses at the surface. It also supports the use of an arbitrary temporal shape of the heating pulse to properly describe the measurement conditions for different heat sources. Simulations for one and three layers on the substrate are presented and first results from fitting the model to experimental data for thickness determination and verification of the model are presented. T2 - QNDE conference 2016 - Review of progress in quantitative nondestructive evaluation CY - Atlanta, GA, USA DA - 18.07.2016 KW - Analytical model KW - Concrete KW - Semitransparency KW - Surface protection KW - Thermography KW - Thickness PY - 2017 SN - 978-0-7354-1474-7 DO - https://doi.org/10.1063/1.4974669 SN - 0094-243X VL - 1806 IS - 1 SP - Article UNSP 100004, 1 EP - 10 PB - AIP Publishing AN - OPUS4-39300 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon T1 - Thermografische Schichtdickenbestimmung von Oberflächenschutzsystemen für Beton N2 - Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen auf Beton häufig eingesetzt um zum einen ein bestimmtes Aussehen zu schaffen und zum anderen das Bauteil vor Alterung, Verschleiß und Schädigung zu schützen. Für praktisch alle Ziele ist die Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung ab-hängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes IRKUTSK ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist. Hier wird ein kurzer Einblick in das zur Schichtdickenbestimmung entwickelte Thermografieverfahren gegeben. Die Besonderheiten bei der quantitativen Auswertung, die durch die Teiltransparenz der Polymerbeschichtungen auftreten, werden erläutert. Die Funktion des Verfahrens für einlagige Systeme wird anhand von Labormessungen illustriert. T2 - Thermographie-Kolloquium 2017 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2017 KW - Schichtdickenbestimmung KW - Beton KW - Oberflächenschutzsystem KW - Thermografie PY - 2017 AN - OPUS4-42360 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Launert, B. T1 - Welding residual stresses in high-strength steels: experimental results N2 - Welded plate girders are used in heavy steel construction, industrial buildings and bride construction. Residual stresses are present in all plate structures. They are mainly caused by welding. In addition, they influence the load bearing capacity of these welded components. However, Eurocode (EC) does not provide any specific residual stress patterns for consideration of residual stress impact on load capacity. Hence, the decision for a particular problem has to be made by the designer. Many codes, including EC 3, permit the use of non-linear finite element analysis (FEA) for the design of structures. For that purpose, the contribution gives an overview on recent results derived from welded I-girders made from mild steel S355 and high-strength steel S690QL. Weld residual stresses have been investigated by X-ray diffraction (XRD) on small-scale specimen. In addition, residual stresses of welded component-like I-girders have been studied using the sectioning technique. The results confirmed the beneficial effect of certain edge preparation of the plates by flame cutting prior to welding. High-strength steels like the S690 can contribute to both: increased load capacity and decreased influence of weld residual stresses. T2 - International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures CY - Timisoara, Romania DA - 30.05.2016 KW - Welding KW - Residual stresses KW - High-strength steel KW - Experimental results PY - 2016 AN - OPUS4-37031 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon T1 - Thickness determination of polymeric multilayer surface protection systems for concrete by means of pulse thermography N2 - So far, only destructive measurement techniques are available for thickness determination of polymer based surface protection systems for concrete surfaces. Pulse thermography appears to be well suited for non-destructive thickness evaluation in these systems. Here, we present first results of the development of a respective measurement and analysis procedure. Since surface protection systems consist of a number of layers, a model for the calculation of the surface temperature of a multi-layer structure on an infinite (concrete) substrate in pulse thermography setup was developed. It considers semitransparency of the upmost layer and thermal losses at the surface. It also supports the use of an arbitrary temporal shape of the heating pulse to properly describe the measurement conditions for different heat sources. First experimental results regarding the verification of the model are presented. Funding by the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy is gratefully acknowledged. T2 - QNDE 2016 CY - Atlanta, GA, USA DA - 17.07.2016 KW - Thermography KW - Analytical model KW - Surface protection KW - Concrete KW - Semitransparency KW - Thickness PY - 2016 AN - OPUS4-36984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Nina T1 - Challenges in the evaluation of the weldability of old mild steels for future use N2 - From the middle of the 19th century, the development and implementation of completely new manufacturing processes meant that molten steel could be produced in almost any quantity. This enabled the widespread use of the steels from this time, whose area of application was considerably expanded. Numerous structures built on this basis are still in operation today and represent an essential part of the infrastructure. For example, around 50 % of the bridges and engineering structures in the German railway network are over 80 years old, with around 80 % of these structures having existed for more than 100 years. Similarly, around 6,000 bridges in Germany's road network were built more than 80 years ago. Particularly, today high level of loads due to railway/road traffic (masses, speed etc.) intensifies the importance of maintaining and repairing these structures. The focus of these measures is to enable the structures to fulfil future requirements. As earlier constructions were predominantly designed for screws and rivet joints, old steels were originally manufactured without considering their suitability for welding. In addition, for historical steel structures there is often insufficient or no documentation available. This includes data on material specifications such as the chemical composition, information on the mechanical-technological properties and on the manufacturing process used. These missing information poses a major challenge for the assessment of the steels suitability for welding. Furthermore, old steels are characterised by a typical macrostructure. Depending on whether the manufacturing process is a cast steel process or ingot casting (currently continuous casting), the question arises as to the type of deoxidisation (non-/deoxidized). In the case of non-deoxidized old mild steels, a relatively clean, dense surface layer, the so-called ‘rim-layer’, forms during the solidification of the steel ingot. Towards the centre of the sheet cross-section however, the remaining molten metal becomes increasingly enriched with tramp elements such as sulphur and phosphorus. This so-called segregation layer makes fault-free welding significantly more difficult, as depending on the heat input, chemical composition and the filler metal used, hot cracking, the risk of brittle fracture and a tendency to terrace fracture can be expected. Thus, an individual assessment of the suitability for welding of each old steel charge used in such old structures, that must be repaired is necessary. T2 - 78th Annual Assembly and International Conference CY - Genoa, Italy DA - 22.06.2025 KW - Old mild Steels KW - Weld-CCT diagrams KW - Suitability for welding KW - Dilatometry KW - Repair measures PY - 2025 AN - OPUS4-63649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Zuverlässige Wasserstoffbestimmung in Metallen und ihren Schweißverbindungen: Parameter, Einflüsse, Grenzen N2 - Im Zuge der wasserstoffbasierten Energiewirtschaft von morgen, kommt der Errichtung der dementsprechenden Infrastruktur die zentrale Rolle zu. Der überwiegende Teil bisher eingesetzter und meist geschweißter Werkstoffe, wie Stähle, kann unter bestimmten Bedingungen zur Wasserstoffversprödung neigen. Dies umfasst die klassische verzögerte Kaltrissbildung während der Schweißverarbeitung als auch Versprödungsphänomene während des Betriebs. Für die Bewertung eines jeden Wasserstoffeffektes auf bspw. die mechanischen Eigenschaften eines geschweißten metallischen Werkstoffes, muss der Wasserstoffgehalt präzise bestimmt werden, Im Fall von Schweißnähten ist die beispielsweise nach der ISO 3690, die klassische isotherme Trägergas-Heißextraktion (TGHE). Die TGHE basiert dabei auf der beschleunigten Wasserstoffentgasung aufgrund der thermischen Aktivierung des Wasserstoffs bei erhöhten Temperaturen. Neben der reinen Quantifizierung des Wasserstoffs, kann über die thermische Desorptionsanalyse (TDA) mit variierten Heizraten, der Bindungszustand an mikrostrukturellen Defekten im Material festgestellt und bewertet werden. Für beide Techniken sind experimentelle und messtechnische Einflüsse zu beachten, die großen Effekt auf das Ergebnis haben. Für die TGHE schlägt die ISO 3690 schlägt beispielswiese verschiedene Probengeometrien sowie Mindestextraktionszeiten vor. Die vorliegende Studie fasst Ergebnisse und Erfahrungen zahlreicher Untersuchungen an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) mit unterschiedlichen Probentemperaturen und Geometrien (ISO 3690 Typ B und zylindrische TDA-Proben) zusammen hinsichtlich: Einfluss der Probenoberfläche (poliert/geschweißt), Messgenauigkeiten in Abhängigkeit des Probenvolumens sowie die unzureichende Überwachung des Effektes des PI-Reglers auf die Extraktionstemperatur. Insbesondere eine abweichende Extraktionstemperatur zur eingestellten Temperatur, kann die Messergebnisse wesentlich verfälschen. Basierend auf den Ergebnissen werden Methoden aufgezeigt, um schnell die gewünschte Extraktionstemperatur zu erreichen, ohne physisch in das Messequipment eingreifen zu müssen. Dies dient der wesentlichen Verbesserung der Zuverlässigkeit der Wasserstoffmessung durch erhöhte Signalstabilität und beschleunigte Wasserstoffdesorption. Im Allgemeinen ist eine unabhängige Temperaturmessung mit Dummy-Proben für die gewählte Heizprozedur angeraten, um mögliche unerwünschte Temperatureinflüsse bereits vor der Messung auszuschließen. Die beschriebenen Methoden können ohne großen Aufwand direkt in die industrielle Anwendung überführt werden. T2 - DVS Congress 2023 CY - Essen, Germany DA - 11.09.2023 KW - Wasserstoff KW - Messung KW - Trägergasheißextraktion KW - ISO 3690 KW - Schweißverbindung PY - 2023 AN - OPUS4-58307 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - System and damage identification for cars, floors and roofs, bridges, tracks and foundations by modal analyses, frequency response functions and moving-load responses N2 - The following objects have been analysed by frequency response functions and moving load responses. A simple modal analysis which is based on the transformed and weighted system equations has been tested for an automotive test car and for many floors in many buildings to get some rules for their natural frequency and damping. Moreover, six neighboured equal, weakly coupled, wooden floors in a castle have been measured by ambient and hammer excitation, and a special method to extract the different mode shapes of the closely spaced natural frequencies has been developed and tested. Different foundations, for which the soil-structure interaction is generally important, have been measured and compared with finite-element boundary-element models of varying soil properties. Similarly by FEBEM calculations, damages in railway tracks have been identified from flexibility functions (frequency response functions) and from the moving-load responses to normal train operation. Rail and foot bridges have been measured during train passages and by quasi-static tests with moving vehicles. The repeatability of the inclinometer measurements has been checked for different passages, passage directions, and measurement campaigns at a six-span foot bridge. Two rail bridges at the Hanover-Würzburg high-speed line have been measured and evaluated for integrity and for the train- and speed-dependent bridge resonances. The relation between the multi-axle and the single-axle excitation can be solved in frequency domain by the axle-sequence spectrum of the vehicle or the whole train. The single axle response has been used to identify track and bridge damages in laboratory and in situ. T2 - 10th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC 2024) CY - Naples, Italy DA - 21.05.2024 KW - Weakly coupled floors KW - Bridge passage KW - Track damage KW - Foundation-soil interaction KW - Flexibility function KW - Moving load response PY - 2024 SN - 978-3-031-61420-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-61421-7_19 SN - 2366-2557 SP - 187 EP - 195 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Cham, Schweiz AN - OPUS4-61248 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Die Minderung von Bahnerschütterungen – Messergebnisse aus Österreich, Deutschland und der Schweiz N2 - Die Minderung von Bahnerschütterungen neben Eisenbahnstrecken ist an vielen Stellen gemessen worden. Dabei ist neben der hochfrequenten Wirkung von elastischen Gleiselementen wie Schienenlager, Schwellensohlen und Unterschottermatten auch oft eine tieffrequente Minderung beobachtet worden. Diese tieffrequente Minderung wird interpretiert und mit der weiteren Lastverteilung der statischen Last erklärt. T2 - Wiener Dynamik Tage CY - Vienna, Austria DA - 25.07.2027 KW - Bahnerschütterungen KW - Minderung KW - Messungen KW - Schwellensohlen KW - Unterschottermatte KW - Gleistrog PY - 2024 AN - OPUS4-61228 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vibraciones de estructuras multi vanos como forjados, puentes ferroviarios y de carreteras N2 - Se han analizado las frecuencias y las formas modales de las estructuras multi-vanos en teoría y mediante ocho ejemplos medidos. Como consecuencia por los puentes de ferrocarril, se han calculado las amplitudes de resonancia en el dominio de las frecuencias con los espectros del tren, de la fuerza modal, y de la resonancia. Para los vanos (idénticos) continuos resp. simplemente apoyados el acoplamiento es fuerte resp. debil, las frecuencias son separadas resp. agrupadas, las formas modales son globales y globales, la resonancia es menor resp. menor – (igual). Los resultados en el dominio del tiempo se obtiene con la transformación inversa de Fourier o – más robusto – el valor de eficaz por la superposición. T2 - DinEst 2024 Third Conference on Structural Dynamics CY - Seville, Spain DA - 12.09.2024 KW - Multi-span bridges KW - Train passage KW - Resonance PY - 2024 AN - OPUS4-61225 LA - spa AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - The excitation, propagation, and mitigation of train-induced ground vibrations from the axle impulses on the track N2 - Train-induced vibrations in soft ground usually have a strong low-frequency component. This component has a characteristic spectrum which is related to the axle sequence and the speed of the train. Its attenuation with distance is weaker than the attenuation for higher frequencies, and it always dominates the far-field ground vibration. Narrow-band frequency analyses clearly show that this ground vibration component is due to the static axle loads. Axle box vibrations have a different characteristic where the first out-of-roundness of the wheels is the only remarkable low-frequency component. Therefore, the dynamic axle loads from wheel and track irregularities are not the reason for the strong ground vibration component. The moving static axle loads generate the quasi-static response of the soil at very low frequencies and at very near distances. A part of the original impulse spectrum is scattered when it propagates through an inhomogeneous ballast and soil with a randomly varying stiffness. The axle impulses are smoother for a higher bending stiffness or a lower support stiffness (under sleeper pads, under ballast mats) of the track. This mitigation of the ground vibration will be demonstrated by measurements at three sites in Switzerland as well as the characteristic of the soil and axle-box vibrations. T2 - Railways Conference CY - Prague, Czech Republic DA - 02.09.2024 KW - Soil and vehicle measurements KW - Train passages KW - Ground vibration KW - Excitation mechanisms KW - Mitigation KW - Under sleeper pads KW - Under ballast mat PY - 2024 AN - OPUS4-61226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Song, Jiaojiao T1 - Analysis of intact and damaged (floating) slab tracks by finite-element boundary-element models and by measurements N2 - The damage detection and repair control have become important tasks for slab tracks. Different intact and damaged slab tracks have been investigated theoretically and experimentally for train passages and hammer impacts. The following damages have been considered: The loss of contact between the sleeper and the track slab, between the track slab and the base slab, and between the base slab and the base layer. At first, a slab track with a gap between the track slab and the base layer has been calculated by the combined finite-element boundary-element method which correctly incorporates the behaviour of the infinite soil. The basic results are the track displacements of the rail, the track slab, and the base layer along the track which are caused by a single axle load. These solutions are properly superposed for to get the complete train load. The influence of track and soil parameters and of the track damage has been analysed. For the intact track, the compliance of the soil is dominant whereas the track bending stiffness becomes more important for the damaged track. By comparing the calculated results with the measurements, the length of the gap could be quantified. A slab track with a loose sleeper (without contact to the supporting track slab) was analysed by the transfer function between the displacements and the hammer force (receptance functions) where a resonance appeared in case of the damage. Differences between the different track elements confirmed the detection of the damage. A floating slab track with a thin rubber layer has been investigated for a possible gap between the base slab and the base layer. The behaviour of the intact track has been calculated by a wavenumber-domain method, and the same behaviour has been found in the measurements at several track sections, indicating that there is no damage. Finally, a floating slab track with steel springs and viscous fluid dampers has been measured in the Tongji laboratory. The modes of the floating track slab and the transfer function with corresponding resonances have been calculated and successfully compared with results from wheelset drop tests. T2 - 3rd International Conference of Rail Transportation CY - Shanghai, China DA - 07.08.2024 KW - Slab tracks KW - Damage KW - Vibration measurements KW - Finite-element boundary-element method PY - 2024 AN - OPUS4-61227 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vibrations of multi-span structures like floors, rail and road bridges N2 - Resonances of rail bridges due to the passage of trains have been mainly investigated for sin-gle-span bridges. When multi-span bridges are to be considered, it is of interest if stronger resonance amplifications must be taken into account. Measurements of several multi-span structures have been evaluated for natural frequencies and mode shapes. An integral rail bridge with three different spans shows a separated local resonance of the longest main span and clearly higher natural frequencies of the shorter side spans. A two-span continuous beam on the test area of the Federal Institute of Material Research and Testing showed a regular pattern of natural frequencies where always a pair of frequencies is found with a certain fre-quency ratio. The corresponding mode shapes are the out-of-phase and in-phase combinations of the first, second, third … bending mode. A seven-span road bridge has been monitored for one of the almost equally long spans. Similar mode shapes have been observed for different, clearly separated natural frequencies. Three modal analyses measurement campaigns have been performed on the whole bridge. The combined mode shapes of the seven spans have been clearly identified where different combinations of spans are dominating in the different mode shapes. Equal weakly coupled spans have been analysed for a large wooden floor in a castle. A cluster of natural frequencies has been observed and a special method to extract the mode shapes has been developed and tested. The consequences of multi-span bridges for rail traffic will be discussed. If n simply supported bridge spans have no coupling, n equal modes with amplitude A/n exist and their superposition would yield the same resonance as for a single bridge. Real simply supported bridges have always a weak coupling due to the track or the common piers. Therefore, the natural frequencies differ a little and they cannot be in reso-nance at the same time for the same train passage so that the resonance amplification cannot be as strong as for the single bridge. This rule holds also for the average amplitude of the time history of the bridge passage which is an adequate quantity to judge for the bridge behaviour. The maximum amplitude of the time histories of different bridge points are quite random and could exceed the values of a single bridge. The meaning of such criteria is questioned and fre-quency domain analyses are suggested for a clearer bridge analysis and understanding. T2 - DinEst 2024 Third Conference on Structural Dynamics CY - Seville, Spain DA - 12.09.2024 KW - Rail bridge PY - 2024 SP - 41 EP - 59 PB - Escuela Tecnica Superior de Ingenieria CY - Sevilla AN - OPUS4-61238 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Die Minderung von Bahnerschütterungen – Messergebnisse aus Österreich, Deutschland und der Schweiz N2 - Die Minderung von Bahnerschütterungen neben Eisenbahnstrecken ist an vielen Stellen gemessen worden. Dabei ist neben der hochfrequenten Wirkung von elastischen Gleiselementen wie Schienenlager, Schwellensohlen und Unterschottermatten auch oft eine tieffrequente Minderung beobachtet worden. Diese tieffrequente Minderung wird interpretiert und mit der weiteren Lastverteilung der statischen Last erklärt. T2 - 3. Wiener Dynamik Tage CY - Vienna, Austria DA - 25.07.2024 KW - Bahnerschütterungen KW - Minderung KW - Messungen KW - Schwellensohlen KW - Unterschottermatten KW - Gleistrog PY - 2024 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-61244 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Prediction of ground vibrations from rail tunnels –finite-element, boundary-element and wavenumber calculations N2 - The prediction of ground and building vibrations has been established for surface lines and has now been extended to tunnel lines. The wave propagation in homogeneous or layered soils (the transmission) is calculated by an integration in wavenumber domain. The wave amplitudes at different distances and for different frequencies will be analysed for the following situations. 1. The horizontal propagation from a surface point to a surface point constitutes the basic rules. 2. The horizontal propagation from a source point at depth to a receiver point at depth which is related to a building with a deep basement or on a pile foundation. 3. The propagation from depth to the surface, which is the normal case for free-field measurements, has some different characteristics, for example a weaker attenuation with the horizontal distance from the source, which can be approximated by the full-space solution and the reflection rules for incident waves. The emission from a tunnel structure has been calculated by a finite-element model of the tunnel combined with a boundary-element model of the soil giving the reduction compared to a point-load excitation. The immission has been analysed by finite-element models of tunnel-soil-building systems for examples of research and consultancy work. Measurement results from a high-speed and a metro line confirm some of the established rules. Figure T2 - Int. Conf. RASD, Recent Advance in Structural Dynamics CY - Southampton, GB DA - 01.07.2024 KW - Ground vibration KW - Tunnel line KW - Wave propagation KW - Wavenumber method KW - Building vibration KW - Thin layer method PY - 2024 SP - 1 EP - 12 CY - Southampton AN - OPUS4-61266 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Conreaux, Laurence A1 - Said, Samir A1 - Müller, Roger T1 - The excitation, propagation, and mitigation of train-induced ground vibrations from the axle impulses on the track N2 - Train-induced vibrations in soft ground usually have a strong low-frequency component. This component has a characteristic spectrum which is related to the axle sequence and the speed of the train. Its attenuation with distance is weaker than the attenuation for higher frequencies, and it always dominates the far-field ground vibration. Narrow-band frequency analyses clearly show that this ground vibration component is due to the static axle loads. Axle box vibrations have a different characteristic where the first out-of-roundness of the wheels is the only remarkable low-frequency component. Therefore, the dynamic axle loads from wheel and track irregularities are not the reason for the strong ground vibration component. The moving static axle loads generate the quasi-static response of the soil at very low frequencies and at very near distances. A part of the original impulse spectrum is scattered when it propagates through an inhomogeneous ballast and soil with a randomly varying stiffness. The axle impulses are smoother for a higher bending stiffness or a lower support stiffness (under sleeper pads, under ballast mats) of the track. This mitigation of the ground vibration will be demonstrated by measurements at three sites in Switzerland as well as the characteristic of the soil and axle-box vibrations. T2 - Sixth International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance CY - Prague, Czech Republic DA - 01.09.2024 KW - Soil and vehicle measurements KW - Train passages KW - Ground vibration KW - Excitation mechanisms KW - Mitigation KW - Under sleeper pads KW - Under ballast mat PY - 2024 DO - https://doi.org/10.4203/ccc.7.13.2 SN - 2753-3239 VL - 7 SP - 1 EP - 13 PB - Civil-Comp Press CY - Edinburgh, United Kingdom AN - OPUS4-61240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - System and damage identification for cars, floors and roofs, bridges, tracks and foundations by modal analyses, frequency response functions and moving load responses N2 - The following objects have been analysed by frequency response functions and moving load responses. A simple modal analysis which is based on the transformed and weighted system equations has been tested for an automotive test car and for many floors in many buildings to get some rules for their natural frequency and damping. Moreover, six neighboured equal, weakly coupled, wooden floors in a castle have been measured by ambient and hammer excitation, and a special method to extract the different mode shapes of the closely spaced natural frequencies has been developed and tested. Different foundations, for which the soil-structure interaction is generally important, have been measured and compared with finite-element boundary-element models of varying soil properties. Similarly by FEBEM calculations, damages in railway tracks have been identified from flexibility functions (frequency response functions) and from the moving-load responses to normal train operation. Rail and foot bridges have been measured during train passages and by quasi-static tests with moving vehicles. The repeatability of the inclinometer measurements has been checked for different passages, passage directions, and measurement campaigns at a six-span foot bridge. Two rail bridges at the Hanover-Würzburg high-speed line have been measured and evaluated for integrity and for the train- and speed-dependent bridge resonances. The relation between the multi-axle and the single-axle excitation can be solved in frequency domain by the axle-sequence spectrum of the vehicle or the whole train. The single axle response has been used to identify track and bridge damages in laboratory and in situ. T2 - 10th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC 2024) CY - Naples, Italy DA - 21.05.2024 KW - Weakly coupled floors KW - Bridge passage KW - Track damage KW - Foundation-soil interaction KW - Flexibility function KW - Moving load response PY - 2024 AN - OPUS4-61233 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway vibration fast physics based models for the prediction of ground vibration and the identification of track damage N2 - The following applications of machine learning will be discussed: 1. The prediction of the wave propagation from a railway line (completely physics based for surface lines, physics-based machine learning for tunnel lines) 2. The track behaviour for the emission of train-induced ground vibration (physics based for homogeneous soil, machine learning for layered soil) 3. Track damage detection and quantification from frequency response functions and moving load responses 4. Bridge damage detection and localisation from modal analysis and moving load 5. The use of axle-box acceleration for the identification of track/sub-soil condition and bridge resonances. The prediction of railway vibration usually needs time-consuming finite element, boundary element and wavenumber domain calculations. For a user-friendly prediction software however, fast calculations are needed. Several time-consuming detailed calculations have been used to develop simpler and fast models for the surface railway lines. The more challenging prediction from tunnel lines will be attacked by purely mathematical and by physics-informed machine learning. The dynamic stiffnesses of isolated or un-isolated railway tracks from detailed calculations with a continuous soil have been approximated with the simpler Winkler soil. The vehicle-track resonance (P2 resonance) rules the effect of the mitigation measures, and it can also be used for the on-board monitoring of the track and sub-soil condition. For the identification of track damage such as gaps between sleepers, track slabs and layers, detailed models with a continuous soil have been updated to get the best fit to the measured frequency response functions from hammer tests and the deformation pattern from the moving load response. Whereas the track damage can be locally identified, this is more difficult for bridges where the modal analysis gives mainly global information. The influence lines of the inclination for statically passing vehicles (locomotive, truck, compaction roller) have been used to localise bridge damage (stiffness variations). The on-board monitoring of rail bridges needs special conditions (regular trains with special speeds) to excite and measure the bridge resonance. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Vibration prediction KW - Track damage detection KW - Human and machine learning KW - Wave propagation KW - Surface line KW - Tunnel KW - Bridge resonance PY - 2024 AN - OPUS4-61231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Reduction of ground induced building vibrations by kinematic and inertial soil structure interaction and by base isolation N2 - Many buildings on the soil have been measured and the transfer function freefield-to-building is ana-lysed. In general, an amplification at low frequencies, an amplification for the floor resonances, and a reduction for higher frequencies can be observed. Most of the measurement examples show a flexible behaviour along the height of the buildings. The prediction of building vibration consists typically of three steps. At first, the dynamic stiffness of the foundation and secondly the kinematic soil-structure interaction has to be calculated for example by the combined finite-element boundary-element meth-od. The stiffness of the foundation reduces the incoming waves (the kinematic interaction). Finally, the inertial interaction of the building with the foundation soil is calculated by the conventional finite ele-ment method where the dynamic foundation stiffness from the first step is added at the bottom of the building. The building on the compliant soil has a fundamental vertical resonance usually below 10 Hz. A parametrical variation clearly shows the influence of the elasticity of the building on this reso-nance frequency and amplitude. Moreover for column-type office buildings, the low-frequency floor resonances can further reduce this fundamental frequency. A 1-dimensional model has been estab-lished which can well approximate the behaviour of the 3-dimensional building models. It is used to demonstrate the effect of a base isolation with soft elements at the foundation. A rigid building model clearly over-estimates the isolation effect, which is smaller for a model with flexible walls, columns and floors. An even simpler model of an infinitely high building is suggested for the mitigation effect, and the resonance frequency of the rigid building should be replaced by a better performance indica-tor, which is based on the impedance ratio of the isolation and the wall and which can be also ex-pressed as a characteristic frequency. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Building vibrations KW - Base isolation KW - Foundation stiffness KW - Kinematic soil-structure interaction KW - Transfer functions of flexible buildings PY - 2024 AN - OPUS4-61229 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Skłodowska, Anna A1 - Amendola, Chiara A1 - Mohammed, Shoaib Ayjaz A1 - Sangaraju, Srihari A1 - Barnaba, Carla A1 - Pitilakis, Dimitris A1 - Roux, Philippe A1 - Compagno, Alessio A1 - Petrovic, Bojana A1 - Schindelholz, Valentin A1 - Maffione, Stefano A1 - Meneghini, Fabio A1 - Zuliani, David A1 - Parolai, Stefano T1 - EuroMASS Soil-Structure Interaction Experiment: A Semi-Dense Array for the Analysis of Wave Propagation from a Single-Degree-of-Freedom Structure to Its Surroundings N2 - For years, soil-structure interaction (SSI) has been a subject of interdisciplinary studies, although full-scale SSI experiments and the use of real data are rare. To study SSI in a well-known and controlled environment, a full-scale experiment, EuroMASS, was conducted at the Piana di Toppo test site in Northeast Italy. For the needs of the experiment, a simple structure consisting of a lumped mass overtopping a steel column on a concrete base was designed and assembled at the test site. In April 2022, a three-component instrumentation network was installed to record the seismic noise, weak earthquake motions, and active source signals to study the structure, the foundation, and the soil seismic responses. The experiment was designed to collect data that can be used for accurate dynamic characterization of the structure and analysis of wave propagation in the soil-structure system. KW - Soil-structure interaction KW - Earthquake KW - Seismicity KW - Wave propagation KW - SDOF PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1785/0220240018 SN - 1938-2057 VL - 96 IS - 2A SP - 1201 EP - 1213 PB - Seismological Society of America (SSA) AN - OPUS4-61687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle Dynamics and Train‑Induced Ground Vibration—Theoretical Analyses and Simultaneous Vehicle, Track, and Soil Measurements N2 - Ground vibrations near railway lines are generated by the forces that are acting between wheel and rail. It seems to be a straight forward assumption that the vehicle dynamics are important for the level and the frequencies of the excitation forces. Different vehicle dynamics phenomena are analysed for their role in the excitation of ground vibrations: rigid body modes of the bogies, elastic (bending) modes of the car body, and elastic modes of the wheelset. The theoretical analyses use rigid body models, simplified elastic models, and detailed elastic models. Some of these problems are vehicle–track interaction problems where 3D finite‑element boundary‑element models have been used for the track and soil. It is shown that the rigid or flexible vehicle modes are well in the frequency range of ground vibrations (4 to 100 Hz). They have an influence on the excitation force but the additional forces are rather small and can be neglected in ground vibration prediction. The theoretical results are checked by experimental results of a simultaneous measurement of vehicle, track, and ground vibrations. KW - Rigid vehicle model KW - Flexible car body KW - Flexible wheelset KW - Dynamic loads KW - Ground vibration PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569796 DO - https://doi.org/10.3390/vehicles5010013 VL - 5 IS - 1 SP - 223 EP - 247 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit ED - Nolde, Moana ED - Schwarz, Silke ED - Hüsken, Götz T1 - Impact of shock waves from HE-detonation on reinforced concrete structures – Numerical and field studies N2 - An effective protection of structures against impact from detonation of high explosives (HE) necessitate certain design specifications to be met. In the event of an explosion, accidental or intentional, any damage in its neighborhood (especially, for example, to the structures of strategic importance) should remain as low as possible. The behavior of a structure under the shock loading from an explosion will determine the extent of the damage. The investigation of the relevant phenomena that occur during the event of an explosion is the objective of this study. In accordance with the test parameters, numerical simulations were performed and results were compared with those from field tests. The deformation of the wall under shock impact was simulated by implementing the appropriate interaction of fluid and structure. Moreover, the numerical pressure-time histories in front of the wall were compared with the ones measured in the field by means of piezoelectric pressure gauges, providing a validation for the shock waves’ propagation. T2 - MABS 25 CY - Den Haag, The Netherlands DA - 24.09.2018 KW - Shock-structure-interaction KW - Numerical simulations KW - Field tests KW - Piezoelectric pressure-gauge PY - 2018 SP - P082, 1 EP - 3 AN - OPUS4-46316 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Prognosemethoden für die Erschütterungsübertragung in Gebäude N2 - Es wurde ein Prognosemodell für die Bauwerksschwingungen entwickelt. Es besteht aus einer Gesamtbauwerkswand, die alle Wände und Stützen eines Bauwerks repräsentiert, und aus den Decken in den einzelnen Stockwerken. Das Modell wird stockwerkweise mit Übertragungsmatrizen berechnet. Hinsichtlich der Decken besteht im Programm die Möglichkeit, die Deckeneigenfrequenz aus den Abmessungen und den Auflagerbedingungen berechnen zu lassen. Die Decken werden dann im Rechenprogramm als Modalmodelle realisiert und an den Deckenauflagern in die Übertragungsmatrizenkette eingebaut. Aus diesem Komplexmodell des Gebäudes wurde entsprechend den Messerfahrungen ein praxisnäheres Standardmodell abgeleitet. Dazu werden die Wandamplituden aller Stockwerke gemittelt und bei den Decken wird eine gewisse Bandbreite der vorhandenen Deckeneigenfrequenzen unterstellt. Entsprechend der hohen Bedeutung, den experimentelle Ergebnisse für die Prognose der Erschütterungsimmission haben, wurden sehr viele in der BAM vorhandene Messdaten erneut ausgewertet und darüber hinaus neue Gebäudemessungen durchgeführt. Die Messergebnisse wurden bei der Definition des Standardmodells herangezogen. Außerdem wurde die Auswahl der Fundamentparameter mit den Messerfahrungen abgeglichen. Schließlich geben die Messdaten von etwa 80 Decken wichtige Hinweise auf die richtige Wahl der Deckenparameter Eigenfrequenz und Dämpfung. Eine Parameterstudie gibt Auskunft über die praktisch vorkommende Bandbreite der einzelnen Parameter und deren Auswirkung auf die Bauwerksamplituden. Die wichtigsten Parameter sind die Bodensteifigkeit und die Deckeneigenfrequenz, die die Abminderung der Gesamtbauwerksamplituden einerseits und die Amplitudenverstärkungen in der Deckenresonanzen andererseits bestimmen. Für diese beiden Parameter ergaben die Untersuchungen wesentliche Hinweise: Für die Gebäudegründung sind die weicheren oberen Bodenschichten maßgeblich, und die Deckeneigenfrequenzen lassen sich in erster Näherung gut durch eine allseitig gelenkige Lagerung abbilden. Mit den theoretischen und experimentellen Arbeiten konnte somit ein praxisgerechter Immissionsteil für die Erschütterungsprognose erstellt werden. KW - Immissionsprognose KW - Bauwerk-Boden-Wechselwirkung KW - Deckenschwingungen KW - Decke-Wand-Boden-Modell KW - Übertragungsmatrizen PY - 2006 SP - 1 EP - 87 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) AN - OPUS4-56223 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Auersch, Lutz T1 - Prognosemethoden für die Erschütterungsausbreitung im Boden N2 - In diesem Bericht werden die Berechnungsmethoden für die Transmission der Erschütterungen dargelegt. Da es sich um die Wellenausbreitung im Boden handelt, sind drei große Abschnitte dem Einfluss und den Berechnungsmöglichkeiten verschiedener homogener und geschichteter Böden gewidmet. Dabei kommt ein exaktes aufwändiges Rechenverfahren und daraus abgeleitete einfachere Näherungsverfahren zum Einsatz. Zum Bodeneinfluss wurden verschiedene homogene und geschichtete Böden exakt berechnet. Daraus wird ein Näherungsverfahren abgeleitet, dass auf der Dispersionsbeziehung v(f) beruht. Die Dispersion einiger Fälle wird exakt berechnet und ein Näherungsverfahren gefunden, mit dem man aus dem Tiefenprofil v(z) die Dispersion v(f) ermitteln kann. Mitden Näherungsverfahren werden die Wellenfelder der verschiedenen Böden nachgerechnet. Es ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen mit den exakten Ergebnissen. Die Zuganregung wird in erster Linie mit ortsfesten dynamischen Achslasten erfasst. Mit der Lastverteilung über die gesamte Zuglänge ergibt sich eine deutlich andere, nämlich schwächere Abnahmegesetzmäßigkeit als für die elementare Punktlast. Für die Prognose von Schienenverkehrserschütterungen wurden verschiedene Verfahren vorgestellt, die die theoretischen Methoden zur Wellenausbreitung im Boden auf der experimentellen Seite ergänzen. Dies beginnt bei der notwendigen Ermittlung der Bodenkennwerte für den Prognoseort, das führt weiter zur sehr hilfreichen Bestimmung der Übertragungsfunktion am Prognoseort, und schließlich zur kritischen Verwendung von gemessenen Spektren als Emissionsgröße. Die verschiedenen Verfahren werden anhand der Messungen der ICE 3-und Thalys-Versuchsfahrten bei Gardelegen vorgeführt. Die wichtigsten Aussagen dieser Untersuchung sind: – Die Ergebnisse der Schwinger- und Impulsmessungen, die Bodenkennwerte und die Übertragungsfunktionen, Theorie und Messungen stimmen alle sehr gut miteinander überein. – Es sind gute Prognosen der Schienenverkehrserschütterungen sowohl mit den theoretischen als auch den experimentellen Übertragungsfunktionen möglich (s. Bild 39 im Vergleich zu Bild 40). – Die Verwendung von gemessenen Schienenverkehrserschütterungen als Emissionsspektrum wird ermöglicht. Sie ist aber an die Kenntnis der Bodenkennwerte am Messort gekoppelt. Mit den Bodenkennwerten am Messort können dann bodenunabhängige Lastspektren als Emissionsgröße berechnet werden. Damit steht eine Vielfalt von theoretischen und messtechnischen Varianten für die Prognose der Erschütterungsausbreitung im Boden zur Verfügung. KW - Geschichter Boden KW - Wellengeschwindigkeit KW - Übertragungsfunktion KW - Wellenzahlmethode KW - Approximationsverfahren KW - Bodensteifigkeit KW - Bodendämpfung PY - 2006 SP - 1 EP - 83 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) AN - OPUS4-56222 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Gerstberger, Ulf T1 - Prognosemethoden für die Emission von Bahnerschütterungen N2 - Die Emission von Erschütterungen wird durch ein physikalisches Modell der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung unter Annahme eines stationären Zustands im Frequenzbereich berechnet. Dazu kommen analytische oder einfache numerische Formulierungen für Modelle des Fahrzeugs und des Gleises zum Einsatz mit deren Hilfe die Gesamtkraft auf den Boden unter dem Gleis infolge einer Achse prognostiziert wird. Das Gleis wird durch Systeme von kontinuierlich gebetteten schubstarrer Balken beschrieben, wobei sich die Bettung ggf. aus der „Verschmierung“ der diskreten Lagerung der Schiene über den Schwellenabstand ergibt. Die Bettung der Schiene des Schottergleises wird aus einem detaillierten Modell des Schienenstützpunkts im Frequenzbereich hergeleitet und kann folgende Komponenten enthalten: - Zwischenlage, - Schwelle, - Schwellenbesohlung, - Schotter, - Unterschottermatte. Für die Systeme der Festen Fahrbahn oder des Schottergleises im Tunnel kann unterhalb des gebetteten Balkens der Schiene ein zusätzlicher gebetteter Balken der Fahrbahn- oder Tunnelplatte angeordnet werden kann. Für Masse-Feder-System kann außerdem noch ein dritter Balken angeordnet werden. Das Fahrzeug wird mindestens durch die unabgefederte, starre Masse des Radsatzes beschrieben und kann durch Reihenschaltungen von weiteren Massen sowie Federn und Dämpfern erweitert werden, wobei folgende Komponenten enthalten sein können: - Wagenkastenmasse und Primärstufe, - Drehgestell und Sekundärstufe, - Motor- und Getriebemasse und deren Federstufe. Die Anregung des Schwingungssystems aus Fahrzeug und Gleis erfolgt durch eine im Kontakt von Rad und Schiene wirkenden Wegstörung, welche sich im Allgemeinen aus vertikalem Gleislagefehler, Schienen- und Radrauhigkeit, Radunrundheiten und der Parametererregung infolge der Schwellenüberrollung zusammensetzt. Auch wenn Zwischenergebnisse der Berechnung als Schmalbandspektrum vorhanden sind, erfolgt die Ausgabe der Emissionsgröße „Kraft auf den Untergrund“ als Terzspektrum und dient als Eingangsgröße für die Prognose der Transmission von Erschütterungen über den Boden oder zur Berechnung von Einfügedämmungen. KW - Emissionsprognose KW - Fahrwegmodell KW - Fahrzeugmodell KW - Bodenfedern KW - Fahrzeug-Fahrweg-Boden-Wechselwirkung KW - Störanregung KW - Terzspektren PY - 2006 SP - 1 EP - 63 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) AN - OPUS4-56224 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, René T1 - Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Stahlbetonprüfkörpern unter Explosionsbeanspruchung N2 - Sprengversuche sind ein wesentliches Werkzeug, um die Eignung von Schutzobjekten und Bauteilen zum Schutz der Bevölkerung vor Anschlägen mit explosionsgefährlichen Stoffen wie Explosivstoffen, sogenannten „home-made-explosives“ (HME) und unkonventionellen Spreng- und Brandvorrichtungen (USBV) zu bewerten. Für forensische Zwecke werden oft Explosionsszenarien nachgebildet, um die Auswirkung von Anschlägen oder Unfällen genau untersuchen zu können. Feldversuche in Kombination mit numerischen Simulationen ermöglichen eine Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Bauteilen und Strukturen unter hochdynamischen Explosionsbelastungen. Auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) der BAM in Horstwalde, Brandenburg werden Sprengversuche im Real-Maßstab durchgeführt. Dabei werden Bauteile mit Messtechnik ausgestattet, um eine dynamische Strukturcharakterisierung mittels sensorbasierten Monitorings zu ermöglichen. In diesem Vortrag werden am Beispiel einer Versuchskampagne mit einer Stahlbetonwand als Prüfkörper die Eignung verschiedener Prüfmethoden bei Sprengversuchen evaluiert. Es werden Messmethoden zur Charakterisierung der Explosionsereignisse, des globalen Strukturverhaltens sowie der lokalen Schädigung vorgestellt. Die direkte Charakterisierung der Explosionsbelastung erfolgt mit Hilfe von piezo-elektrischen Druckaufnehmern (bündig mit der Oberfläche im Prüfkörper montiert) und High-Speed-Kameras. Die Beobachtung der explosionsinduzierten Reaktion des Bauteils während und nach dem Eintreffen der Stoßwelle erfolgt mittels Beschleunigungssensoren, Stereo-Fotogrammetrie sowie mit in den Prüfkörper eingebetteter verteilter faseroptischer Sensoren, mit Hilfe derer die Dehnungsraten im Bauteil zeit- und ortsaufgelöst gemessen werden können. Die faseroptischen Sensoren erlauben außerdem die örtlich hochaufgelöste Bestimmung statischer Dehnungsänderungen im Bauteil nach einem Versuch, sodass auch nicht sichtbare Schädigungen wie kleinste Risse detektiert und charakterisiert werden können. Vergleichende Messungen mit Ultraschall komplettieren die Schadenscharakterisierung. In unserem Beitrag diskutieren wir die Herausforderungen dieser Messungen sowie die Ergebnisse und Möglichkeiten der genannten komplementären Messmethoden. T2 - 44. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosivstoffe KW - Sprengversuche KW - Schädigungscharakterisierung KW - Sensorik PY - 2023 AN - OPUS4-57319 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Numerical analysis of structures under blast loading N2 - Blast tests are indispensable for investigations of accidental or intentional explosions and to evaluate the level of protection to people and equipment within critical infrastructure. Current capabilities for detailed blast effects assessment are limited to performing full-scale field testing, which, for complex scenarios, are highly resource intensive. In this regard, reliable numerical simulations are an effective alternative option. A discussion of the scope and challenges of using numerical tools for a technical-safety assessment of reinforced concrete structures under blast loading is presented. Different coupling possibilities between shock wave simulations and structural simulations with the help of practical examples is given. An outlook on the development of new methods for structural simulations currently being researched at BAM concludes the presentation. T2 - Exerter Final Conference, 2023 CY - Soest, The Netherlands DA - 24.04.2023 KW - Coupling KW - Numerical Simulation KW - Blast KW - Structural Analysis KW - FSI PY - 2023 AN - OPUS4-57458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Costard, René T1 - Dynamic response of reinforced concrete (RC) components in scaled-down blast tests N2 - Der Beitrag präsentiert erste Ergebnisse aus dem BAM-internen Projekt AP5 Security zum Thema Charakterisierung der dynamischen Reaktion und Schädigung von Stahlbetonbauteilen. T2 - 44.Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosionsbelastung auf Strukturen KW - Beton KW - Numerik PY - 2023 AN - OPUS4-57313 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Frequenz- und bodenabhängige Prognose und Minderung von Bahnerschütterungen N2 - Die Prognose und Minderung von Bahnerschütterungen haben eine lange Tradition in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Im Jahr 2006 wurde eine Prognose-Software fertiggestellt, die viele Forschungs- und Messergebnisse zusammenfasst. Sie umfasst die Teilbereiche Emission (die Anregung durch die Fahrzeug-Fahrweg-Untergrund-Wechselwirkung), die Transmission (die Ausbreitung durch den Boden) und die Immission (die Übertragung vom Freifeld in ein Gebäude). Die Prognose geschieht in allen Teilen mit einfachen Formeln, die veröffentlicht sind und zur Anwendung für Jedermann zur Verfügung stehen. Es werden Beispiele zur Emission und zur Transmission gezeigt. Im Bereich Transmissionsprognose werden zu den Anregungskräften (aus dem Emissionsteil) die Bodenerschütterungen als Schwinggeschwindigkeitsterzspektren berechnet. Das Ergebnis hängt stark von der Bodensteifigkeit, -dämpfung und -schichtung ab. Dies wurde später mit einer Messkampagne in der Schweiz an 10 Messorten bestätigt. Die Berechnung erfolgt näherungsweise für einen geschichteten Boden mit einer frequenzabhängigen Wellengeschwindigkeit (Dispersion) oder einem tiefenabhängigen Wellengeschwindigkeitsprofil. Die Anregungskräfte werden im Prognosebereich Emission mit einem 2-dimensionalen Gleismodell berechnet. 1-dimensionale Modelle liefern meist falsche Ergebnisse und 3-dimensionale Modelle (zum Beispiel mit der kombinierten Finite-Element-Randelement-Methode) sind für eine Erschütterungs¬prognose sicherlich zu aufwändig. Das 2-dimensionale Modell wurde an 3-dimensionale Ergebnisse so angepasst, dass die Ergebnisse für viele Gleise und Böden annähernd zutreffen. Auch Minderungs¬maßnahmen am Gleis können mit diesem Modell sehr gut berechnet werden. Die Prognoseverfahren wurden in den folgenden Jahren weiter verfeinert. Es wurde die quasi-statische Anregung durch die bewegten statischen Zuglasten mit einer Näherungsformel ergänzt, so dass auch das tieffrequente Nahfeld realistisch erfasst werden kann. Mit der Berücksichtigung der Achsfolge (insbesondere zwischen den Achsen im Drehgestell) ergeben sich zwei typische Minima in den Erschütterungsspektren, die oft auch in den Messungen beobachtet werden. Der Amplitudenanteil zwischen diesen beiden Minima ist oft stärker angehoben, so dass hier eine zusätzliche Erschütterungsanregung vermutet wird. Dieser Anteil kann rein empirisch prognostiziert werden, so wie das in den englischen Prognosen (zuletzt für das Highspeed2-Projekt) enthalten ist. Die Begründung dieses Anteils ist allerdings nicht die Achsfolge, sondern die Zerstreuung der statischen Achslastimpulse durch einen unregelmäßigen Gleisuntergrund und Boden. Die messtechnische Ermittlung eines Minderungseffektes ist komplizierter als allgemein angenommen. Es reicht nicht aus, jeweils an einem Messpunkt in der Nähe eines Gleises mit und ohne Minderungsmaßnahme die Erschütterungen zu messen und aus dem Verhältnis der Amplituden (beziehungsweise aus der Differenz der Pegel) „die Einfügedämmung“ zu ermitteln. Es wird an Beispielen gezeigt, wie man hier sinnvoller vorgehen kann. 1. Zunächst ist es wichtig, nicht nur die Einfügedämmung sondern auch die Originalspektren mit und ohne Minderung zu dokumentieren und zu veröffentlichen, damit man kontrollieren kann, ob wesentliche Amplituden und Frequenzbereiche reduziert sind oder ob es sich um eher zufällige Minderungen oder Verstärkungen handelt. (Beispiel Unterschottermatte/Raron, Müller/SBB) 2. Der Messpunkt sollte nicht im Nahbereich des Gleises liegen, da ansonsten eine zu günstige, falsche Einfügedämmung bestimmt wird. (Beispiel Tunnel/ Leipzig/Breitsamter) 3. Um Zufälligkeiten zu vermeiden, sollte man an mehr als einem Punkt messen. (Beispiel Unterschotterplatte/Altheim/Auersch) 4. Man sollte eigentlich immer auch die Bodenkennwerte (Steifigkeit, Dämpfung, Amplituden-abnahme, Übertagungsfunktion) messen. Selbst bei nahegelegene Messquerschnitten kann man Überraschungen erleben. (Beispiel erste ICE-Messungen/bei Würzburg/Auersch) 5. Bei verschiedenen Bodenkennwerten kann man eine Korrektur durchführen. (Beispiel Gleis-tröge/Mistler) Am besten bestimmt man ein äquivalentes Kraftspektrum zu jedem Messort und jedem Messzug (Beispiel Feste Fahrbahn/Gardelegen/Auersch) 6. Prinzipiell gibt es nicht die Einfügedämmung einer Maßnahme. Die Einfügedämmung ist immer boden- und referenzsystemabhängig. Die „beste“ Einfügungsdämmung erhält man mit einem steifen Untergrund (Beispiel Unterschottermatte/Tunnel/München Gasteig/Wettschureck) Das heißt aber nicht, dass die Maßnahme durch einen künstlich versteiften Untergrund besser wird (Beispiel Unterschottermatten/RRT2006/Auersch) Es werden Messbeispiele gezeigt, die alle neben einer hochfrequenten dynamischen Minderung auch eine mittelfrequente quasi-statische Minderung aufweisen. Dabei wird der mittelfrequente Zerstreuanteil der statischen Achslastimpulse durch die breitere Lastverteilung und damit die Impulsdehnung der Achslastimpulse reduziert. Diese Impulsdehnung lässt sich mit dem 2-dimensionalen Gleismodell berechnen. Die Minderungswirkung hängt aber wiederum vom Referenzsystem und dessen unregelmäßiger Steifigkeitsverteilung ab. Je unregelmäßiger der Boden und Gleisuntergrund des Referenzsystems, desto stärker ist die Minderungswirkung. T2 - 24. Symposium für Baudynamik und Erschütterungsmessungen CY - Dübendorf, Sitzerland DA - 09.06.2023 KW - Bahnerschütterungen KW - Erschütterungsprognose KW - Erschütterungsminderung KW - Elastische Gleiselemente KW - Gleiströge KW - Zerstreute Achsimpulse PY - 2023 SP - 1 EP - 32 PB - Ziegler Consultants CY - Zürich AN - OPUS4-57953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Frequenz- und bodenabhängige Prognose und Minderung von Bahnerschütterungen N2 - Die Prognose und Minderung von Bahnerschütterungen haben eine lange Tradition in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Im Jahr 2006 wurde eine Prognose-Software fertiggestellt, die viele Forschungs- und Messergebnisse zusammenfasst. Sie umfasst die Teilbereiche Emission (die Anregung durch die Fahrzeug-Fahrweg-Untergrund-Wechselwirkung), die Transmission (die Ausbreitung durch den Boden) und die Immission (die Übertragung vom Freifeld in ein Gebäude). Die Prognose geschieht in allen Teilen mit einfachen Formeln, die veröffentlicht sind und zur Anwendung für Jedermann zur Verfügung stehen. Es werden Beispiele zur Emission und zur Transmission gezeigt. Im Bereich Transmissionsprognose werden zu den Anregungskräften (aus dem Emissionsteil) die Bodenerschütterungen als Schwinggeschwindigkeitsterzspektren berechnet. Das Ergebnis hängt stark von der Bodensteifigkeit, -dämpfung und -schichtung ab. Dies wurde später mit einer Messkampagne in der Schweiz an 10 Messorten bestätigt (Bild 1). Die Berechnung erfolgt näherungsweise für einen geschichteten Boden mit einer frequenzabhängigen Wellengeschwindigkeit (Dispersion) oder einem tiefenabhängigen Wellengeschwindigkeitsprofil. Die Anregungskräfte werden im Prognosebereich Emission mit einem 2-dimensionalen Gleismodell berechnet (Bild 2). 1-dimensionale Modelle liefern meist falsche Ergebnisse und 3-dimensionale Modelle (zum Beispiel mit der kombinierten Finite-Element-Randelement-Methode) sind für eine Erschütterungs¬prognose sicherlich zu aufwändig. Das 2-dimensionale Modell wurde an 3-dimensionale Ergebnisse so angepasst, dass die Ergebnisse für viele Gleise und Böden annähernd zutreffen. Auch Minderungs¬maßnahmen am Gleis können mit diesem Modell sehr gut berechnet werden. Die Prognoseverfahren wurden in den folgenden Jahren weiter verfeinert. Es wurde die quasi-statische Anregung durch die bewegten statischen Zuglasten mit einer Näherungsformel ergänzt, so dass auch das tieffrequente Nahfeld realistisch erfasst werden kann. Mit der Berücksichtigung der Achsfolge (insbesondere zwischen den Achsen im Drehgestell) ergeben sich zwei typische Minima in den Erschütterungsspektren, die oft auch in den Messungen beobachtet werden. Der Amplitudenanteil zwischen diesen beiden Minima ist oft stärker angehoben, so dass hier eine zusätzliche Erschütterungsanregung vermutet wird. Dieser Anteil kann rein empirisch prognostiziert werden, so wie das in den englischen Prognosen (zuletzt für das Highspeed2-Projekt) enthalten ist. Die Begründung dieses Anteils ist allerdings nicht die Achsfolge, sondern die Zerstreuung der statischen Achslastimpulse durch einen unregelmäßigen Gleisuntergrund und Boden. Die messtechnische Ermittlung eines Minderungseffektes ist komplizierter als allgemein angenommen. Es reicht nicht aus, jeweils an einem Messpunkt in der Nähe eines Gleises mit und ohne Minderungs¬maßnahme die Erschütterungen zu messen und aus dem Verhältnis der Amplituden (beziehungsweise aus der Differenz der Pegel) „die Einfügedämmung“ zu ermitteln. Es wird an Beispielen gezeigt, wie man hier sinnvoller vorgehen kann. 1. Zunächst ist es wichtig, nicht nur die Einfügedämmung sondern auch die Originalspektren mit und ohne Minderung zu dokumentieren und zu veröffentlichen, damit man kontrollieren kann, ob wesentliche Amplituden und Frequenzbereiche reduziert sind oder ob es sich um eher zufällige Minderungen oder Verstärkungen handelt. (Beispiel Unterschottermatte/Raron, Müller/SBB) 2. Der Messpunkt sollte nicht im Nahbereich des Gleises liegen, da ansonsten eine zu günstige, falsche Einfügedämmung bestimmt wird. (Beispiel Tunnel/ Leipzig/Breitsamter) 3. Um Zufälligkeiten zu vermeiden, sollte man an mehr als einem Punkt messen. (Beispiel Unterschotterplatte/Altheim/Auersch) 4. Man sollte eigentlich immer auch die Bodenkennwerte (Steifigkeit, Dämpfung, Amplituden-abnahme, Übertagungsfunktion) messen. Selbst bei nahegelegene Messquerschnitten kann man Überraschungen erleben. (Beispiel erste ICE-Messungen/bei Würzburg/Auersch) 5. Bei verschiedenen Bodenkennwerten kann man eine Korrektur durchführen. (Beispiel Gleis-tröge/Mistler) Am besten bestimmt man ein äquivalentes Kraftspektrum zu jedem Messort und jedem Messzug (Beispiel Feste Fahrbahn/Gardelegen/Auersch) 6. Prinzipiell gibt es nicht die Einfügedämmung einer Maßnahme. Die Einfügedämmung ist immer boden- und referenzsystemabhängig. Die „beste“ Einfügungsdämmung erhält man mit einem steifen Untergrund (Beispiel Unterschottermatte/Tunnel/München Gasteig/Wettschureck) Das heißt aber nicht, dass die Maßnahme durch einen künstlich versteiften Untergrund besser wird (Beispiel Unterschottermatten/RRT2006/Auersch) Es werden Messbeispiele gezeigt, die alle neben einer hochfrequenten dynamischen Minderung auch eine mittelfrequente quasi-statische Minderung aufweisen. Dabei wird der mittelfrequente Zerstreuanteil der statischen Achslastimpulse durch die breitere Lastverteilung und damit die Impulsdehnung der Achslastimpulse reduziert. Diese Impulsdehnung lässt sich mit dem 2-dimensionalen Gleismodell berechnen. Die Minderungswirkung hängt aber wiederum vom Referenzsystem und dessen unregel¬mäßiger Steifigkeitsverteilung ab. Je unregelmäßiger der Boden und Gleisuntergrund des Referenz¬systems, desto stärker ist die Minderungswirkung. T2 - 24. Symposium für Baudynamik und Erschütterungsmessungen CY - Dübendorf, Switzerland DA - 09.06.2023 KW - Bahnerschütterungen KW - Erschütterungsprognose KW - Erschütterungsminderung KW - Elastische Gleiselemente KW - Gleiströge KW - zerstreute Achslastimpulse PY - 2023 AN - OPUS4-57952 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Some resonance effects of non-typical trains and railway bridges investigated by a frequency-domain method N2 - The resonances of railway bridges have often been analysed for short bridges under periodical high-speed trains, for simply supported one-span bridges, for the fundamental bridge mode, and by time-domain analyses. Many time-consuming calculations have been performed to establish simplified rules for standards. In this contribution, the passage of different (existing, new and hypothetic) trains over different bridges will be analysed in frequency domain by using three separated spectra with the purpose to get a better physical insight in the phenomena. At first, the excitation spectrum of the modal forces is built by the mode shape and the passage time of the train over the bridge. The second spectrum is the frequency response function of the bridge which include the modal frequency, damping and mass. The third part is the spectrum of the axle sequence of an arbitrary train which is not limited to periodical or specific (conventional, articulated, regular or standard) trains and which does not include any bridge parameters. The final solution in frequency domain is obtained as the product of these three complex, strongly varying spectra for the dominating bridge mode or in general as the sum of these products over all relevant bridge modes. The time domain solution is obtained via the inverse Fourier transform, and the resulting time histories have been successfully compared with some measurement results. The method is applied to the vertical and torsional modes of a mid-long 1-span bridge on elastomeric bearings under standard train speeds, and to a long multi-span integral bridge under long periodical freight trains. Different resonance and cancellation effects have been found for systematically varied train speeds according to the axle sequence of the whole train which is dominated by the two locomotives in that case. To be more specific, the first torsional mode of the mid-span bridge is excited for a train speed of 100 km/h whereas the second bending mode is excited for a train speed of 160 km/h. In both cases, the other mode is suppressed by the minima of the axle-distance spectra. In addition, the case of the German high-speed train ICE4 and the very high-speed hyperloop case will be discussed briefly. In general, it is shown that resonance effects are also worth to be studied for freight and passenger trains with lower speeds. T2 - EURODYN 2023 XII International Conference on Structural Dynamics CY - Delft, Netherlands DA - 03.07.2023 KW - Railway bridge KW - Transfer fuction KW - Modal load spectrum KW - Axle-sequence spectrum KW - Freight train KW - Passenger train KW - High-speed train KW - 2-span bridge PY - 2023 AN - OPUS4-57955 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Soil-foundation-structure problems related to train induced vibrations - the kinematic interaction of tunnel excited pile foundations and the inertial interaction of high rise buildings N2 - The soil-foundation-structure interaction is always important when building vibrations due to train passages have to be considered. The frequency range for train vibrations is up to 100 Hz. Normally, soft surface soils are crucial so that the wavelength can be much smaller than the foundation dimensions. Three topics are of interest for the prediction and the under-standing of building vibrations. 1. The „kinematic interaction“ or the „added foundation ef-fect“, which is calculated either by the combined boundary-element finite-element method or by the wavenumber domain method, results in a reduction of the free-field vibration. The stiff-ness of the foundation resists the wave deformation, plates and walls for horizontally propa-gating waves or piles for vertically incident waves. 2. The „inertial interaction“ or the „added building effect“ yields an amplification around the vertical building resonance, which may be a rigid mode on the compliant soil or a flexible mode for high-rise buildings, and a reduction at higher frequencies. This has been analysed by detailed finite element models of apartment and office buildings. 3. Base isolation is a method to further reduce building vibrations. It is important to know the soil-foundation impedance for the possible reduction, as well as the correct building impedance. A high-rise building cannot be considered as a rigid mass model. It has a frequency-dependent behaviour with longitudinal waves travelling from the founda-tion to the top of the building which include the effect of floor vibrations. Experiences from building projects in Vienna, Frankfort and Berlin will give some additional results for the ex-citation from tunnel lines, the kinematic response of pile foundations, and the inertial re-sponse of the flexible multi-storey buildings. T2 - Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COMPDYN 2023) CY - Athens, Greece DA - 12.06.2023 KW - Soil-pile interaction KW - Pile groups KW - Kinematic interaction KW - Inertial interaction KW - High-rise buildings KW - Base isolation PY - 2023 AN - OPUS4-57954 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Damage detection by flexibility functions and quasi-static moving load tests N2 - The contribution shows measurement examples of cars, floors, foundations, railway tracks, a footbridge, and a railbridge. Vibrations may include modes and waves. Namely in soil-structure interaction, modes are damped, shifted and prevented so that alternatives for the modal analysis are necessary: The approximation of the whole spectrum (flexibility function) and of the whole train passage (moving-load response). T2 - Symposium Emerging Trends in Bridge Damage Detection, Localization and Quantification CY - Luxembourg, Luxembourg DA - 05.05.2023 KW - Flexibility KW - Movin load test KW - Frequency response function KW - Cars KW - Floors KW - Foundations KW - Railway tracks KW - Footbridge KW - Railbridge KW - Damage detection PY - 2023 AN - OPUS4-57951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Train-induced ground vibrations – The emission and transmission from tunnel and surface lines N2 - Train-induced ground vibrations are quite different for tunnel and surface lines. The excitation of the track and ground vibration by the vehicle-track-soil interaction maybe influenced by the stiffer track support of the tunnel invert. The excited waves are propagating on a different path compared to the surface line. The wave propagation in the interior of the soil is calculated by a wavenumber integral in a similar way as the propagation along the surface and a general reduction of < 0.5 has been found. An additional reduction has been found because of the missing Rayleigh wave. The different excitation of tunnel lines is analysed theoretically by the combined finite-element boundary-element method and some results about the influencing tunnel and soil parameters will be shown. Measurements have been made at the Mühlberg-Tunnel in Germany. The vibrations of the train, the track and the soil have been measured simultaneously at the tunnel and a nearby surface line. Spectra will be shown for different train speeds between 60 and 160 km/h. A clear reduction effect for the tunnel line compared to the surface line has been observed in a specific (train-speed-dependent) frequency range. This agrees well with the observations of other research institutes. The mid-frequency tunnel-surface reduction seems to be a consequence of the stiffer track structure which leads to a wider distribution of the axle loads. Therefore, the axle impulses due to the train passage are longer and have a lower frequency content. This will have an effect on the ground vibrations at some distance which are present in case of an irregular transmission path through a ballast and soil with varying stiffness. A similar reduction effect can also be found for other track forms where the axle impulses are distributed on a longer track segment, for example slab tracks, tracks with under ballast plates, under ballast mats or under sleeper pads. T2 - 29th International Congress on Sound and Vibration (ICSV29) CY - Prague, Czech Republic DA - 09.07.2023 KW - Ground vibration KW - Railway tunnel KW - Layered soil KW - Surface-tunnel reduction KW - Measurements PY - 2023 AN - OPUS4-57956 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Soil-foundation-structure problems related to train induced vibrations - the kinematic interaction of tunnel excited pile foundations and the inertial interaction of high rise buildings N2 - The soil-foundation-structure interaction is always important when building vibrations due to train passages have to be considered. The frequency range for train vibrations is up to 100 Hz. Normally, soft surface soils are crucial so that the wavelength can be much smaller than the foundation dimensions. Three topics are of interest for the prediction and the under-standing of building vibrations. 1. The „kinematic interaction“ or the „added foundation ef-fect“, which is calculated either by the combined boundary-element finite-element method or by the wavenumber domain method, results in a reduction of the free-field vibration. The stiff-ness of the foundation resists the wave deformation, plates and walls for horizontally propa-gating waves or piles for vertically incident waves. 2. The „inertial interaction“ or the „added building effect“ yields an amplification around the vertical building resonance, which may be a rigid mode on the compliant soil or a flexible mode for high-rise buildings, and a reduction at higher frequencies. This has been analysed by detailed finite element models of apartment and office buildings. 3. Base isolation is a method to further reduce building vibrations. It is important to know the soil-foundation impedance for the possible reduction, as well as the correct building impedance. A high-rise building cannot be considered as a rigid mass model. It has a frequency-dependent behaviour with longitudinal waves travelling from the founda-tion to the top of the building which include the effect of floor vibrations. Experiences from building projects in Vienna, Frankfort and Berlin will give some additional results for the ex-citation from tunnel lines, the kinematic response of pile foundations, and the inertial re-sponse of the flexible multi-storey buildings. T2 - COMPDYN 2023 CY - Athen, Greece DA - 12.06.2023 KW - Kinematic Interaction KW - Inertial Interaction KW - Surface Foundation KW - Pile Foundation KW - High-Rise Building PY - 2023 SP - 1 EP - 14 PB - NTUA CY - Athens AN - OPUS4-57959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Some resonance effects of non-typical trains and railway bridges investigated by a frequency-domain method N2 - The resonances of railway bridges have often been analysed for short bridges under periodical high-speed trains, for simply supported one-span bridges, for the fundamental bridge mode, and by time-domain analyses. Many time-consuming calculations have been performed to establish simplified rules for standards. In this contribution, the passage of different (existing, new and hypothetic) trains over different bridges will be analysed in frequency domain by using three separated spectra with the purpose to get a better physical insight in the phenomena. At first, the excitation spectrum of the modal forces is built by the mode shape and the passage time of the train over the bridge. The second spectrum is the frequency response function of the bridge which include the modal frequency, damping and mass. The third part is the spectrum of the axle sequence of an arbitrary train which is not limited to periodical or specific (conventional, articulated, regular or standard) trains and which does not include any bridge parameters. The final solution in frequency domain is obtained as the product of these three complex, strongly varying spectra for the dominating bridge mode or in general as the sum of these products over all relevant bridge modes. The time domain solution is obtained via the inverse Fourier transform, and the resulting time histories have been successfully compared with some measurement results. The method is applied to the vertical and torsional modes of a mid-long 1-span bridge on elastomeric bearings under standard train speeds, and to a long multi-span integral bridge under long periodical freight trains. Different resonance and cancellation effects have been found for systematically varied train speeds according to the axle sequence of the whole train which is dominated by the two locomotives in that case. To be more specific, the first torsional mode of the mid-span bridge is excited for a train speed of 100 km/h whereas the second bending mode is excited for a train speed of 160 km/h. In both cases, the other mode is suppressed by the minima of the axle-distance spectra. In addition, the case of the German high-speed train ICE4 and the very high-speed hyperloop case will be discussed briefly. In general, it is shown that resonance effects are also worth to be studied for freight and passenger trains with lower speeds. T2 - XII International Conference on Structural Dynamics CY - Delft, The Netherlands DA - 03.07.2023 KW - Railway bridge KW - Transfer function KW - Modal force spectrum KW - Axle-sequence spectrum KW - Freight train KW - Passenger train KW - High-speed train KW - 2-span bridge KW - Long-span bridge PY - 2023 SP - 1 EP - 10 PB - TU Delft CY - Delft AN - OPUS4-57961 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Train-induced ground vibrations - the emission and transmission from tunnel and surface lines N2 - Train-induced ground vibrations are quite different for tunnel and surface lines. The excitation of the track and ground vibration by the vehicle-track-soil interaction maybe influenced by the stiffer track support of the tunnel invert. The excited waves are propagating on a different path compared to the surface line. The wave propagation in the interior of the soil is calculated by a wavenumber integral in a similar way as the propagation along the surface and a general reduction of < 0.5 has been found. An additional reduction has been found because of the missing Rayleigh wave. The different excitation of tunnel lines is analysed theoretically by the combined finite-element boundary-element method and some results about the influencing tunnel and soil parameters will be shown. Measurements have been made at the Mühlberg-Tunnel in Germany. The vibrations of the train, the track and the soil have been measured simultaneously at the tunnel and a nearby surface line. Spectra will be shown for different train speeds between 60 and 160 km/h. A clear reduction effect for the tunnel line compared to the surface line has been observed in a specific (train-speed-dependent) frequency range. This agrees well with the observations of other research institutes. The mid-frequency tunnel-surface reduction seems to be a consequence of the stiffer track structure which leads to a wider distribution of the axle loads. Therefore, the axle impulses due to the train passage are longer and have a lower frequency content. This will have an effect on the ground vibrations at some distance which are present in case of an irregular transmission path through a ballast and soil with varying stiffness. A similar reduction effect can also be found for other track forms where the axle impulses are distributed on a longer track segment, for example slab tracks, tracks with under ballast plates, under ballast mats or under sleeper pads. T2 - 29th International Congress on Sound and Vibration CY - Prague, Czech Republic DA - 09.07.2023 KW - Ground vibration KW - Railway tunnel KW - Layered soil KW - Surface-tunnel reduction KW - Measurements PY - 2023 SP - 1 EP - 8 PB - IIAV CY - Auburn, USA AN - OPUS4-57962 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Costard, René A1 - Agasty, Amit A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kind, Thomas A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Stahlbetonprüfkörpern unter Explosionsbeanspruchung N2 - Zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Schutzobjekten und Bauteilen gegen Explosionsbeanspruchung führt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) regelmäßig Sprengversuche im Realmaßstab auf einem Testgelände durch. Solche Versuche sind planungs- und ressourcenintensiv, sodass sie zunehmend durch numerische Simulationen ergänzt bzw. ersetzt werden. Aktuelle Forschungsarbeiten zielen darauf ab, neue Berechnungsmethoden und Materialmodelle zu entwickeln, mit denen die Bestimmung der Bauteilantwort sowie die daraus resultierende Schädigung nach einem Explosionsereignis möglich sind. Zur Validierung solcher Ansätze ist es notwendig, systematische Versuche mit unterschiedlichen Szenarien durchzuführen, bei denen die relevanten Parameter mit Hilfe verschiedener Messmethoden aufgezeichnet werden. T2 - 44. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosivstoff KW - Explosionswirkung KW - Stahlbeton KW - Faseroptische Sensorik PY - 2023 SN - 0941 - 4584 VL - 45 IS - 2 SP - 11 EP - 14 AN - OPUS4-58109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Impacts between different drop masses and different targets in different scales N2 - The Federal Institute of Material Research and Testing has performed many impact tests from very small laboratory tests to very big “free-field” tests with heavy containers on stiff foundations. The first measurements have been done on a big foundation where it should be guaranteed that the foundation is rigid and the container is tested properly. Later on, a smaller drop test facility has been built on the ground inside an existing building. It had to be controlled by prediction and measurements that the drop test will not damage the building. Tests from different heights on soft, medium, and stiff targets have been done to find out rules which allow to identify acceptable and unacceptable drop tests. Later on, the biggest drop test facility has been built for masses up to 200 t. It was necessary for the design of the foundation to estimate the forces which oc-cur during the drop tests. In addititon, the acceptable tests should be selected and controlled by measurements where the impact duration is important. Dif-ferent sensors, accelerometers, accelerometers with mechanical filters, geo-phones (velocity transducers), strain gauges, and pressure cells have been ap-plied for these tasks. Signal transformations and model calculations have been used to check and understand the dynamic measurements. The simplest law is the conservation of the momentum which is a good approximation if the impact is short. If the soil under the foundation has an influence on the deceleration of the container, the maximum foundation velocity is lower than the simple esti-mation. T2 - 10th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures CY - Milano, Italy DA - 30.08.2023 KW - Drop test KW - Vibration measurements KW - Container loading KW - Foundation load PY - 2023 AN - OPUS4-58504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Impacts Between Different Drop Masses and Different Targets in Different Scales N2 - The Federal Institute of Material Research and Testing has performed many impact tests from very small laboratory tests to very big “free-field” tests with heavy containers on stiff foundations. The first measurements have been done on a big foundation where it should be guaranteed that the foundation is rigid and the container is tested properly. Later on, a smaller drop test facility has been built on the ground inside an existing building. It had to be controlled by prediction and measurements that the drop test will not damage the building. Tests from different heights on soft, medium, and stiff targets have been done to find out rules which allow to identify acceptable and unacceptable drop tests. Later on, the biggest drop test facility has been built for masses up to 200 t. It was necessary for the design of the foundation to estimate the forces which oc-cur during the drop tests. In addititon, the acceptable tests should be selected and controlled by measurements where the impact duration is important. Dif-ferent sensors, accelerometers, accelerometers with mechanical filters, geo-phones (velocity transducers), strain gauges, and pressure cells have been ap-plied for these tasks. Signal transformations and model calculations have been used to check and understand the dynamic measurements. The simplest law is the conservation of the momentum which is a good approximation if the impact is short. If the soil under the foundation has an influence on the deceleration of the container, the maximum foundation velocity is lower than the simple esti-mation. T2 - Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures (EVACES 2023) CY - Milano, Italy DA - 30.08.2023 KW - Drop test KW - Vibration measurements KW - Container loading KW - Foundation load PY - 2023 SN - 978-3-031-39116-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-39117-0_60 SN - 2366-2557 SP - 592 EP - 602 PB - Springer Nature Switzerland CY - Cham, Schweiz AN - OPUS4-58503 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Costard, René A1 - Kind, Thomas A1 - Hüsken, Götz A1 - Agasty, Amit T1 - Measuring Dynamic Behavior and Damage Evolution of a Reinforced Concrete Wall Subjected to Explosive Blasts using Embedded Distributed Fiber Optic Sensors N2 - Results from highly dynamic and static strain measurements, respectively, using embedded distributed fiber optic sensors in a steel-reinforced concrete wall under explosive blast-loading are presented, detailing the structure’s dynamic behavior and the evolutions of cracks. T2 - 28th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-28) CY - Hamamatsu, Japan DA - 20.11.2023 KW - Distributed acoustic sensing KW - DAS KW - Structural response KW - Blast experiment KW - Embedded fiber optic sensor PY - 2023 SP - 1 EP - 4 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-59096 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit A1 - Costard, René T1 - Dynamic response of reinforced concrete (RC) components in scaled-down blast tests N2 - Current capabilities for full-scale field testing are highly resource intensive. Reliable small-scale experiments are an effective alternative. Characterization of the dynamic response and damage of RC elements to scaled blast loads was investigated in scaled-down field experiments. Spatially resolved information on the dynamic structural response using distributed fiber optic acoustic sensing (DAS) and acceleration as well as blast loading by piezoelectric pressure sensors. T2 - 45. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 05.04.2024 KW - Blast tests KW - Reinforced concrete KW - Acceleration sensors PY - 2024 AN - OPUS4-59808 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skłodowska, Anna T1 - Quantifying Damage Evolution in Concrete: Combining Acoustic Emission and Ultrasonic Testing under Uniaxial Loading N2 - Active-source ultrasonic monitoring using ultrasonic pulse velocity measurements and coda wave interferometry (CWI) can provide information about the evolution elastic properties of concrete with increasing damage. The acoustic emission (AE), a passive method based on "listening” to the radiation of elastic waves in solids caused by irreversible changes within the material structure, gives the first indications of microstructural changes and microcracking. The question is: how the registered microcracking activity alters the elastic properties of concrete? Our study aims to quantify the connection between the evolution of AE events and the overall elastic properties of concrete, assessed via active-source ultrasonic testing. We analyze the spatiotemporal evolution of AE events, changes in wave propagation speed, and nonlinear effects during stepwise quasi-static loading/unloading of concrete specimens. By integrating CWI with AE analysis, we achieve a comprehensive assessment of the evolution of the sample's damage throughout the entire loading process. Our findings underscore the complementary nature of these methods, revealing that a singular approach may not provide a complete picture of the extent of damage. T2 - Talk at Penn State University CY - Old Main, University Park, PA, USA DA - 09.05.2025 KW - Acoustic Emission KW - CODA KW - Passive/active ultrasound KW - Concrete PY - 2025 AN - OPUS4-63302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Committee Meeting to WIPANO Research Project "Safety of Prestressing Steel" N2 - This WIPANO research project, "safety of prestressing steel," is about applying the test methods for assessing the susceptibility of prestressing steels to stress corrosion cracking (SCC) according to DIN EN ISO 15630-3. The talk gives an overview of the project's current status to the international committee that accompanies the project. T2 - Committee Meeting to WIPANO Research Project "Safety of Prestressing Steel" CY - Online meeting DA - 12.11.2020 KW - Prestressing Steel KW - Stress corrosion cracking KW - SCC KW - DIN EN ISO 15630-3 KW - Test Methods PY - 2020 AN - OPUS4-51594 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Großwig, S. A1 - Weber, U. A1 - Krebber, Katerina T1 - Monitoring acoustic events in boreholes using wavelengthscanning coherent optical time domain reflectometry in multimode fiber N2 - A distributed acoustic sensor (DAS) based on wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometer (WS-COTDR) is tested in an underground gas storage based on a multimode fiber for the first time to the best of our knowledge. The WS-COTDR acquires the reflection spectrum by scanning the wavelength of the laser and uses the spectra to calibrate strain. It overcomes the fading problem which is common for all DAS systems, and possesses the advantage of simple configuration and low-cost. The working principle of the system is well explained and the measurement results are presented. Various artificial and natural acoustic events have been successfully detected by the WS-COTDR. Such a sensor demonstrates several advantages over the traditional DAS systems, so it is supposed to be widely used in the oil and gas industry. T2 - EAGE GeoTech 2021 Second EAGE Workshop on Distributed Fibre Optic Sensing CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Leakage detection KW - Distributed acoustic sensing KW - Distributed fiber optic sensing PY - 2021 DO - https://doi.org/10.3997/2214-4609.202131010 SP - Paper 10, 1 PB - European Association of Geoscientists & Engineers CY - Houten, Niederlande AN - OPUS4-52248 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Großwig, S. A1 - Weber, U. A1 - Krebber, Katerina T1 - Monitoring acoustic events in boreholes using wavelengthscanning coherent optical time domain reflectometry in multimode fiber N2 - A distributed acoustic sensor (DAS) based on wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometer (WS-COTDR) is tested in an underground gas storage based on a multimode fiber for the first time to the best of our knowledge. The WS-COTDR acquires the reflection spectrum by scanning the wavelength of the laser and uses the spectra to calibrate strain. It overcomes the fading problem which is common for all DAS systems, and possesses the advantage of simple configuration and low-cost. The working principle of the system is well explained and the measurement results are presented. Various artificial and natural acoustic events have been successfully detected by the WS-COTDR. Such a sensor demonstrates several advantages over the traditional DAS systems, so it is supposed to be widely used in the oil and gas industry. T2 - EAGE GeoTech 2021 CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Borehole monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing PY - 2021 DO - https://doi.org/10.3997/2214-4609.202131010 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-52152 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Projektvorstellung Wipano Vorhaben Spanntahlsicherheit N2 - Diese Präsentation stellt das WIPANO Vorhaben Spanntahlsicherheit vor, welches von der BAM in Kooperation mit dem Stahlwerks Annahütte und der Max Aicher GmbH bearbeitet wird. Es werden die Projektziele näher beleuchtet und verschiedentliche Highlights der bisherigen Untersuchungsergebnisse vorgestellt. T2 - Arbeitskreissitzung des GfKorr-Arbeitskreises Eisen und Stahl CY - Online meeting DA - 22.06.2021 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2021 AN - OPUS4-52863 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - The Development of a new Test Method for assessing the Susceptibility of Prestressing Steels to HiSCC N2 - This EUROCORR 2021 talk gives current results of the WIPANO research project "safety of prestressing steels." The project targets improving DIN EN ISO 15630-3 according to the reproducibility and scattering of constant load tests to assess the susceptibility of prestressing steels to stress corrosion cracking. Essential questions which we answered in the talk was: Are test practical on surfaces in delivery condition? What are the hydrogen activities of test solutions A and B during free corrosion and cathodic polarization? Can the test be improved by a modification of the test cell dimensions? T2 - Virtual EUROCORR 2021 CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - Prestressing steels KW - Corrosion KW - Test electrolytes KW - DIN EN ISO 15630-3 KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen charging KW - Permeation measurements PY - 2021 AN - OPUS4-53325 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Seifert, Lando A1 - Ebell, Gino T1 - Projektvorstellung Wipano Vorhaben Spanntahlsicherheit N2 - Diese Präsentation stellt das WIPANO Vorhaben Spanntahlsicherheit vor, welches von der BAM in Kooperation mit dem Stahlwerks Annahütte und der Max Aicher GmbH bearbeitet wird. Es werden die Projektziele näher beleuchtet und verschiedentliche Highlights der bisherigen Untersuchungsergebnisse vorgestellt. T2 - DIN-Ausschussitzung des NA 062-01-77 AA "Korrosionsprüfverfahren" CY - Online meeting DA - 21.10.2021 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2021 AN - OPUS4-53588 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf T1 - WIPANO Projekt zur Spannstahlprüfung N2 - Das WIPANO-Projekt Spannstahlsicherheit wurde mit aktuellen Ergebnissen im Fachgremium der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. (GfKORR) im Arbeitskreis Eisen und Stahl vorgestellt. Das Projekt hat die Verbesserung der produktspezifischen Prüfnorm ISO 15630-3 als Ziel. Vorgestellt und diskutiert wurden Aspekte des Oberflächeneinflusses, der Wasserstoffaktivität, Veränderung der Messzelle und die Anpassung des Korrosionstests durch kathodische Polarisierung. T2 - Konferenz der GfKORR Korrosion und Korrosionsschutz von Eisen und Stahl CY - Online meeting DA - 14.12.2021 KW - Korrosion KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung KW - ISO 15630-3 PY - 2021 AN - OPUS4-54056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Safety of Prestressing Steels N2 - This talk reports the findings of the WIPANO "Knowledge and Technology Transfer via Patents and Standards" research project "Safety of Prestressing Steels," founded by the German Ministry of Economic Affairs and Climate Action (BMWK). A new test method for assessing the susceptibility of prestressing steels to hydrogen-induced stress corrosion cracking (SCC) is presented, which serves the demands of a lower scattering compared with the present standard. Moreover, the ability to differentiate between high susceptible and low susceptible prestressed wires is possible, modifying the method by hydrogen charging and surface preparation. T2 - Konferenz EUROCORR 2022 CY - Berlin, Germany DA - 28.08.2022 KW - ISO 15630-3 KW - Stress Corrosion Cracking KW - Prestressing Steels KW - Hydrogen KW - Constant Load Test PY - 2022 AN - OPUS4-55661 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Grundlagen der Korrosion N2 - Darstellung der Grundlagen der elektrochemischen Korrosion von metallenen Werkstoffen im Bauwesen. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf dem Zusammenhang zwischen Energieaufwand für den Herstellungsprozess und daraus resultierendem thermodynamisch instabilen Zustand und Korrosionsneigung. Der Einfluss der Deckschicht- Oxidschichtbildung wird ebenfalls behandelt. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 AN - OPUS4-54868 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Krebber, Katerina T1 - Characterizing vibration response of fiber cables for distributed acoustic sensing N2 - The vibration responses of two fiber cables are characterized up to 16 kHz and compared with a standard tight-buffered 900 um fiber. The response of the cables is suppressed due to the cable protection. T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-27) CY - Alexandria, VA, USA DA - 29.08.2022 KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing KW - Response characterization PY - 2022 AN - OPUS4-56099 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Committee Meeting to WIPANO "Safety of Prestressing Steels" N2 - A conclusion on the WIPANO research project "Safety of Prestressing Steel" was presented in the final committee meeting at the end of the project. The project's exciting findings and recommendations for a new method were discussed with the audience of national and international stakeholders of the prestressing steel industry and representatives of inspection bodies and standardization. T2 - Committee Meeting to WIPANO research Project CY - Online meeting DA - 29.09.2022 KW - ISO 15630-3 KW - Prestressing Steels KW - Hydrogen-induced Stress Corrosion Cracking KW - Hydrogen PY - 2022 AN - OPUS4-56101 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Weege, S. A1 - Roske, T. A1 - Krebber, Katerina T1 - Leakage detection at a borehole simulator using distributed acoustic sensing N2 - A distributed acoustic sensing system is used to detect the leakage in a borehole simulator by measuring the leakage induced vibration. The leakage location can be clearly determined by frequency spectrum analysis. T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-27) CY - Alexandria, VA, USA DA - 29.08.2022 KW - Leakage detection KW - Structural health monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Distributed acoustic sensing PY - 2022 SP - 1 EP - 4 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-56097 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Vorstellung Projektergebnisse Wipano Vorhaben Spanntahlsicherheit N2 - Diese Präsentation stellt die Ergebnisse des abgeschlossenen WIPANO Vorhabens "Spannstahlsicherheit" vor, welches von der BAM in Kooperation mit dem Stahlwerks Annahütte und der Max Aicher GmbH bearbeitet wird. Es werden die Projektziele näher beleuchtet und verschiedentliche Highlights der erzielten Untersuchungsergebnisse vorgestellt. T2 - DIN-Ausschussitzung des NA 062-01-77 AA "Korrosionsprüfverfahren" CY - Berlin, Germay DA - 19.10.2022 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2022 AN - OPUS4-56059 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Krebber, Katerina T1 - Characterizing vibration response of fiber cables for distributed acoustic sensing N2 - The vibration responses of two fiber cables are characterized up to 16 kHz and compared with a standard tight-buffered 900 um fiber. The response of the cables is suppressed due to the cable protection T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-27) CY - Alexandria, VA, USA DA - 29.08.2022 KW - Response characterization KW - Distributed fiber sensing KW - Acoustic sensing PY - 2022 SP - 1 EP - 4 PB - Optica CY - Washington D.C., USA AN - OPUS4-56096 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Schukar, Marcus A1 - Weege, S. A1 - Roske, T. A1 - Krebber, Katerina T1 - Leakage detection at a borehole simulator using distributed acoustic sensing N2 - A distributed acoustic sensing system is used to detect the leakage in a borehole simulator by measuring the leakage induced vibration. The leakage location can be clearly determined by frequency spectrum analysis. T2 - 27th International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS-27) CY - Alexandria, VA, USA DA - 29.08.2022 KW - Structural health monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Leakage detection PY - 2022 AN - OPUS4-56098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Abschlussvorstellung Wipano Vorhaben Spanntahlsicherheit N2 - In dem Vortrag werden die Highlights und Ergebnisse des abgeschlossenen Wipano Forschungsprojekts "Spannstahlsicherheit" berichtet. In dem Vorhaben wurde das Projektziel ein neues Prüfverfahren für die Prüfung von Spannstählen auf Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit zu entwickeln erfolgreich abgeschossen. Weiterhin wurden neue Erkenntnisse zu den Ursachen der Ergebnisstreuung der bisherigen Prüfung gemäß ISO 15630-3 gewonnen. Das neue Prüfverfahren soll bei der nächsten Überarbeitungsrunde der ISO 15630-3 als Verfahren zunächst in den informativen Anhang aufgenommen werden. T2 - Arbeitskreissitzung des GfKorr-Arbeitskreises Eisen und Stahl CY - Online meeting DA - 08.12.2022 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2022 AN - OPUS4-56510 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Grundlagen Korrosion und Korrosionsschutz - Teil 1: Korrosion metallener Werkstoffe N2 - Innerhalb der Fachausbildung "Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)" wurde dieser Vortrag im Grundlagenkurs für erdverlegte Anlagen, Stahlbeton und Innenschutz gehalten. Der 90 min Vortrag befasste sich schwerpunktmäßig mit den Grundlagen der elektrochemischen Korrosion von wichtigen Metallen im Bauwesen: Unleg. Stahl, Aluminium- und Zinkwerkstoffen sowie nichtrostenden Stählen. Galvanische Elemente sowie die Grenzen der elektrochemischen Potentialmessung wurden besprochen. Dies wird anhand einer Reihe von Beispielen verdeutlicht. Der Vortag knüpft die Verbindung zwischen den grundlegenden Korrosionsreaktionen, den äußeren Umgebungsbedingungen, der Korrosionsgeschwindigkeit, dem Faraday'schen Gesetz und den elektrochemischen Stromdichte-Potential-Kurven, mit denen in der Korrosionswissenschaft gearbeitet wird. T2 - Grundlagenkurs für erdverlegte Anlagen, Stahlbeton und Innenschutz; Fachausbildung "Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)" CY - Online meeting DA - 28.02.2023 KW - Korrosion KW - Elektrochemische Korrosion KW - Potentialmessung KW - Galvanische Korrosion KW - Bimetallkorroison PY - 2023 AN - OPUS4-57068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsarten an geschweißten Bauteilen aus Cr-Ni-Stahl N2 - Die Bedingungen für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle, nicht nur bei Schweißverbindungen, sind: 1) Die Passivschicht muss sich vollständig ausbilden können. Voraussetzung dafür sind glatte, blanke, saubere Oberfläche, eine gleichmäßige Elementverteilung, wenig Ausscheidungen und Verunreinigungen. Eine mögliche Beeinflussung der Gefügeausbildung durch Warmumformung und durch die schweißtechnische Verarbeitung sind zu beachten. Anlauffarben müssen durch geeignete geeignete chemische bzw. mechanische Nachbehandlung entfernt werden. 2) Die Repassivierung von Defektstellen unter Einsatzbedingungen muss möglich sein, was durch geeignete Werkstoffauswahl und die Legierungszusammensetzung sicherzustellen ist. Unplanmäßige Betriebszustände oder Störungen können kritische Systemzustände hervorrufen, die die Repassivierung beeinträchtigen oder verhindern. Eine geeignete Unterhaltsreinigung ist sicherzustellen. T2 - Weiterbildung DVS Bezirksverband Chiemgau CY - Trostberg, Germany DA - 02.03.2023 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsverhalten KW - Verarbeitung KW - Fehlerquellen PY - 2023 AN - OPUS4-57150 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Grundlagen der Korrosion N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57493 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Reduction in Train-Induced Vibrations—Calculations of Different Railway Lines and Mitigation Measures in the Transmission Path N2 - The reduction in train-induced ground vibrations by different railway lines and by mitigation measures in the propagation path was analysed in a unified approach by two-dimensional finite element calculations. In general, there was no reduction at low frequencies, and the reduction be-came stronger with increasing frequencies. A maximum reduction of 0.1 at high frequencies was established with an open trench. Reductions between 0.7 and 0.2 have been found for the other sit-uations, filled trenches, walls, plates, and blocks, as well as for railway lines on dams, in cuts and in a tunnel. Bridges can produce amplifications due to their resonance frequencies, but also strong reductions due to massive bridge piers. The influence of some parameters has been analysed, such as the bridge span, the inclination of the dam and the cut, the stiffness of the soil, and the tunnel structure. The dynamic track stiffnesses of a surface, bridge, and tunnel track have been calculated using the 3D finite-element boundary-element method for comparison with corresponding meas-urements. KW - Train-induced vibration KW - Mitigation KW - Trench KW - Obstacles KW - Tunnel KW - Bridge KW - Finite element KW - Boundary element PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-579573 DO - https://doi.org/10.3390/app13116706 VL - 13 IS - 11 SP - 1 EP - 19 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-57957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Site-specific amplitude-distance laws, wave velocities, damping, and transfer functions of the soil from hammer impacts and application to railway-induced ground vibration – Similarities and mid-frequency differences N2 - The propagation of ground vibrations is theoretically analysed with frequency-wavenumber and simplified methods. Experimental methods are presented which can characterise the site-specific ground vibrations by wave velocities, stiffness and damping. Measurements with hammer and train excitation have been performed at several sites. The one-third octave spectra show the stiffness-dependent amplitudes and the low- and high-frequency filter effects due to the layering and the damping of the soil. Specific train effects, an additional high-frequency filter, the sleeper passage frequency, and an amplified mid-frequency component can be clearly found. The attenuation with distance is analysed in detail where the theoretical exponential and the empirical frequency-dependent power law are considered. Hammer and train excitation show the same site-specific effects which are mainly due to the stronger or weaker damping of the soil. The train attenuation is generally weaker than the hammer attenuation. The attenuation exponent of the power law, which is strongly dependent on the site and the frequency, is reduced for the train vibration by 0.3 to 0.5 in agreement with the theory. Reasons are discussed for the overall power law and for the dominating mid-frequency component. KW - Hammer impact KW - Train passage KW - Layered soil KW - Attenuation KW - Filter effects KW - Randomly heterogeneous soil KW - Scattering PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-585020 DO - https://doi.org/10.1007/s42417-023-01095-0 SN - 2366-2557 SP - 1 EP - 17 PB - Springer AN - OPUS4-58502 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Song, Jiaojiao T1 - Dynamic damage detection of slab tracks – finite element models on Winkler soil and finite-element boundary-element models on continuous soil N2 - The train passages over intact or damaged slab tracks on different soils have been calculated by two methods. The finite element method (FEM) uses a Winkler soil under the track model by adding a thin “soil layer”. The combined finite element boundary element method has a continuous soil model which is included by the boundary element method. The basic results are the distributions of the track (rail, track plate, and base layer) displacements along the track for a single axle laod. These solutions are superposed to a complete train load and transformed to time histories. The influence of track and soil parameters has been analysed. The main interest is the influence of the track damage. A gap between track plate and base layer of different lengths has been studied for changes in amplitudes and widths of deflection. A best fit to measured track displacements has been found so that the track damage can be identified and quantified. The FEM model with Winkler soil cannot be fitted to the amplitude and width with the same soil parameters. Therefore, the FEBEM model is preferable for these railway track problems. KW - Track damage quantification KW - Finite element method KW - Combined finite-element boundary-element method PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-562207 DO - https://doi.org/10.3390/civileng3040055 SN - 2673-4109 VL - 3 IS - 4 SP - 979 EP - 997 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56220 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Mair, Georg W. T1 - Sicherheitsbewertung von Composite-Druckgasbehältern - Potential statistischer Methoden jenseits aktueller Vorschriften N2 - Das Buch zeigt einen alternativen Weg der Sicherheitsbeurteilung von Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen. Dies ist insbesondere für die Mobilität der Zukunft und die zugehörige Energieversorgung mit Bio-/Erdgas und Wasserstoff von Interesse. Mit statistischen Methoden gelingt es, die Sicherheit auch jenseits der Grenzen aktueller Vorschriften fundiert zu beurteilen. Es wird dargelegt wie eine probabilistische sicherheitsbeurteilung als Alternative aussehen könnte. Dieser Ansatz basiert auf neuen Verfahren der zerstörenden Prüfung und statistischer Auswertung relevanter Festigkeitseigenschaften. Hierzu zählen die langsame Berstprüfung und ein spezielles Arbeitsdiagramm zur Auswertung von Stichproben. Darüber hinaus erlaubt der Ansatz die Quantifizierung der Degradation im Betrieb und zeigt Wege zur Abschätzung der Lebensdauer. Sicherheit wird diskutiert als Kombination von Überlebenswahrscheinlichkeit und Konsequenz. N2 - A detailed analysis of current approval requirements and relevant safety assessment methods for gas cylinders is given. With a focus on composite cylinders for storing compressed natural gas and hydrogen, this book demonstrates how current regulations and standards limit the ability to reduce cost and weight. Based on this data, it then highlights the potential offered by a new, probabilistic safety assessment standard. After addressing the economic potential of probabilistic safety assessment, the book details working procedures and the improvement of cycling and (slow) burst tests as methods for residual strength assessment. This is followed by methods for the statistical evaluation of test data, as well as considerations of samples size and character of distribution. A definition of sample strength is elaborated in terms of the “Sample Performance Chart” developed by the author. On this basis, safety is discussed as a property of service life and interpreted as an issue of degradation, before aspects of artificial aging for simulating the reliability level at end of life are discussed. Lastly, the book considers testing and inspection aspects: quality of production, degradation prediction by means of destructive sample tests parallel to operation, retesting periods, and correcting for under- and overestimates of safe lifetime. Presented in schematic diagrams, illustrations and tables, this information will enable manufacturers and operators to use this new approach in practice and support the improvement of current regulations and standards. KW - Sicherheitsbewertung KW - safety assessment KW - Streuung KW - scatter KW - Probabilistischer Ansatz KW - probabilistic approach KW - Gasspeicherung KW - gas storage KW - Faserverbundwerkstoffe KW - composite materials (FRP) PY - 2016 SN - 978-3-662-48131-8 SN - 978-3-662-48132-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-662-48132-5 SP - VII - XIX, 1 EP - 303 PB - Springer Vieweg CY - Berlin Heidelberg ET - 1 AN - OPUS4-35664 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Die Over-moulded cylinders (OMC) - Hintergrund zur neuen SV 674 N2 - Nach Phasen der nationalen Anwendung und dann eines multilateralen Agreements kommen die Beschaffenheitsanforderungen für sog. "over-moulded Cylinders" (umformte Flaschen) in das internationale Regelwerk. Aufgrund ihrer strukturellen Besonderheiten können jedoch nicht alle Formen der wiederkehrenden Prüfung auf diese Flaschen angewendet werden. Der Ausgleich dieses Defizits erforderte die mehrjährige Arbeit einer Arbeitsgruppe der gemeinsamen Tagung (UN ECE und OTIF) unter sehr engagierter Mitarbeit der BAM bis ein alternativer Ansatz hinreichend Zustimmung für die Aufnahme ins Regelwerk fand. Das vorgestellte Grundkonzept basiert auf der zerstörenden Prüfung einer definierten Anzahl von Gasflaschen zu klar geregelten Zeitpunkten. Auf Basis der statistischen Auswertung der Ergebnissen sollen mögliche Fertigungsfehler oder unerwartet schnelle Alterungsprozesse gefunden werden können, ohne dass es zu Versagensfällen kommt. Prüfungen, die technisch aussagekräftig durchgeführt werden können, bleiben obligatorisch. T2 - DVFG Forum Flüssiggas 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 12.06.2018 KW - Flüssigkeitsdruckprüfung KW - Berstprüfung KW - Außenbesichtigung KW - Abschälprüfung KW - Adhäsionsprüfung KW - Rückverfolgbarkeit PY - 2018 AN - OPUS4-45480 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Möglichkeiten der BAM zur Prüfung von GasflascheN und Druckbehältern N2 - Der Vortrag beginnt mit der Arbeitshypothese, dass das zentrale Maß für die Qualität der Fertigung die Streuung der Eigenschaften der gefertigten Produkte ist. Auf dieser Basis wird eine Reihe von Prüfanlagen für die zerstörende Festigkeitsermittlung und zerstörungsfreie Vergleiche von Druckbehältern einschließlich zugehöriger statistischer Betrachtungen vorgestellt. T2 - Workshop zur Kooperation mit BASF auf dem Gebiet der additiven Fertigung CY - BAM, Berlin, Germany DA - 04.04.2018 KW - Berstprüfung KW - Lastwechselprüfung KW - Schallemissionsanalyse KW - Langsame Berstprüfung KW - Falltest KW - Brandprüfung KW - Beschussprüfung KW - Statistische Bewertung PY - 2018 AN - OPUS4-45467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spode, Manfred A1 - Mair, Georg W. T1 - Monte Carlo Simulation - Prinzip und Beispiel N2 - Die Monte-Carlo-Simulation ist eine geeignete Methode, um Festigkeitseigenschaften wie z.B. Berstdruck, oder auch die Lastwechselfestigkeit von ganzen Population von Druckbehältern zu simulieren. Dies erlaubt wiederum die systematische Analyse der Wirksamkeit von deterministischen Mindestanforderungen und die Optimierung entsprechender Zulassungsvorschriften. T2 - BAM-Kolloquium der 3. Abteilung CY - BAM Berlin, Germany DA - 08.11.2018 KW - Monte Carlo Simulation KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Druckbehälter KW - Berstfestigkeit KW - Lastwechselfestigkeit PY - 2018 AN - OPUS4-46628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Sicherheitsforschung im Bereich Wasserstoff – Transport von CGH2 N2 - Ein Aspekt des Gefahrguttransportes, der an Bedeutung in den letzten Jahren zugenommen hat, ist die Versorgung von Wasserstofftankstellen und anderen H2-Großverbrauchern über die Schiene aber insbesondere über die Straße. Mit Blick auf die primäre Form der Speicherung wird der Begriff der Sicherheit über den Aspekt der Häufigkeit eines definierten Ereignisses erläutert und auf die Besonderheiten der Druckgefäße aus Verbundwerkstoffen hingewiesen, wie auch den regulatorischen Hintergrund der Lebensdauerüberprüfung nach 15 Jahren nach den Vorgaben der zuständigen Behörde. In Deutschland sind diese Vorgaben in der BAM-Gefahrgutregel 021 geregelt, die in der GGR 022 durch eine Regelung zur Wiederkehrenden Prüfung dieser Umschließungen ergänzt wird. Beide BAM-Gefahrgutregeln basieren auf einem probabilistischen Ansatz und einer Konsequenzabschätzung über das Druck-Volumen-Produkt der Druckgefäße. Die neu im Recht verankerte EN 17339 ist die erste Norm, die speziell fest montierte Compositespeicher für den Wasserstofftransport regelt. Sie ermöglicht eine erhebliche Gewichtreduktion und führt eine Obergrenze für das Druckvolumen ein. Es wird kurz erläutert, dass gerade mit Blick auf Wasserstofftransporte über eine Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen eine Begrenzung des Konsequenzpotentials in das internationale Recht eingeführt werden soll und welche Kriterien bei der systematischen Ermittlung des akzeptierten Wertes von 1.5 Mio bar Liter Einfluss haben. Mit Blick auf die Energiewende sieht es die BAM als besonders wichtig an, die Transportkosten zu senken, indem der Prüfaufwand reduziert und gleichzeitig die Erkenntnistiefe aus der betrieblichen Überwachung verbessert wird. Hierzu muss die Datenbasis für die probabilistische Bewertung der Lebensdauer von zerstörenden Prüfungen auf zerstörungsfreie Prüfungen umgestellt werden und idealerweise die 100% Prüfung zumindest in der ersten Hälfte des sicheren Lebens auf Stichproben reduziert werden. Dies und andere Aufgaben, die wichtig für eine sichere und attraktive Wasserstoffwirtschaft sind werden von dem Kompetenzzentrum H2Safety@BAM bearbeitet, dass in seinen Grundzügen kurz vorgestellt wird. T2 - IAA Transportation 2022 CY - Hannover,Germany DA - 20.09.2022 KW - H2Safety@BAM KW - Markthochlauf KW - Lebensdauervorhersage KW - zerstörungsfreie Prüfung ZfP KW - Risikosteuerung PY - 2022 AN - OPUS4-56984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Current work at BAM on composite-cylinders in fire N2 - The presentation gives information about several activities of BAM on the issue of fire engulfment tests of onboard gas storage systems. T2 - Advisory Board of the SUPERGEN Challenge project "Integrated safty strategies for onboard H2-storage" CY - Hangzhou, China DA - 19.04.2016 KW - Fire engulfment tests KW - Competence of BAM KW - Car crash KW - Gas explosion PY - 2016 AN - OPUS4-35958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Probabilistic approval approach - Safety and economic aspects of minimum burst and load cycle requirements N2 - This presentation provides the main issue of a probabilistic based safety assessment. It shows the differences in terms of survival rate between some current deterministic standards and the probabilistic approach. It deals with three test procedures: slow burst test, cycle test and fire engulfment test. T2 - INTERNATIONAL CONFERENCE HYDROGEN BRIDGE 2016 - Safety of high-pressure hydrogen storage CY - Hangzhou, China DA - 21st APRIL 2016 KW - Slow burst test KW - Cycle strength KW - End of life KW - Degradation KW - Lucky punch area PY - 2016 AN - OPUS4-35960 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - de Miguel, N. A1 - Mair, Georg W. A1 - Acosta, B. A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Moretto, P. T1 - Hydraulic and pneumatic pressure cycle life test results on composite reinforced tanks for hydrogen storage N2 - Current standards governing the design, qualification and in-service inspection of carbon fibre composite cylinders do not facilitate to optimise cylinder design. The requirements have been adapted from standards for metallic cylinders and cannot easily quantify the degradation processes in composite materials. In this article, the results of hydraulic and hydrogen pressure cycle life tests performed on composite reinforced tanks with a metal liner (type 3) and with a high density polymer liner (type 4) are shown. Moreover, the degradation measured by means of residual strength of the tanks after the cycling tests have been compared. It has been found that the most critical aging for metal based composite cylinder is the gaseous cycling while type 4 designs seem to be more sensitive to hydraulic cycling at high temperature. T2 - ASME 2016 Pressure Vessels and Piping Conference CY - Vancouver, British Columbia, Canada DA - 17.07.2016 KW - Composite reinforced tanks KW - Compressed hydrogen storage KW - Design and qualification standards KW - Pressure cycle life tests KW - Safety factors PY - 2016 SN - 978-0-7918-5035-0 VL - 1A SP - 63568-1 EP - 63568-10 PB - ASME CY - Vancouver, British Columbia, Canada AN - OPUS4-36275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Becker, Ben A1 - Mair, Georg W. A1 - Klauke, André T1 - Einfluss der Unsicherheiten von Stichprobenprüfungen auf die Sicherheitsbewertung von Composite-Druckgefäßen N2 - Viele Konzepte zur Sicherheitsbewertungen beruhen auf der Untersuchung weniger, oder einzelner Prüfergebnisse. Aber auch im Fall umfangreicherer statistischer Untersuchungen können nur begrenzte Stichproben untersucht werden. Mittelwerte und Streuung kleiner Stichproben weichen mehr oder weniger von den wahren Eigenschaften des untersuchten Baumusters ab. Solche Abweichungen werden derzeit nicht oder nur sehr vage berücksichtigt. In diesem Aufsatz wird der Einfluss der Unsicherheiten aus Stichproben anhand der Bewertung von Composite-Druckgefäßen durch Berst- und Lastwechselprüfungen dargestellt. KW - Akzeptanzwahrscheinlichkeit KW - GTR 13 KW - Überlebenswahrscheinlichkeit KW - Langsame Berstprüfung KW - Stichprobenumfang KW - Lastwechselprüfung PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 7/8 SP - 27 EP - 33 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-37061 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Probabilistic safety assessment of composite gas cylinders - Safety and economic aspects of minimum burst and load cycle requirements N2 - This presentation shows the most important steps for developing the probabilistic approach PA with a lot of detailed information on test results. It discusses the necessitiy of performing a slow burst test, to which amount degradation can be accepted and how these interacts with aspects of costs etc. T2 - SAE - Fuel Cell Safety Task Force CY - Torrance, CA, USA DA - 8th March 2016 KW - Saving effort KW - Sample performance chart KW - Degradation KW - Lucky punch arey KW - Confidence level KW - Survival rate PY - 2016 AN - OPUS4-35961 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Probabilistic safety analysis of CPVs – Comparison PA vs. ISO 11119 and GTR13 N2 - The presentation shows the basics on the graphic comparison of deterministic regulations and probabilistic safety requirements. In doing so, unsafe but approvable areas in the BAM-SPC (sample performance chart) becomes obvious; as the area of not approveable but safe strength properties does. Finally the semi-porbabilistic approach of GTR#13 (global technical regulation for hydrogen vehicles) is analysed. Relevant figures show again potential of saving material and unsafe areas in case of high scatter at end of life. T2 - PHASE convention 2016; dissimination event of the COPERNIC project (COst and PERformaNce Improvement for Cgh2 composite tanks; EU FP7) CY - De Hoorn in Leuven, Belgium DA - 24.05.2016 KW - Composite cylinders KW - Reliability KW - Deterministic KW - Degradation KW - End of life PY - 2016 AN - OPUS4-36255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Full-scale bonfire test N2 - Explanation of the test setup, intention and assessment of a Full-Scale Bonfire Test T2 - Follow-up Workshop on statistical safety assessment CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 05.10.2016 KW - Full scale bonfire test KW - Composite cylinder PY - 2016 AN - OPUS4-37836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Saul, Herbert ED - Mair, Georg W. T1 - Proceedings Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production N2 - Printed collection of important information about the workshop, wellcome of the president, list of participants, literature and a lot of documents and work sheets in addition to the elictronically distributed presentations T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Composite cylinders KW - Probabilistic approach KW - Statistical assessment PY - 2016 SP - 1 EP - 90 PB - Eigenverlag CY - Berlin AN - OPUS4-38948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - UN-service life checks by statistical methods N2 - This slides explain the functionality and the procedure of the UN-service life checks as they are operated by BAM as German authority. These are based on the probabilistic approach including evaluation of current safety level and its comparison with assessments of different status of degrdation including extrapolation towards end of safe service life. The similarity to the approach for determiantion of retest periods by BAM is explained. T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM-Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Life time determination KW - UN-service life check KW - Periodic insepction KW - Trace of degradation KW - Acceptance of failure rates PY - 2016 AN - OPUS4-38955 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Step by step assessment of test results from composite cylinders N2 - Repetition of the main aspects about the assessment of sample test results of the 1st and 2nd workshop on statistical safety assessment T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Cycle strength KW - Slow burst test KW - Statisitcal evaluation KW - GAUSSian net PY - 2016 AN - OPUS4-38951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - In-service degradation - a lack of knowledge N2 - The slides explain different meanings and aspects of degradation; the relevant slides show effects to be measured by destructive tests and their graphical evaluation in SPCs T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Artifical aging KW - Gaseous filling KW - Combined distribution KW - Extrapolation of degradation KW - Confidence level KW - End of life PY - 2016 AN - OPUS4-38954 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - The sample performance chart & its use for the display of degradation N2 - Display and graphical interpretation of statistically evaluated sample properties; Including assessment of degradation respectivelly aging T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Sample performance chart KW - Mean strength KW - Scatter value KW - Degradation PY - 2016 AN - OPUS4-38952 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Bridge monitoring using embedded ultrasonics First results from the BLEIB reference structure N2 - The BLEIB reference structure The structure is a two-span, 24 m long inverse u-shaped post-tensioned concrete beam. Fibre optic sensing cables, RFID sensors and ultrasonic transducers are permanently embedded. Other sensing techniques (vibrational, optical, ultrasonic, mechanical) are applied externally. Tension can be adjusted. Loads can be placed at arbitrary locations. Limited damage is introduced to one span. The BLEIB reference structure is located at BAM‘s test site in Horstwalde, south of Berlin. Ultrasonic transducer before concreting. Embedded ultrasonic transducers 14 piezo transducers have been embedded before concreting. They are located in five sections, two close to the centers of both spans respectively and one above the central bearing. Load experiment and data evaluation In a first experiment load 2 (weight 2 t) was moved three times along the southern (right) span. The tension forces were modified as well. Ultrasonic transmission measurements were repeated over time and evaluated using Coda Wave Interferomerry (CWI), which determines correlation coefficients and relative velocity changes as subtle indicators for loads and other changes in the material. T2 - New mathematics for a safer world: wave propagation in heterogeneous materials CY - Edinburgh, UK DA - 12.06.2017 KW - Bridge monitoring KW - Ultrasound KW - Embedded transducers KW - Coda wave interferometry PY - 2017 AN - OPUS4-40578 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Katzenbach, R. A1 - Klingmüller, O. A1 - Hillmann, S. A1 - Willmes, Michael T1 - REFUND: Untersuchung von Bestandsgründungen für eine Entscheidung zur Wiedernutzung T1 - REFUND: Investigation of existing foundations and decision making before re-use N2 - Vor einer geplanten Weiter- oder Wiedernutzung von Bestandsgründungen stellt sich die Frage nach deren Lage, Geometrie und Zustand im Untergrund. Hierfür gibt es verschiedene Prüfverfahren. Die Abläufe bei Planung und Prüfung sind jedoch bisher nicht standardisiert und die Möglichkeiten bzw. Grenzen der Prüfverfahren den Planern wenig bekannt. Im Forschungsprojekt REFUND (2014–2016) wurden unter Berücksichtigung der aktuellen Normen und des Stands der Technik Ablaufdiagramme für die Planung der Wiedernutzung sowie die Untersuchung des Bestands entwickelt. Dies geschah getrennt für Einzel- und Streifenfundamente, Platten und Pfähle. An zwei Praxisbeispielen wurden die Abläufe getestet und optimiert. Die Ergebnisse wurden in einem Handbuch zusammengefasst. Es soll Planer und andere Verantwortliche bei der wirtschaftlich und technisch optimierten Durchführung von Wiedernutzungsprojekten unterstützen. N2 - Before re-using existing foundations they have to be investigated for position, geometry and condition in the subsurface. The procedures and protocols haven't been standardized yet. Capabilities and limitations of appropriate testing methods are not known to all stakeholders. In the frame of the research project REFUND (2014-2016) we have developed decision trees for the planning and the investigation process, separately for single and strip foundations, slabs and piles. The protocols were tested in line with two actual projects. The results have been compiled in a handbook, which will support planners and other participants in a technical and economical optimized way to perform re-use of foundations. KW - Fundament KW - Wiedernutzung KW - Entscheidung KW - Zerstörungsfrei PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201700038 SN - 1437-0999 VL - 94 IS - 10 SP - 676 EP - 681 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-42615 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mark, Peter A1 - Sanio, David A1 - Balzani, Daniel A1 - Curoșu, Iurie A1 - Hafner, Annette A1 - König, Markus A1 - Kuhlenkötter, Bernd A1 - Thewes, Markus A1 - Baille, Wiebke A1 - Hackl, Klaus A1 - Hagedorn, Philipp A1 - Meschke, Günther A1 - Nestorović, Tamara A1 - Neu, Gerrit Emanuel A1 - Sauer, Roger A1 - Tafili, Merita A1 - Vogel, Andreas A1 - Weber, Sebastian A1 - Wichern, Marc A1 - Wichtmann, Torsten A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Freitag, Steffen A1 - Menges, Achim A1 - Simon, Sven T1 - Modulares Wiederverwenden von Bestandstragwerken T1 - Modular reuse of existing load-bearing structures N2 - Natürliche Prozesse laufen im Kreislauf ab. Auf Vergehen folgt gleichwertiges Entstehen. Solch ein Zirkularitätsprinzip ist im Tragwerksbau nicht verankert. Nach Nutzungsende werden Bauwerke abgebrochen, falls möglich zerlegt und recycelt. Besonders davon betroffen ist die Stahlbetonbauweise mit ihrem enormen Baubestand. Abbruch löst ein fatales Downcycling aus, mit minderwertigem Betoneinsatz als Schüttgut oder Deponierung. Selten besiegeln dabei Tragfähigkeitsdefizite das Nutzungsende, vielmehr sind Nutzungseinschränkungen oder baurechtliche Schranken ausschlaggebend. Die Folgen sind eine enorme Verschwendung an Ressourcen wie Sand oder Kies, Treibhausgasemission zur Aufbereitung und Abfall. Wiederverwenden (engl. reuse) bedeutet ein erneutes Nutzen von Stahlbeton als Bauteil (Modul). Nicht mehr genutzte Tragwerke werden dazu in die noch tragfähigen Anteile zerlegt, in ihren Eigenschaften charakterisiert, aufgearbeitet und baukastenartig zu neuen Tragwerken zusammengefügt. Es entsteht ein kreislauffähiges Modulsystem. Der Sonderforschungsbereich 1683 mit Sprecherschaft an der Ruhr‐Universität Bochum befasst sich mit dieser Art der modularen Wiederverwendung und erarbeitet Entwurfs‐ und Reparaturkonzepte für Tragwerke aus wiederverwendetem Stahlbeton, automatisierte Charakterisierungs‐ und Aufarbeitungsverfahren sowie Prozessmethoden für Logistik, Dekonstruktion und die Nachhaltigkeitsbewertung. Der Beitrag stellt die Konzepte und Demonstratoren möglicher Tragwerke vor. N2 - Natural processes run in cycles. On decay follows full regeneration. Such circularity is not yet rooted in the principles of structural engineering. At the end of service, buildings are demolished and, when feasible, disassembled for recycling. This also applies to reinforced concrete construction with its vast building stock. Demolition triggers a fatal downcycling process in which the concrete is used as bulk material or disposed of in a landfill. However, near the end of service, capacity deficits are seldom the key factor; utilization limits or construction regulations are decisive instead. The consequences are an enormous waste of resources, such as sand or gravel, greenhouse gas emissions from reprocessing and waste. Reuse means the repeated use of reinforced concrete as structural components (modules). No longer needed buildings are deconstructed into load-bearing elements, characterized, refurbished, and assembled into new modular structures, creating a circular modular system. The Collaborative Research Center 1683 at Ruhr University Bochum is a multidisciplinary cooperation addressing modular reuse. It develops design and repair concepts for load-bearing structures made of reused reinforced concrete, automated characterization and processing, and processes for logistics, deconstruction, and sustainability assessment. This paper presents early concepts and demonstrators of such envisaged structures. KW - Wiederverwendung KW - Kreislaufwirtschaft KW - Stahlbeton KW - Nachhaltigkeit KW - Modulares Bauen KW - Automatisierung KW - Reuse KW - Circular economy KW - Reinforced concrete KW - Sustainability KW - Modular construction KW - Automation PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/bate.70000 SN - 0932-8351 VL - 102 IS - 8 SP - 424 EP - 435 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-64015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf A1 - Bettge, Dirk A1 - Moersch, Jörg A1 - Isecke, Bernd A1 - Ebell, Gino T1 - Stress Corrosion Tests for Prestressing Steels—Part 2: Susceptibility of Quenched and Tempered Wires—Influence of Chromium N2 - Due to the risk of failure in existing prestressed concrete bridges, the assessment of the susceptibility of prestressing steel to hydrogen‐induced stress corrosion cracking will become more important in the future. At present, the used normative ISO 15630‐3 test gives unpersuasive and diverging results using a free corrosion approach for the needed hydrogen charging for stress corrosion cracking initiation. A newly developed test method uses the cathodic polarization to control the supply of electrons for hydrogen charging instead of an uncontrolled and variable supply of electrons by metal dissolution during free corrosion. Experimental data shows a reliable differentiation between highly susceptible known quenched and tempered wires and robust cold‐drawn wires with this new test. A round robin with eight participating testing institutes demonstrated the reproducibility of results testing a cold‐drawn wire batch of St 1470/1670. In contrast to previously reported experience in the literature, the new method ranks the Cr‐alloyed quenched and tempered (“new‐type”) wires as highly‐susceptible as the “old‐type” wires without Cr‐alloy. KW - Cathodic polarization KW - Chemical composition KW - Chromium KW - Prestressing steels KW - Quenched and tempered KW - Stress corrosion cracking KW - Susceptibility KW - Wires PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639735 DO - https://doi.org/10.1002/maco.70033 SN - 0947-5117 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-63973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Inspection and monitoring of massive concrete structures by innovative ultrasonic methods N2 - Presentation on recent progress in ultrasinic testing and monitoring of concrete for massive structures. First, a new instrument (LAUS) for ultrasonic echo testing of thicknesses up to 5 m is shown. A new method to provide better images of the concrete interior, Reverse Mitem Migration (RTM)is presented. Second, the use of embedded ultrasonic transducers and data processing methods borrowed from seismology to detect subtle changes in concrete are documented. T2 - NUCCON 2016 CY - Helsinki, Finland DA - 31.10.2016 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Imaging KW - Monitoring KW - Nuclear PY - 2016 AN - OPUS4-38181 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Galindo Guerreros, Julio Cesar A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Mackens, S. A1 - Fechner, Th. T1 - Crosshole and downhole seismics: a new quality assurance tool for jet grout columns N2 - Sealing and strengthening of the subsoil by grout injection is a major issue in the field of geotechnical engineering. One commonly applied method is jet grouting, which allows creating columns of grouted soil by eroding and mixing the in-situ soil with a thin cement suspension. A general difficulty linked with this method is in predicting the resulting column diameter and its material strength. In this paper, we illustrate the application of a newly developed non-destructive quality assurance tool used to determine the diameter of jet grout columns. This approach incorporates standard crosshole and downhole seismic measurements. To demonstrate its effectiveness, we tested the new approach within two-dimensional finite-difference numerical simulations. Additional field tests showed that this tool is also applicable in real site conditions. For this purpose, three jet grout columns were produced with different process parameters in a depth between 3 and 10 m. The evaluated diameters were within 1 and 1.5 m, slightly deviating from the previously predicted range by the jet grouting contractor. Moreover, we were able to detect the base of the columns at a 10-m depth with no significant difficulties. On the other hand, unsaturated, less compacted sands between the groundwater level and surface considerably affected the seismic data, hence complicating the detection of the top of the columns. KW - Jet grouting KW - Quality assurance PY - 2016 DO - https://doi.org/10.3997/1873-0604.2016042 SN - 1569-4445 IS - 14 SP - 493 EP - 501 PB - EAGE CY - Houton, NL AN - OPUS4-38977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Progress in non-destructive testing and monitoring of concrete N2 - The presentation will give an overview on non-destructive testing techniques being developed at the Federal Institute for Materials Research and Testing, Germany (BAM). This includes ultrasonic methods, ground penetration radar, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), infrared thermography, pile testing, sensor technology and building scanner. A focus of the talk will be ultrasonic methods, which are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The presentation will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with our first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented. T2 - CIES Research Seminar, University of New South Wales CY - Sydney, Australia DA - 13.12.2016 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2016 AN - OPUS4-38731 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - State-of-the-art of ultrasonic monitoring of concrete N2 - Ultrasonic methods are well established in various aspects of concrete testing. They are used for imaging the interior geometry of constructions, estimation of concrete strength or monitoring lab investigations. However, so far the detection of distributed damages, especially in an early stage, has been almost impossible. The arrival of new technologies as embedded transducers and sensitive data processing techniques adopted from seismology has opened new field of work. Recent research has been focused to detect changes in concrete elements induced by stress, temperature, moisture or chemical attacks by permanent monitoring. Techniques as Coda Wave Interferometry can resolve changes in ultrasonic velocity in the order of 1*10-5. In addition, many researchers believe that the investigation of nonlinear effects can be used to characterize damages. The workshop will give a wrap up of ultrasonic techniques currently used in practice. This will include echo based methods as multi-channel/multi-offset imaging of structural elements using commercial and prototype devices. Imaging methods as SAFT and RTM will be shortly discussed. The focus will be on the emerging techniques used for monitoring. New types of sensors will be presented as well as the devices used in laboratory and field applications. Insight will be given on the various influence factors on ultrasonic signals and various ways of feature extraction and data processing. The results of lab experiments will be shown to demonstrate the detection of various kind of damages from mechanical load, ASR, corrosion to fatigue. The experiences with or first installations in real constructions (bridges, tunnel) will also be presented. T2 - The 8th Australian Network of Structural Monitoring Annual Workshop CY - Melbourne, Australia DA - 29.11.2016 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2016 AN - OPUS4-38727 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Abraham, O. A1 - Mooney, M. T1 - Special Issue on Geophysics for Non-destructive Testing in Civil Engineering Foreword N2 - Foreword to a special issue of "Near Surface Geophysics" on the application of geophysical techniques to non-destructive testing in civil engineering KW - geophysics non-destructive testing PY - 2016 DO - https://doi.org/10.3997/1873-0604.2016043 SN - 1569-4445 VL - 14 IS - 6 SP - 479 EP - 480 PB - EAGE CY - Houton, NL AN - OPUS4-38984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - König, Markus A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Anwendung der Reverse-Time Migration auf Ultraschall-Echo-Daten zur Detektion von verdeckten Rissen in Betonkörpern N2 - Das Ultraschall-Echo-Verfahren ist eine wichtige Methode der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP). Prüfaufgaben im Bauwesen beinhalten unter anderem die korrekte Dickenbestimmung von Konstruktionen, sowie die Lokalisierung von Einbauteilen und Fehlstellen. Das Abbildungsverfahren RTM (Reverse Time Migration) liefert oft bessere Bilder als konventionelle Verfahren. Die Datenaufnahme am Betonprobekörper erfolgte mit einem Scannersystem der BAM, bei dem jeweils ein Ultraschall-Prüfkopf als Sender bzw. Empfänger diente. Es wurden senkrecht zur Profilrichtung horizontal polarisierte Scherwellen genutzt. Die RTM wurde mit dem Softwarepaket Madagascar gerechnet. Die Ergebnis zeigt das Potential dieser Methode im Bezug auf komplexe Strukturen. Die lateralen Positionen der Risse im RTM-Bild sowie deren Höhe innerhalb des Probekörpers, entsprechen recht genau dem visuellen Befund. T2 - 77. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Potsdam, Germany DA - 27.03.2017 KW - Ultraschall KW - Beton KW - Riss KW - Reverse Time Migration PY - 2017 AN - OPUS4-39662 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liao, Chun-Man A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Bernauer, F A1 - Igel, H A1 - Hadziioannou, Céline T1 - Wave-Screening Methods for Prestress-Loss Assessment of a Large-Scale Post-Tensioned Concrete Bridge Model Under Outdoor Conditions N2 - This paper presents advancements in structural health monitoring (SHM) techniques, with a particular focus on wave-screening methods for assessing prestress loss in a large-scale prestressed concrete (PC) bridge model under outdoor conditions. The wave-screening process utilizes low-frequency wave propagation obtained from seismic interferometry of structural free vibrations and high-frequency wave propagation obtained through ultrasonic transducers embedded in the structure. An adjustable post-tensioning system was employed in a series of experiments to simulate prestress loss. By comparing bridge vibrations under varying post-tensioning forces, the study investigated prestress loss and examined temperature-related effects using the coda wave interferometry (CWI) method. Local structural alterations were analyzed through wave velocity variations, demonstrating sensitivity to bridge temperature changes. The findings indicate that wave-based methods are more effective than traditional modal analysis for damage detection, highlighting the dual impacts of prestress loss and temperature, as well as damage localization. This study underscores the need for long-term measurements to account for temperature fluctuations when analyzing vibration measurements to investigate changes in prestressing force in PC structures. KW - Coda wave interferometry KW - Damage detection KW - Prestress loss KW - Seismic interferometry KW - SHM KW - Temperature influence KW - Ultrasonics KW - Wave-screening PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634244 UR - https://www.mdpi.com/2076-3417/15/11/6005 DO - https://doi.org/10.3390/app15116005 VL - 15 IS - 11 SP - 1 EP - 18 PB - MDPI AN - OPUS4-63424 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas A1 - Sanchez Trujillo, Camila A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Hau, Julia A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Lienhart, Werner ED - Krüger, Markus T1 - Monitoring of Concrete Infrastructure with Active Ultrasound Coda Wave Interferometry N2 - Coda Wave Interferometry has been used in Geophysics to detect weak changes in scattering media. Past research in Structural Health Monitoring has shown that this methodology can be applied to concrete structures to detect material changes by calculation of relative velocity changes. Successive measurements with embedded ultrasonic transducers provide a repeatable signal for reliable long-term monitoring of concrete. To research the application in real-world structures, we have embedded ultrasonic transducers in a bridge in Ulm and a Metro station in Munich, Germany. This study gives an overview of the monitoring of these two structures. The results show the potential and challenges of the method. Data evaluation can be largely automated to gain insights into material changes and other influences on the structure, such as traffic-induced load and temperature variations. The experiments demonstrate the ease of installation, longevity of the sensor installation, and sensitivity of the measurement technique, but highlight problems with the application, especially if electromagnetic noise affects data quality. As no confirmed substantial damage was recorded during the monitoring period on both structures, we evaluate load tests to investigate the effect of static load on the structures and the coda monitoring results. The experiments show that the influence of load can be detected, even if the temperature influence is not removed from the data. This indicates that online damage detection with coda monitoring is possible, but further research on damage detection in real-world structures has to be conducted to confirm laboratory findings. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Active Ultrasound Measurements KW - Coda Wave Monitoring KW - Embedded Transducers PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640582 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-057-1-012 SP - 45 EP - 51 PB - Technische Universität Graz CY - Graz AN - OPUS4-64058 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vössing, Konrad A1 - Gaal, Mate A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Imaging wood defects using air coupled ferroelectret ultrasonic transducers in reflection mode N2 - Air-coupled ultrasound (ACU) is used to detect defects in wood panels without physically contacting the sample and with a quick scanning rate. Transducers made of cellular polypropylene (PP) with a high signal-to-noise ratio are quite suitable for ACU testing of wood. The extremely low modulus of elasticity and low density of PP transducers results in a small difference in acoustic impedance for the Transmission of ultrasonic waves between the transducer and air, allowing new areas of application to become possible. To demonstrate the suitability of the reflection technique, measurements are shown on the three samples Multiplex, LVL, and MDF and compared with transmission measurements. Due to this acoustic barrier and the use of cellular PP transducers, an exact detection of delamination and cavities is possible in wood panels up to 40 mm thick. If only one side of an object is accessible and the depth of the defect is of interest, the reflection technique is preferred at the expense of a reduced measuring accuracy and Penetration depth. KW - Wood KW - Ultrasound KW - Air coupled KW - Defects PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118032 VL - 241 SP - 118032, 1 EP - 8 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50235 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Epple, Niklas A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Rizzo, P. ED - Milazzo, A. T1 - Towards Monitoring of Concrete Structures with Embedded Ultrasound Sensors and Coda Waves – First Results of DFG for CoDA N2 - Due to the importance of reinforced concrete structures for modern society, damage assessment during the entire life-cycle of such structures has become a special interest in non-destructive testing. Using embedded ultrasound sensors in combination with other measurement methods, numerical modeling and self-made data collectors, tailored specifically for monitoring tasks, the German research group DFG FOR CoDA aims to investigate and develop novel methods for damage detection and rapid model updating in reinforced concrete structures. In the first stage of the project, besides the development of custom-built, low-cost data collectors, ultrasonic transducers are embedded in a large, reinforced concrete specimen on a BAM test site near Berlin. In this experiment, the influence of changing environmental conditions (mainly temperature) on the ultrasound signal is investigated using coda-wave interferometry. The results show a correlation between changes in temperature and ultrasonic velocity. Such changes must be taken into consideration in a long-term monitoring setup to distinguish between reversible and permanent changes. By correcting the data using a linear relation between concrete temperature and velocity change to remove the seasonal trends and by low-pass filtering the data to remove daily variations can remove most of the temperature influence on the ultrasound measurements. KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry (CWI) KW - Embedded sensors KW - Structural health monitoring PY - 2021 SN - 978-3-030-64593-9 SN - 978-3-030-64594-6 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-64594-6_27 VL - 127 SP - 266 EP - 275 PB - Springer Nature CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-52012 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Krause, Martin A1 - Mielentz, Frank A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Taffe, Alexander A1 - Wilsch, Gerd ED - Naus, D. T1 - Non-destructive Testing of Nuclear Power Plant Concrete Structures State of the Art Report N2 - Nuclear Power Plants have been in operation for ca. 50 years. Based on this experience, non-destructive testing tasks specific to thick and highly reinforced nuclear containment structures have materialized. The performance based Service life extension of existing NPPs also needs a measurement based decision to support continuing the service of the concrete part of the installations. By nature, concrete is a very durable material and any natural Deterioration processes may take a long time to become critical to the structure. The experience of more than 50 years of service limits the testing tasks to a few ones which are not yet solved. Research in NDT of concrete structures is performed by many research institutions all over the world with different technical and systematic approaches. Results are mainly obtained on laboratory specimens, sometimes additional field studies are reported. This research takes place independently without coordination and as a result, the outcomes mostly lack full comparability. Software for data analysis has become indispensable and very powerful. This part of testing needs more attention when it comes to evaluate test results. Validation of NDE solutions is becoming a critical part in concrete structure testing. Validation is by definition the proof that a customer´s requirements in the test are being met by the testing solution. This includes equipment, personnel qualification and data analysis. In the following tables, the research recommendation Validation is used in the sense, that proof of the performance of existing solutions needs to be adressed. In general, a validation methodology for NDE solutions for concrete testing in itself needs to be researched and established. Comparability of research also needs an accepted and easily accessible reference. From experience, it is almost impossible to manufacture exact copies of test specimens at different locations. Round Robin tests are therefore needed to evaluate the performance of a test. Data evaluation is generally done using dedicated software, sometimes Hardware dependant and not interchangeable between systems. Software is ever more increasingly becoming more powerful and sophisticated. An in-depth evaluation needs to address the comparability and validation of Software used for data analysis and evaluation. The vision of a unified software pool for NDE investigations would undoubtedly support research tremendously. Quantitative NDE is mostly recommended to assess the condition of a structure. However, qualitative data can be very useful, especially for processes which change the material properties or deteriorate the structure (e.g. corrosion of reinforcement). The need for reliable baseline data is a key factor for such monitoring tasks. KW - Nuclear structures KW - Non-destructive testing KW - State of the art KW - Research needs PY - 2013 SP - 1 EP - 120 PB - BAM CY - Berlin AN - OPUS4-51049 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Epple, Niklas A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Clauß, F. A1 - Ahrens, M. A. A1 - Mark, P. ED - Krieger, J. ED - Isecke, B. T1 - Ultraschallbasierte Überwachung von Stahl- und Spannbeton-konstruktionen – erste Ergebnisse der DFG-Forschungsgruppe 2825 CoDA N2 - Die Überwachung von Bauteilen aus Stahl- oder Spannbeton mit Ultraschall hat in Labor- und Technikumsversuchen schon vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Besonders gute Resultate wurden dabei mit eingebetteten Ultraschalltrans-ducern und bei Auswertung der Daten mit der hochsensiblen Codawelleninterferometrie erzielt. Erfasst werden können neben Temperatur- und Feuchteeffekten auch Belastungszustände und jegliche Art von Schädigung, die mit Mikro- oder Makrorissbildung einhergeht. Seit 2019 untersucht die DFG-Forschergruppe 2825 „CoDA“ (Sprecher: Prof. Christoph Gehlen, TU München) ver-schiedenste Aspekte dieser innovativen Technologie mit dem Ziel, Einflussgrößen quantitativ zu erfassen, Umweltein-flüsse zu korrigieren und 3D-Auswerteverfahren zu verbessern. Final soll eine am Bauwerk einsatzfähige Methode ent-stehen, die klassische Monitoringverfahren ergänzt und erweitert sowie Input zu einem Update des statischen Systems liefert. Aufgaben der BAM in der Forschergruppe ist neben Verbesserung und Adaptierung der Messsystem und Sensorik auch Langzeitversuche an einem Großobjekt und Testinstallationen an Realbauwerken. Hierzu liegen erste Ergebnisse vor, die zeigen, dass die Technologie auch außerhalb des Labors einsatzfähig ist. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Brücke KW - Monitoring KW - Ultraschall KW - Codawelleninterferometrie PY - 2020 SN - 978-3-8169-3518-6 SP - 473 EP - 480 PB - expert CY - Tübingen AN - OPUS4-51205 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultraschallbasierte Überwachung von Stahl- und Spannbeton-konstruktionen – erste Ergebnisse der DFG-Forschungsgruppe 2825 CoDA N2 - Die Überwachung von Bauteilen aus Stahl- oder Spannbeton mit Ultraschall hat in Labor- und Technikumsversuchen schon vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Besonders gute Resultate wurden dabei mit eingebetteten Ultraschalltrans-ducern und bei Auswertung der Daten mit der hochsensiblen Codawelleninterferometrie erzielt. Erfasst werden können neben Temperatur- und Feuchteeffekten auch Belastungszustände und jegliche Art von Schädigung, die mit Mikro- oder Makrorissbildung einhergeht. Seit 2019 untersucht die DFG-Forschergruppe 2825 „CoDA“ (Sprecher: Prof. Christoph Gehlen, TU München) ver-schiedenste Aspekte dieser innovativen Technologie mit dem Ziel, Einflussgrößen quantitativ zu erfassen, Umweltein-flüsse zu korrigieren und 3D-Auswerteverfahren zu verbessern. Final soll eine am Bauwerk einsatzfähige Methode ent-stehen, die klassische Monitoringverfahren ergänzt und erweitert sowie Input zu einem Update des statischen Systems liefert. Aufgaben der BAM in der Forschergruppe ist neben Verbesserung und Adaptierung der Messsystem und Sensorik auch Langzeitversuche an einem Großobjekt und Testinstallationen an Realbauwerken. Hierzu liegen erste Ergebnisse vor, die zeigen, dass die Technologie auch außerhalb des Labors einsatzfähig ist. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Ultraschall KW - Monitoring KW - Brücke KW - Codawelleninterferometrie PY - 2020 AN - OPUS4-51206 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Monitoring of Concrete with Embedded Ultrasound Sensors, Coda Waves and a Novel Measurement Device N2 - Using embedded ultrasound (US) sensors in civil engineering structures and Coda Wave Interferometry (CWI), DFG research group CoDA aims for developing methods of concrete damage assessment by combination of Micro and macro scale simulations and experiments. BAMs goal within the project is the provision of small and durable measurement equipment on the one hand, and the investigation of damage sensitive parameters and development of an imaging algorithm on the other hand. In this study we focus on the development of the measurement system and the influence of temperature variations on the measurements. T2 - Summer School DFG FOR CoDA CY - Berchtesgaden, Germany DA - 27.09.2020 KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry KW - Structural Health Monitoring PY - 2020 AN - OPUS4-51382 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Der Blick in die Brücke N2 - Populärwissenschaftlicher Vortrag zu jüngeren Entwicklungen beim Ultraschall für das Bauwesen. T2 - Berliner Industriegespräch der DPG CY - Berlin, Germany DA - 7.3.2018 KW - Beton KW - Ultraschall KW - Brücke PY - 2018 AN - OPUS4-44574 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Progress in using geophysical methods in foundation quality assurance and inspection N2 - Modern geophysical methods might be either directly applied to foundations or integrated into existing testing schemes to assist in quality assurance and inspections. This paper gives an overview on available ideas and some more detailed examples from the author `s work including: - Vibrator technologies to improve pile integrity testing. - Ideas from vertical seismic profiling used in multichannel pile inspection - Cross- and downhole seismics to check the diameter of jet grouting columns - Improving the parallel seismic methods for precise length measurement of piles and foundation walls - Seismic migration methods to improve ultrasonic imaging of foundation slabs - Seismological tools to monitor subtle changes in concrete constructions The author strongly believes that the cooperation between geophysics and civil engineering, which is obviously becoming stronger and stronger, will lead to a large number of innovative approaches for investigations tasks currently still unresolved. A lot of challenges and chances for science and technology are right here. T2 - SAGEEP CY - Denver, CO, USA DA - 20.03.2016 KW - Non-destructive testing KW - Piles KW - Foundations KW - Slabs KW - Parallel seismic KW - Vibrator KW - Integrity PY - 2016 SP - paper 45, 1 EP - 7 AN - OPUS4-35704 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Levee inspection - geophysics between science, standards, reliability and budgets N2 - Numerous case histories show evidence that geophysical methods are valuable tools for levee inspection and monitoring. National and international standards and recommendations recommend the use of geophysics for a variety of tasks. However, in some cases reported have been flaws missed or false indications given. Due to the larger variety in type, size and construction of levees and the even larger variety of potential tasks and targets the success of geophysical surveys still pretty much depends on the available budget and the experience and capabilities of the clients and contractors involved. It is strongly recommended that all relevant parties agree on the detailed objectives of the survey, required accuracy and reliability of the results and any follow up measures. For the most common tasks more research and practical work using techniques as POD (probability of detection), which are well established in other fields of non-destructive testing, would be of benefit. T2 - SAGEEP 2016 CY - Denver, CO, USA DA - 20.03.2016 KW - Levee KW - Inspection KW - Geophysics PY - 2016 AN - OPUS4-35707 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Coda wave interferometry used for monitoring of concrete constructions N2 - Concrete is known to be a very useful, flexible and durable construction material. However, due to excess load, fatigue, chemical processes, freeze-thaw or reinforcement corrosion concrete may suffer from degradation. If detected too late, repair is difficult and expensive. The propagation of ultrasonic waves is influenced by changes in the properties and structure of the material, including, but not limited to, stress, temperature, moisture content and microcracking. Ultrasonic velocieties thus may serve as indicators for structural health. Traditional ultrasonic methods as transmission time of flight measurements are used since decades, but are not sensible enough to show subtle changes. Coda Wave Interferometry (CWI), originally developed in seismology to detect stress changes in the earth's crust uses the information in the late part of ultrasonic signals originating from multiple reflections and scattering. Since a few years it is used by several researchers for lab experiments on concrete. Meanwhile specialized sensors to be embedded in concrete have been developed. We have conducted several lab and a few field experiments, which will be reported here. The capabilities and limitations of CWI are summarized. T2 - Jahrestagung der DGG CY - Münster DA - 14.03.2016 KW - Coda wave interferometry KW - Concrete KW - Monitoring KW - Ultrasound PY - 2016 AN - OPUS4-35710 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Nachbestimmung von Pfahllängen am Beispiel von Masten. N2 - Im Rahmen der Lebensdauerverlängerung oder der Umnutzung von Bauwerken (z. B. Brücken, Bürogebäude oder Maste) müssen diese zum Teil neu bewertet werden. Dafür ist eine Nachrechnung für statische und dynamische Lastfälle erforderlich. Dies betrifft zum einen die Struktur selbst, die gegebenenfalls verstärkt werden muss. Aber auch die Gründung (oft Pfähle verschiedenster Typen) muss neu beurteilt werden. Nach mehreren Jahrzehnten sind jedoch für einige Bauwerke keine zuverlässigen Bestandsunterlagen verfügbar. Eine vollständige Freilegung der Pfähle verbietet sich aus Kostengründen sowie Verlust an Widerstand gegen Zug. Lediglich der Pfahlanschluss kann visuell begutachtet werden, um Pfahlzahl, -typ und Durchmesser zu bestimmen. Für die Bestimmung der Pfahllänge müssen zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden. In einer Machbarkeitsstudie wurden von den Autoren teils im Blindversuch drei Verfahren evaluiert: die klassische Pfahlintegritätsprüfung nach der Hammerschlagmethode, eine mehrkanalige Variante hierzu und das Parallel-Seismik-Verfahren. Die ersten beiden Methoden lieferten an den untersuchten Pfählen nur in Einzelfällen verwertbare Ergebnisse. Die Parallel-Seismik-Methode lieferte auch im Blindversuch an Fundamenten, bei denen die Pfahllänge dem Eigentümer bekannt war, Ergebnisse mit einer Abweichung von max. 0,5 m. Diese Toleranz lässt sich bei der Standfestigkeitsbeurteilung berücksichtigen. Die Mehrkosten des Verfahrens (anders als bei den anderen Verfahren wird ein verrohrtes Bohrloch im Boden nahe dem Pfahl benötigt) halten sich in Grenzen, wenn man es in die geotechnische Untersuchung integriert. Daher wurde es inzwischen auch in der Praxis eingesetzt. Auch liegen die Gesamtkosten für die Untersuchung deutlich unter denen für eventuell notwendigen Ersatz – oder Verstärkungsmaßnahmen, die notwendig werden, wenn keine Daten zur Pfahllänge verfügbar sind. Der Vortrag erläutert die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie, zeigt erste Praxisfälle und weist auf Möglichkeiten hin, das Parallel-Seismik Verfahren in Zukunft noch genauer und effizienter einzusetzen. T2 - Workshop Geophysikalische Untersuchungen an Bauwerken CY - Neustadt/W., Germany DA - 05.10.2016 KW - Parallel-Seismik KW - Mast KW - Pfahl KW - Länge PY - 2016 AN - OPUS4-37720 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Nachbestimmung von Pfahllängen am Beispiel von Masten N2 - Im Rahmen der Lebensdauerverlängerung oder der Umnutzung von Bauwerken (z. B. Brücken, Bürogebäude oder Maste) müssen diese zum Teil neu bewertet werden. Dafür ist eine Nachrechnung für statische und dynamische Lastfälle erforderlich. Dies betrifft zum einen die Struktur selbst, die gegebenenfalls verstärkt werden muss. Aber auch die Gründung (oft Pfähle verschiedenster Typen) muss neu beurteilt werden. Nach mehreren Jahrzehnten sind jedoch für einige Bauwerke keine zuverlässigen Bestandsunterlagen verfügbar. Eine vollständige Freilegung der Pfähle verbietet sich aus Kostengründen sowie Verlust an Widerstand gegen Zug. Lediglich der Pfahlanschluss kann visuell begutachtet werden, um Pfahlzahl, -typ und Durchmesser zu bestimmen. Für die Bestimmung der Pfahllänge müssen zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden. In einer Machbarkeitsstudie wurden von den Autoren teils im Blindversuch drei Verfahren evaluiert: die klassische Pfahlintegritätsprüfung nach der Hammerschlagmethode, eine mehrkanalige Variante hierzu und das Parallel-Seismik-Verfahren. Die ersten beiden Methoden lieferten an den untersuchten Pfählen nur in Einzelfällen verwertbare Ergebnisse. Die Parallel-Seismik-Methode lieferte auch im Blindversuch an Fundamenten, bei denen die Pfahllänge dem Eigentümer bekannt war, Ergebnisse mit einer Abweichung von max. 0,5 m. Diese Toleranz lässt sich bei der Standfestigkeitsbeurteilung berücksichtigen. Die Mehrkosten des Verfahrens (anders als bei den anderen Verfahren wird ein verrohrtes Bohrloch im Boden nahe dem Pfahl benötigt) halten sich in Grenzen, wenn man es in die geotechnische Untersuchung integriert. Daher wurde es inzwischen auch in der Praxis eingesetzt. Auch liegen die Gesamtkosten für die Untersuchung deutlich unter denen für eventuell notwendigen Ersatz – oder Verstärkungsmaßnahmen, die notwendig werden, wenn keine Daten zur Pfahllänge verfügbar sind. Der Vortrag erläutert die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie, zeigt erste Praxisfälle und weist auf Möglichkeiten hin, das Parallel-Seismik Verfahren in Zukunft noch genauer und effizienter einzusetzen. T2 - Baugrundtagung 2016 CY - Bielefeld, Germany DA - 15.09.2016 KW - Mast KW - Pile KW - Pfahl KW - Länge KW - Parallel-Seismik KW - Integritätsprüfung KW - Tower KW - Length KW - Parallel-seismic KW - Integrity-testing PY - 2016 AN - OPUS4-37647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Geophysik im Bauwesen - ein Überblick N2 - Überblick über den Einsatz verschiedener geophysikalischer Verfahren in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen T2 - Workshop Geophysikalische Untersuchungen an Bauwerken CY - Neustadt/W., Germany DA - 05.10.2016 KW - Geophysik KW - ZfP KW - Bauwesen PY - 2016 AN - OPUS4-37719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Progress in non-destructive testing and monitoring of concrete N2 - Überblicksvortrag zu Aktivitäten von BAM-8.2 T2 - Seminar der Universität Lund, Fakultät, Technische Geologie und NDT CY - Lund, Sweden DA - 8.3.2018 KW - Concrete KW - Non-Destructive Testing PY - 2018 AN - OPUS4-44575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Milmann, Boris T1 - LAUS - Erste praktische Erfahrungen mit einem neuartigen Ultraschallsystem großer Eindringtiefe N2 - Konventionelle Systeme zur Ultraschall-Echo-Prüfung von Betonbauteilen sind in ihrer Eindringtiefe auf etwa einem Meter begrenzt. Zur Prüfung stärkerer Objekte war die Entwicklung eines neuartigen Prüfsystems notwendig. Das LAUS-System (Large Aperture UltraSound) besteht aus 12 einzelnen Arrays, die mit jeweils 32 Einzelprüfköpfen (Scherwellen, 25 – 50 kHz) als Sender oder Empfänger betrieben werden können. Sie werden unabhängig auf Betonoberflächen mit Unterdruck befestigt und kommunizieren drahtlos untereinander und mit der Zentraleinheit. Alle möglichen Kombinationen ergeben 132 Einzelmessungen, die zur Rekonstruktion des durchschallten Volumens genutzt werden. Mehrere dieser Datensätze lassen sich zu einer 3D-Auswertung kombinieren. Das System wurde an mehreren Testobjekten und Bauwerken erfolgreich erprobt. So konnte die fünf Meter dicke, sehr stark bewehrte Fundamentplatte des Fallturms auf dem BAM-Testgelände bei Horstwalde durchschallt werden. Ein zweites Beispiel ist die erfolgreiche Detektion von Spannkanälen in 1,8 m Tiefe in einem massiven Brückenbauwerk. T2 - Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin, Germany DA - 15.2.2018 KW - Ultraschall KW - Beton KW - LAUS KW - Brücke KW - Fundament PY - 2018 AN - OPUS4-44577 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasound: From Imaging to Monitoring N2 - Review of ultrasonic echo imaging and ultrasonic monitoring techniques applied to concrete structures, especially bridges. Includes newest research results from BAM. T2 - Transport Research Board Annual Meeting, Workshop 1647 CY - Washington, DC, USA DA - 6.1.2018 KW - Ultrasound KW - Imaging KW - Monitoring KW - Concrete KW - Bridges PY - 2018 AN - OPUS4-44587 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Detecting subtle changes in concrete with coda wave interferometry N2 - Subtle changes in concrete, caused by stress, temperature or deterioration can be detected by ultrasonic transmission measurements evaluated by coda wave interferometry. Background and examples are presented as well as possibilities to locate damages. T2 - New mathematics for a safer world: wave propagation in heterogeneous materials CY - Edinburgh, UK DA - 12.06.2017 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Coda wave interferometry KW - Monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-40580 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Bridge Monitoring by Passive Seismic Data, First tests at the BLEIB reference structure N2 - Seismic wave velocities are related to elastic moduli and other properties and can serve as indicators for changes in the material. They are conventionally determined by active measurements. Using ideas from seismic interferometry Determination from stacked cross-correlations of registrations of man- made and natural noise (“passive seimics“) is an effective alternative, as these data might be available from vibration monitoring anyway. The validity of this approach is demonstrated by a simple experiment based on recordings of man made noise using accelerometers at the reference structure. The s-wave (or more probable. guided wave) velocity was determined to be 2100 m/s in both active and passive experiments. T2 - Passive Imaging and monitoring in wave physics: from seismology to ultrasound CY - Cargese, France DA - 05.06.2017 KW - Passive Seismics KW - Bridge monitoring KW - Elastic wave velocity PY - 2017 AN - OPUS4-40575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Grohmann, Maria A1 - Ertel, Jens-Peter T1 - Using geophysical methods in quality assurance and inspection of foundations N2 - Modern geophysical methods might be either directly applied to concrete structures or integrated into existing testing schemes to assist in quality assurance and inspections. This paper gives an overview on some ideas and developments from the author’s work: • Vibrator technologies to improve pile integrity testing. • Ideas from vertical seismic profiling used in multichannel pile inspection • Cross- and downhole seismics to check the diameter of jet grouting columns • Improving the parallel seismic methods for precise length measurement of piles and foundation walls • Seismic migration methods to improve ultrasonic imaging of foundation slabs • Seismological tools to monitor subtle changes in concrete constructions The authors strongly believe that the cooperation between geophysics and civil engineering, which is obviously becoming stronger and stronger, will lead to a large number of innovative approaches. T2 - ICEG 2017 CY - Al Ain, United Arab Emirates DA - 09.10.2017 KW - Foundations KW - NDT KW - Geophysics PY - 2017 SP - Paper EG02, 1 EP - 5 PB - UAE University CY - Al Ain, United Arab Emirates AN - OPUS4-42552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Bauwerksdiagnostik – Indikatoren für die Zukunft T1 - Building Diagnostics - Indicators for the Future N2 - Vor dem Hintergrund der alternden Verkehrsinfrastruktur und des großen Bauwerksbestands allgemein gewinnt deren Zustandserfassung an Bedeutung. Durch die Einführung von Bauwerksmanagementsystemen und die Digitalisierung der Wirtschaft im Rahmen von Industrie 4.0 wird diese Entwicklung noch mehr Dynamik entfalten. Die Vernetzung von Zustandsdaten mit der Belastung, Wartung und Instandsetzung sowie der politischen Planung, wird eine hohe Bedeutung bekommen. Angesichts der Altersstruktur der Verkehrsinfrastruktur und begrenzter öffentlicher Gelder wird zukünftig eine selektive Instandsetzung von Bauwerken nach deren Zustandsnoten notwendig sein. Zerstörungsfreie Untersuchungsverfahren für Bauwerke nehmen in diesem Kontext eine wichtige Rolle ein, sie sollen die quantitativen Zustandsdaten erbringen und in die Datenbanken für Managementsysteme mit zuverlässigen und objektiven Messdaten füllen. KW - Bauwerksdiagnostik KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Infrastruktur PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201771003 SN - 1437-0999 VL - 94 IS - 10 SP - 675 EP - 675 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-42618 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Herbrand, M. A1 - Müller, M. T1 - Monitoring von Querkraftversuchen an Spannbetondurchlaufträgern mit Ultraschall und Codawelleninterferometrie T1 - Monitoring of shear tests on prestressed concrete continuous beams using ultrasound and coda wave interferometry N2 - Zusammenfassung Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der RWTH Aachen wurden mehrere Spannbetondurchlaufträger bis zum Versagen belastetet. Neben umfangreicher konventioneller Messtechnik wurden zusätzlich innovative Messmethoden durch die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) getestet. Darunter waren eingebettete Ultraschall-Transducer, deren Daten mit einer neuartigen Methode, der Codawelleninterferometrie (CWI), ausgewertet wurden. Dieses Verfahren detektiert auch kleinste Änderungen im Signal und in der Wellengeschwindigkeit gegenüber einer Referenzmessung. Hiermit können Belastungs- und Strukturänderungen sowie Schäden sehr viel sensibler angezeigt werden als bei konventionellen Ultraschallmessungen. Durch eine Modifikation des Verfahrens mit gleitender Referenz können aber auch starke Veränderungen im Material, wie sie bei Bruchversuchen auftreten, erfasst werden. In den Versuchen gelang es mit Netzwerken aus bis zu 20 Ultraschall-Transducern, Spannungskonzentrationen und Rissbildungen qualitativ zu detektieren und zu verfolgen, ohne dass die Sensoren direkt am Ort der Änderung angebracht sein müssen. N2 - Abstract In the framework of a research project at RWTH Aachen University, a set of large scale post-tensioned concrete continuous beams has been loaded until failure. In addition to conventional measurement techniques, innovative methods like embedded ultrasonic transducers have been applied by the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). The data acquired with theses transducers has been processed with a novel method called coda wave interferometry (CWI). This technique is able to detect even very small changes in the ultrasonic signal and in wave velocity. Loads or structural changes as well as damages can be detected with a much higher sensitivity compared to conventional measurements. Using a modification of the technique with step-wise referencing larger changes in the material can be followed as well. In the experiments, networks of up to 20 ultrasonic transducers have been used. Stress concentrations and crack formation have been detected and monitored qualitatively, without having to place the transducers directly at the place of interest. KW - Ultraschall KW - Codawelleninterferometrie KW - Brücken KW - Belastung KW - Monitoring PY - 2017 SN - 0005-6650 SN - 1436-4867 VL - 92 IS - November SP - 474 EP - 481 PB - Springer CY - Düsseldorf AN - OPUS4-42677 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Foundations N2 - NDT-CE methods for foundations. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2017 KW - NDT KW - Foundations KW - Pile integrity testing KW - Parallel seismic KW - Crosshole sonic logging PY - 2017 AN - OPUS4-42663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Epple, Niklas A1 - Schumacher, Thomas A1 - Murtuz, A. K. M. Golam A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Dusicka, Peter T1 - Combined passive and active ultrasonic stress wave monitoring of a full‑scale laboratory reinforced concrete bridge column subject to reverse‑cyclic lateral loading N2 - Effective monitoring of reinforced concrete structures requires techniques that detect early-stage material change and active, localized cracking. This study investigates a combined structural health monitoring approach using passive acoustic emission and active ultrasonic methods on a full-scale reinforced concrete bridge column subjected to reverse-cyclic lateral loading. Active monitoring, based on coda wave interferometry, was used to track changes in wave velocity and waveforms, while passive acoustic emission monitoring was used to detect crack activity. The instrumentation consisted of three embedded ultrasonic transducers and three surface-mounted acoustic emission sensors. The results show that active ultrasonic monitoring is most effective prior to visual damage, successfully detecting the onset of internal cracking via wave velocity decreases exceeding 0.4%, and distinguishing load-induced effects from permanent damage. However, its utility diminished in later stages of damage progression, as strong signal decorrelation hindered further data interpretation. Additionally, active US measurements allowed a comparison of damage severity in different parts of the column. Conversely, passive acoustic emission monitoring effectively tracked the formation of concrete cracks throughout the experiment, with distinct event clusters and high-amplitude signals (> 60 dB) confirming ongoing fracture processes in all damage states. This study confirms that combining these methods results in a more robust structural health monitoring strategy by leveraging their complementary strengths. Active techniques excel at tracking continuous material changes in early damage states, while passive methods are superior for detecting discrete cracking events as damage progresses. Importantly, both methods can utilize the same measurement equipment, enabling a cost-effective approach to continuous damage tracking. KW - Coda wave interferometry KW - Active ultrasonic monitoring KW - Acoustic emission KW - Structural health monitoring KW - Nondestructive evaluation PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-638689 DO - https://doi.org/10.1007/s13349-025-00996-w SN - 2190-5479 SP - 1 EP - 24 PB - Springer Nature AN - OPUS4-63868 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abraham, O. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Addressing the need to monitor concrete fatigue with non destructive testing: preliminary results of infrastar European project N2 - Fatigue is one of the most prevalent issues, which directly influences the service life expectancy of concrete structures. Fatigue has been investigated for years for steel structures. However, recent findings suggest that concrete structures may also be significantly subjected to the fatigue phenomena that could lead to premature failure of certainfatigue prone structural elements. To date, fatigue of reinforced concrete has been given little focus. and Kknowledge on the influence factors and durability/capacity effects on this material should be improved. Current technological means to measure fatigue in civil structures like bridges and wind turbines (both onshore and offshore) are outdated, imprecise and inappropriate. Meanwhile, this topic has got much more attention as dynamic loading on concrete structures plays an increasing role, e.g. in bridges with increasing traffic and heavier trucks, in wind energy production due to inherent vibrations e.g. in offshore wind turbine support structures affected by wind and waves. The European Innovative Training Networks (ITN) Marie Skłodowska-Curie Actions project INFRASTAR (Innovation and Networking for Fatigue and Reliability Analysis of Structures - Training for Assessment of Risk) provides research training for 12 PhD students. The project aims to improve knowledge for optimizing the design of new structures as well as for more realistic verification of structural safety and more accurate prediction of the remaining fatigue lifetime of existing structures. First, the INFRASTAR research framework is detailed. Then it will be exemplified through the presentation of the major results of the four PhD students involved in the work package dealing with auscultation and monitoring. This includes the development and improvement of Fiber Optics (FO) and Coda Wave Interferometry (CWI) for crack sizing and imagery, new sensor technologies and integration, information management, monitoring strategy for fatigue damage investigation and lifetime prediction. T2 - ASNT SMT/NDT-CE 2018 CY - New Brunswick, NJ, USA DA - 27.8.2018 KW - Concrete KW - Fatigue KW - Non-destructive testing KW - Reliabiilty PY - 2018 AN - OPUS4-45862 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasonic monitoring of full-scale load experiments N2 - Previous work has shown that ultrasonic monitoring using externally applied or embedded transducers and imaging methods based on coda wave interferometry are able to detect subtle changes in concrete elements. In this study, a limited number of embedded transducers has been used to monitor changes in several 12 m long two-span concrete beams subjected to point or linear loads until failure. The ultrasonic results showed the high sensitivity to stress changes and the nonlinear character of the associated effects. However, the ultrasonic features showed a very good correlation to several conventional monitoring parameters. For higher loads (significant amount of cracking), the technique had to be modified to cope with large wave velocity variations and high decorrelation compared to the reference signal. Using a very simple imaging procedure, the 2D stress field inside the beam has been visualized including inhomogeneities and artifact at places where cracking occurred at higher loads. The technique has the potential to be included in real time monitoring systems. T2 - ASNT SMT/NDT-CE 2018 CY - New Brunswick, NJ, USA DA - 27.8.2018 KW - Concrete KW - Monitoring KW - Ultrasound KW - Coda wave interferometry PY - 2018 AN - OPUS4-45827 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasonic monitoring of concrete constructions using embedded transducers N2 - Ultrasonic transmission measurements are used to monitor concrete elements mostly on a laboratory scale since decades. Recently, coda wave interferometry, a technique adapted from seismology, has been introduced to civil Engineering experiments. It can be used to reveal subtle changes in concrete samples and even large construction elements without having a transducer directly at the location where the change is taking place. The methodology works best with embedded transducers to avoid coupling issues or excessive environmental influence. These transducers can be used for newly built and existing structures. Recently, large concrete beams have been equipped with a network of transducers and loaded until failure. Using code wave interferometry, it was possible to visualize stress fields and damaged areas. T2 - International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 4.10.2018 KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - Concrete PY - 2018 UR - http://www.ndt.net/?id=23542 SN - 1435-4934 VL - 23 IS - 12 SP - 1 EP - 6 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-46842 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Quality assurance of engineered barriers in underground waste disposals N2 - This poster provides an overview of ultrasonic investigations of an engineered test barrier at ERAM Morsleben, which were completed as part of contractual work with the Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH (BGE). This includes both experiments with the Large Aperture Ultrasound System (LAUS) and the ultrasonic borehole array. Also included in the poster is a description of the planned BAM thematic project “SealWasteSafe”. In particular, the proposed geopolymer materials are described and future research requirements are detailed. T2 - 1. Statuskonferenz Endlagerung von hochradioaktiven Abfällen CY - Berlin, Germany DA - 08.11.2018 KW - Large Aperture Ultrasound System (LAUS) KW - Ultrasonic Borehole Array KW - SealWasteSafe KW - Geopolymer KW - Crack Detection PY - 2018 AN - OPUS4-47021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Mielentz, Frank A1 - Bertschat, Anja-Sophie A1 - Mierschke, Vivien A1 - Werner, Andreas T1 - Untersuchung von Veränderungen in Beton mit Ultraschall-Codawelleninterferometrie N2 - Die Coda transmittierter Ultraschallsignale in Beton enthält Informationen zu Struktur und Zustand des Materials bzw. deren Änderung. Relevant sind u. a. Temperatur, Stress, Feuchtigkeit und verschiedene Schädigungsmechanismen. Die zahlreichen Einflussfaktoren sind nur schwer zu trennen und die Messeffekte oft zu Beginn sehr klein.Die CWI ermöglicht die Detektion kleinster Geschwindigkeitsveränderungen durch den Vergleich, der in kleinen Schritten gestauchten oder gestreckten Signalen mit eine Referenzmessung. Andere Indikatoren für Änderungen im Material sind: • Kreuzkorrelation • Laufzeit direkte Welle • Energie/Amplitude • Änderungen im Frequenzspektrum Die beschriebene Technik wird von uns bisher primär in klein- und großskaligen Laborversuchen genutzt. Die Forschung konzentriert sich auf die Untersuchung und Trennung verschiedener Einflusseffekte. Aber auch erste reale Bauwerke wurden schon instrumentiert, z. B. Brücken und eine Tunneldecke. T2 - 77. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Potsdam, Germany DA - 27.03.2017 KW - Beton Ultraschall Monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-39661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Epple, Niklas A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Hindersmann, I. A1 - Sodeikat, C. A1 - Groschup, R. ED - Rizzo, P. ED - Milazzo, A. T1 - From the Lab to the Structure: Monitoring of a German Road Bridge Using Embedded Ultrasonic Transducers and Coda Waves N2 - The ‘Gänstorbrücke’ bridge between the cities of Ulm and Neu-Ulm is one of the best-monitored bridges all over Germany. In addition to an already active bride monitoring system, we have equipped the bridge with 30 ultrasonic transducers to explore the monitoring possibilities at an in-service large-scale reinforced concrete structure with continuous active ultrasonic measurements. The monitoring system is based on the detection of small changes in the entire signal, especially the multiply scattered parts of the recording, the so-called coda. Applying Coda Wave Interferometry (CWI), subtle changes in the signal can be detected and related to changing velocities in the area between source and receiver. A comparison of the results from coda wave interferometry with the strain measurements of the permanent monitoring system shows a correlation between strain measurements and CWI results. We discuss the challenges of changing environmental conditions, pose for interpretation of the results, and highlight the advantages of embedded versus externally attached ultrasonic transducers in permanent bridge monitoring, especially when coda wave interferometry is applied. KW - Bridge monitoring KW - Ultrasound KW - Embedded sensors KW - Coda wave interferometry PY - 2022 SN - 978-3-031-07258-1 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-07258-1_83 VL - 254 SP - 824 EP - 832 PB - Springer Cham CY - Cham AN - OPUS4-55385 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Xin A1 - Chakraborty, J. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Noise Reduction for Improvement of Ultrasonic Monitoring Using Coda Wave Interferometry on a Real Bridge N2 - Reinforced concrete bridges are iconic parts of modern infrastructure. They are designed for a minimum service life of 100 years. However, environmental factors and/or inappropriate use might cause overload and accelerate the deterioration of bridges. In extreme cases, bridges could collapse when necessary maintenance lacks. Thus, the permanent monitoring for structure health assessment has been proposed, which is the aim of structural health monitoring (SHM). Studies in laboratories have shown that ultrasonic (US) coda wave interferometry (CWI) using diffuse waves has high sensitivity and reliability to detect subtle changes in concrete structures. The creation of micro-cracks might be recognized at an early stage. Moreover, large-volume structures can be monitored with a relatively small number of US transducers. However, it is still a challenge to implement the CWI method in real SHM practical applications in an outdoor environment because of the complex external factors, such as various noise sources that interfere with the recorded signals. In this paper, monitoring data from a 36-m long bridge girder in Gliwice, Poland, instrumented with embedded US transducers, thermistors, and vibrating wire strain gauges, is presented. Noise estimation and reductionmethods are discussed, and the influence of traffic, as well as temperature variation, are studied. As a result, the relative velocity variation of US waves following the temperature change with a very high precision of 10−4% is shown, and a good bridge health condition is inferred. The influence of lightweight real traffic is negligible. The study verified the feasibility of the implementation of the CWI method on real bridge structures. KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry KW - Noise KW - Concrete KW - Bridge PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-020-00743-9 VL - 40 IS - 1 SP - Article number: 14 PB - Springer Nature AN - OPUS4-52052 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Investigation of ambient noise seismological methods on a bridge model N2 - This presentation is to introduce the research work in the GIOTTO project funded by Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in the frame of “early warning of earthquakes” program. The aim of this work is to investigate the application of seismological noise-based monitoring for bridge structures. A large-scale two-span concrete bridge model with a build-in post-tensioning system, which is exposed to environmental conditions, is chosen as our experimental test structure. Ambient seismic noise measurements were carried out under different pre-stressed conditions. Using the seismic interferometry technique, which is applied to the measurement data in the frequency domain, we reconstruct waveforms that relate to wave propagation in the structure. The coda wave interferometry technique is then implemented by comparing two waveforms recorded in two pre-stress states. Any relative seismic velocity changes are identified by determining the correlation coefficients and reveal the influence of the pre-stressing force. The decrease of the wave propagation velocity indicates the loss of the pre-stress and weakening stiffness due to opening or event extension of cracks. We conclude that the seismological methods used to estimate velocity change can be a promising tool for structural health monitoring of civil structures. T2 - EGU General Assembly 2021 CY - Online meeting DA - 19.04.2021 KW - Ambient seismic noise measurements KW - Pre-stress loss KW - Coda wave interferometry PY - 2021 DO - https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-2773 AN - OPUS4-52578 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Investigation of ambient noise seismological methods on a bridge model N2 - This poster is to introduce the research work in the GIOTTO project funded by Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in the frame of “early warning of earthquakes” program. The aim of this work is to investigate the application of seismological noise-based monitoring for bridge structures. A large-scale two-span concrete bridge model with a build-in post-tensioning system, which is exposed to environmental conditions, is chosen as our experimental test structure. Ambient seismic noise measurements were carried out under different pre-stressed conditions. Using the seismic interferometry technique, which is applied to the measurement data in the frequency domain, we reconstruct waveforms that relate to wave propagation in the structure. The coda wave interferometry technique is then implemented by comparing two waveforms recorded in two pre-stress states. Any relative seismic velocity changes are identified by determining the correlation coefficients and reveal the influence of the pre-stressing force. The decrease of the wave propagation velocity indicates the loss of the pre-stress and weakening stiffness due to opening or event extension of cracks. We conclude that the seismological methods used to estimate velocity change can be a promising tool for structural health monitoring of civil structures. T2 - EGU General Assembly 2021 CY - Online meeting DA - 19.04.2021 KW - Ambient seismic noise measurements KW - Coda wave interferometry KW - Pre-stress loss PY - 2021 DO - https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-2773 AN - OPUS4-52584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - News from NDT@BAM N2 - The presentation summarizes some recent research at BAM in the field of NDT in civil engineering. the firste xample decribes lab experiments on the degardation of concrete during tunnel fires. Radar measuremenst were sucessfully used to detect interior damage. The second example decribes the first ever experiment on using muon imaging to evaluate concrete constructions. T2 - TRB 100th Annual Meeting, Subcommittee AKB40(1) CY - Online meeting DA - 05.01.2021 KW - Non-destructive testing KW - Civil engineering KW - Tunnel fire KW - Radar KW - Muon imaging PY - 2021 AN - OPUS4-52053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Current Trends in SHM of German Prestressed Concrete Road bridges N2 - Due to increasing ageing, deterioration and loading , several prestressed concrete bridges bulit in the 1950ies and 1960ies need monitoring. Recently several bridges have sucesssfully equipped with acoustic emission sensing system. BAM works together with several universities on an add onn: Active ultrasonic monitoring combined with coda wave interferometry will help to detect subtle changes and precursors fo failure earlier than other methods. T2 - TRB 100th Annual Meeting, Subcommittee AKT40(3) CY - Online meeting DA - 05.01.2021 KW - Bridges KW - Monitoring KW - Acoustic emission KW - Ultrasound KW - Coda wave interferometry PY - 2021 AN - OPUS4-51972 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - ZfPBau 4.0 - Herausforderungen an die ZfP im Bauwesen im Rahmen der Digitalisierung N2 - Die ZfP ist im Bauwesen bisher deutlich weniger reguliert (und auch akzeptiert) als in anderen Industriebereichen. Zum Beispiel gibt für die meisten Prüfverfahren weder Normen noch ein allgemein akzeptiertes Ausbildungs- und Zertifizierungssystem. Dies hat auch Konsequenzen für die Digitalisierung. Im Gegensatz dazu wird im Bauwesen derzeit für viele Bereiche verbindlich ein neues Verfahren zur Unterstützung von Design, Planung, Herstellung und Betrieb eingeführt: BIM (Building Information Modeling). Der Vortrag beleuchtet das Spannungsfeld zwischen dem geringen Organisations- und Standardisierungsgrad und den neuen digitalen Möglichkeiten und stellt den neuen Arbeitskreis zur ZfP 4.0 im Bauwesen vor. Er beleuchtet auch, in welchen Bereichen die ZfP im Bauwesen von Entwicklungen aus „Industrie 4.0“ und der zerstörungsfreien Prüfung in anderen Anwendungsbereichen profitieren kann - z. B. bei Datenformaten, Datenarchivierung und Schnittstellen. T2 - TAE Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur CY - Esslingen, Germany DA - 29.06.2021 KW - ZfPBau KW - SHM KW - Industrie 4.0 KW - BIM KW - Datenbank PY - 2021 AN - OPUS4-52914 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Long term monitoring of concrete structures using innovative NDT and SHM approaches: NDT-CE 4.0 N2 - In Germany, a large amount of reinforced and/or prestressed concrete structures are approaching the end of their life cycle. Many of them already show a significant reduction of operability or capacity. The issue is most obvious, but not limited to traffic or energy related infrastructure. These structures have to be inspected and assessed on a regular basis. More and more permanent monitoring systems are installed to follow the degradation and to give pre-warning before failure. While the basic mandatory inspection (e. g. of bridges) is still limited to visual examination and tap tests, more advanced investigation tools as ultrasound or radar are used more and more often. Monitoring e. g. by acoustic emission systems is increasingly used e.g. for detection of wire breaks in prestressed structures. The presentation gives an overview on the state of the art and an outlook on innovative systems, including the integration in modern data processing, evaluation, display and archive systems. T2 - European NDE Symposium for NPP CY - Online Meeting DA - 04.05.2021 KW - NDT KW - Nuclear KW - Concrete PY - 2021 AN - OPUS4-52624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Hille, Falk A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Papadrakakis, M. ED - Fragiadakis, M. T1 - Monitoring of a prestressed bridge model byultrasonic measurement and vibration recordings N2 - The aim of this work is to improve the current structural health monitoring (SHM) methods for civil structures. A field experiment was carried out on a two-span bridge with a built-in un-bonded prestressing system. The bridge is a 24-metre long concrete beam resting on three bear-ings. Cracks were formed subsequently when a prestressing force of 350 kN was changed to 200 kN, so that different structural states could be demonstrated. The structural assessment of this reference bridge was accomplished by the non-destructive testing using ultrasonic devices and vibration measurements. The ultrasonic velocity variations were investigated by using the coda wave interferometry method. The seismic interferometry technique was applied to the vi-bration recordings to reconstruct the wave propagation field in the bridge. This investigation shows that the wave velocity is sensitive to the current structural state and can be considered as the damage indicator. Overall, the implementation of coda cave interferometry and seismic interferometry technique facilitates structural health monitoring (SHM) in civil engineering. T2 - COMPDYN 2021 8th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering CY - Online meeting DA - 28.06.2021 KW - Structural health monitoring KW - Non-destructive testing KW - Coda wave interferometry KW - Seismic interferometry KW - Ultrasonic measurement KW - Prestress PY - 2021 SP - 1 EP - 9 PB - European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS) AN - OPUS4-52957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Summary - Recollection and common anaylsis N2 - The set of slides summarises the expectations of participants discussed during the opening session. Then the most important aspects of the presentations during the first two days are compiled. At the end the conclusions coming out of a joint discussion are presented. This show what participants expect BAM to do for implementation of the PA in near future. T2 - Follow-up Workshop on Statistical Safety Assessment of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM-Berlin, Germany DA - 05.10.2016 KW - Life time determination KW - Determination of periodic inspection KW - Probabilistic approval approach KW - Degradation KW - Monte-Carlo-experiment KW - Failure rate-pressureVolume-curve KW - Acceptance rate KW - Complexity of PA KW - Industrial needs PY - 2016 AN - OPUS4-38958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Nationale Weiterverwendung von Bergungs-Druckgefäßen N2 - Der Vortrag zeigt die aktuelle Rechtslage bzgl. Bergungsdruckgefäße und die hierzu vom BMVI und der BAM veröffentlichten Dokumente. Darüber hinaus werden die Informationen dargestellt, die der BAM derzeit über Betrieb und Bauweise von Bergebehältern vorliegen. Der Vortrag informiert über mögliche Alternativen, die ggf. angestrebte Weiterverwendung alter Bergebehälter unter dem Vorbehalt der positiven Prüfung zu gestatten. Der Vortrag schließt mit einer Reihe von Fragen an die anwesenden Betreiber, deren Beantwortung der BAM hilt, das weitere Vorgehen zur Erfüllung der behördlichen Aufgabe effizient und kundenoritiert zu gestalten. T2 - BAM-DIN-IGV-DVFG Gespräch 2017 CY - DIN Berlin, Germany DA - 15.02.2017 KW - Bergebehälter KW - Notfallbeförderung KW - Technisches Regelwerk KW - Druckgeräte-Verordnung KW - Seeverkehr KW - Neubewertung PY - 2017 AN - OPUS4-39180 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Schallemissionsprüfung an Druckbehältern N2 - Neben Anwendungsbeispielen für die Schallemissionsprüfung bei der wiederkehrenden Prüfung von Druckspeichern, wird insbesondere auf Forschungsaspekte der Schallemissionsmessung an Composite-Druckbehältern eingegangen. T2 - Erfahrungsaustausch für amtlich anerkannte Sachverständige der Anlagenüberwachung der Industrie CY - Würzburg, Germany DA - 04 April 2017 KW - Schallemissionsprüfung KW - Druckspeicher KW - Composite-Druckbehältern PY - 2017 AN - OPUS4-39684 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saul, Herbert T1 - Gefahrguttransport - Ablaufdiagramm "Verwaltungsvorgang" N2 - Das Poster stellt die verschiedenen Schritte zur Bearbeitung eines Verwaltungsvorangs dar. Dieser beginnt mit der Anbahnung des Vorgangs, mit Prüfung der Rechtsvorschriften und der Erforschung des Kundenwillens. Im nächsten Schritt wird die Vollständigkeit der Unterlagen geprüft, bevor im Fall positiv geprüfter Unterlagen (Nachweis der Erfüllung der Rechtsanforderungen) der Bescheid erstellt und der Verwaltungsakt abgeschlossen werden kann. T2 - Abteilungskolloquium "Verwaltungsrecht für Zulasser" CY - BAM-Berlin, Germany DA - 16.02.2017 KW - Antragstellung KW - Verwaltungsakt KW - Bescheid KW - Nachforderung PY - 2017 AN - OPUS4-39213 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Partial Substitution of inspections By Statistical Methods N2 - There are several aspects that - dependent from the design of a pressure receptacle - cannot be checked by the currently mandatory inspection methods. Therefore, in some cases destructive tests are needed as alternatives. This requires the operation of statistical evaluation methods. How it works and why it is necessary is shown for the examples of so called over-moulded cylinders and concerning composite cylinders. T2 - Gemeinsame Tagung der ECE der Vereinten Nationen CY - Geneva, Switzerland DA - 19.09.2016 KW - probabilistic tools KW - over-moulded cylinders KW - composite-cylinders PY - 2016 AN - OPUS4-37819 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Lehr, Christian A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Berstprüfung von Gasflaschen - Besichtigung Prüffeld Druckgefäße N2 - Der Vortrag dient zur Erläuterung der Hintergründe der der Prüffeld gezeichten Prüfung und Ausstellungsstücke. Es wird zunächst erläutert, warum es Berstprüfungen gibt, und für welche Druckgefgäße diese verpflichtend sind. Dann wird auf die Prüfparameter eingegangen und die besondere Rolle der zu hoch angesetzten Druckrate. Dies leitet zur Prüftechnik der BAM über, der reale Druckkurven miteinander verglichen werden. Es wird die Prüf- und Messtechnik der anstehenden Prüfung erläutert und der Versuch gezeigt (nicht Teil der Folien). Im Nachgang wird erläutert wo die Grenzen der Interpretation dieser Prüfung liegen, und auf die langsame Berstprüfung und das dafür und für die Lastwechselprüfung bei der BAM vorhandene Equipment übergeleitet. T2 - Gefahrguttechniktage Verpackungen 2017 CY - BAM-FB, Berlin, Germany DA - 09.11.2017 KW - Gastransport KW - Druckanstiegsrate KW - Schutzbehälter KW - Reproduzierbarkeit KW - Messtechnik PY - 2017 AN - OPUS4-43114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Druckgefäße für den See- oder Lufttransport N2 - Der Vortrag richtet sich an nationale Experten im Bereich Gefahrguttransport von Gasen. Er zeigt einen kurzen Einstieg zur Geschichte und die Zahlen der BAM. Über die Struktur der A 3 führt er ein in die Strukturen derjenigen UN-Gremien, die Gefahrgutrecht gestalten. Darauf aufbauend wir gezeigt, wie die Interaktion der auf völkerrechtlichen Verträgen basierenden Regelwerke gelebt wird. Dies wird ergänzt durch Erläuterungen zur Interaktion der Landverkehrsvorschriften mit dem EU-Recht und wie die Bundesrepublik die Vielzahl der entsprechenden Zuständigkeiten unter Einbindung der BAM ausgestaltet. Der dritte Abschnitt stellt die Verwendbarkeit von Druckgefäßen und die Vorschriftenzitate zur Zulassung zusammen. Zuletzt wird dargestellt, welche Rolle die BAM inne hat und wie das Erlangen einer Druckgefäß-Zulassung durch die BAM effizient angegangen werden kann. T2 - 27. Erfahrungsaustausch für Gefahrgutbeauftrage (des IGV) CY - Papenburg, Germany DA - 15.11.2017 KW - IACO TI KW - IMDG-Code KW - ADR KW - RID KW - UN-Druckgefäße KW - Binnenmarkt-RL KW - GGVSee KW - Römische Verträge KW - Orange Book KW - TPED PY - 2017 AN - OPUS4-43108 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin T1 - Polarization-diversity-detection-based wavelength-scanning coherent-optical-time-domain reflectometer and its application for bus monitoring N2 - Although wavelength scanning coherent optical time-domain reflectometry (WS-COTDR) system is immune to fading effect, it suffers from occasional and localized large errors caused by the false peak in the correlation spectrum due to the large signal generated in the random interference of the backscattered light. Polarization diversity detection is applied to a standard WS-COTDR system to suppress large measurement errors. In this way, the orthogonally polarized components of backscattered light can be obtained and processed separately. Due to the birefringence of the sensing fiber, the components experience different interference processes, so the average of their correlation spectrum can suppress the false peaks and finally reduce the occurrence of larger errors. The effectiveness of the proposed method is validated in laboratory for monitoring of sinusoidal vibrations and in field for tracking the bus movement via a dark fiber. T2 - 29th International Conference on Optical Fiber Sensors CY - Porto, Portugal DA - 26.05.2025 KW - Traffic monitoring KW - Coherent optical time domain reflectometry KW - Distributed fiber sensing KW - Polarization diversity detection PY - 2025 SN - 978-1-5106-9187-2 DO - https://doi.org/10.1117/12.3060889 VL - 13639 SP - 1 EP - 4 PB - SPIE AN - OPUS4-63258 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerbeit, Marco T1 - Background oriented Schlieren measurements for pressure relief systems in the free field N2 - Shock waves or shocks are a supersonic phenomenon in which the flow variables change abruptly in a thin layer. These occur with super sonic flow, such as the supersonic flight of airplanes or rockets or with explosions. As the pressure, temperature and density change in a shock, this can be recorded. The most commonly used approach is the use of pressure sensors. Pressure information is only available at the certain locations where the sensors are installed. Any body, such as free-standing sensors, that is introduced into the flow, distorts it. Therefore, not inverse measurement methods for measuring flow variables, such as the background orientated schlieren (BOS) method or the partical image velocimetry (PIV), are used. For this reason, a BOS setup was carried out in an open field at the Test Site Technical Safety (TTS) of BAM using a shock wave generator to visualize the shocks that result from a gas explosion. These investigations are presented in this paper. The aim is also to draw conclusions about the pressure change caused by the shock and the advantages that such a simple structure provides to the tests. T2 - 30th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems CY - Ottawa, Canada DA - 28.07.2025 KW - BOS KW - Blast KW - Shock PY - 2025 AN - OPUS4-63915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinge, Andrea A1 - Mönig, Julian A1 - Kalbe, Ute A1 - Richter, Matthias A1 - Horn, Wolfgang A1 - Ziegert, Christof A1 - Röhlen, Ulrich A1 - Roswag-Klinge, Eike T1 - upMIN 100 – upcycling MINeralischer Bau- und Abbruchabfälle zur Substitution natürlicher Gesteinskörnungen in Lehmbaustoffen T1 - upMIN 100 – Upcycling mineral construction and demolition debris as a substitute for natural aggregates in earth building materials N2 - Um zukünftig die Entnahme von Primärrohstoffen und die Deponierung von geeignetem Bodenaushub zu vermeiden, wurde im Forschungsvorhaben «upMIN100» der Einsatz von rezyklierten Gesteinskörnungen < 2 mm in Lehmbaustoffen untersucht. Diese Korngrößen aus Rezyklaten, die je nach Ausgangsstoffen und Produkt 5 – 70 % des fertigen Baustoffs ausmachen, waren zum Zeitpunkt des Projektstarts in den gültigen Lehmbaustoff-Normen DIN 18945 – 18948 nicht zugelassen, da diese als Zusatzstoffe nur natürliche Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620, Mehl aus mörtelfreien Ziegeln sowie Blähperlit etc. nach DIN EN 13055-1 und als Bindemittel nur Baulehm aus natürlichen Vorkommen vorsahen. Um den Einsatz von rezyklierten Bau- und Abbruchabfällen für Lehmbaustoffe in der Norm zu ermöglichen, mussten daher die technische Durchführbarkeit, Qualitätsanforderungen an Ausgangsstoffe (z.B. Schadstoffgrenzwerte in Bezug auf Gesundheits- und Umweltverträglichkeit) sowie zulässige Anteile der Rezyklate geregelt werden. Aktuelle Sortier- und Aufbereitungsmethoden wurden im Hinblick auf die technische sowie die wirtschaftliche Machbarkeit überprüft und auf eine mögliche Optimierung untersucht. Um Fragen zur technischen Machbarkeit beantworten zu können, wurde im Vorhaben die exemplarische Entwicklung von zwei wiederverwendbaren Lehmbaustoffen (Lehmstein, Lehmputzmörtel) angestrebt, um zukünftig sowohl das Abfallaufkommen als auch die Rohstoffinanspruchnahme zu reduzieren. Zum einen sollten die Zuschläge bis zu 100% aber auch das natürliche Bindemittel Ton zu 80% – 100% substituiert werden. Der Machbarkeitsnachweis für beide Entwicklungen wurde in Form eines Prototyps mit einem Technologie-Reifegrad 4–5 (TRL 4–5) erbracht. N2 - To avoid the extraction of primary raw materials and the landfilling of suitable excavated soil in the future, the use of recycled aggregates < 2 mm in earth building materials was investigated in the “upMIN 100” research project. These grain sizes from recycled materials, which make up 5–70 % of the finished building material depending on the source materials and product, were not permitted in the applicable earth building material standards DIN 18945–18948 at the time the project started, as these only allow natural aggregates in accordance with DIN EN 12620, flour from mortarfree bricks and expanded perlite etc. as additives in accordance with DIN EN 13055-1 and only building clay from natural sources as a binder. For the use of recycled construction and demolition waste for earth building materials in the standard, the technical feasibility, quality requirements for source (e. g. limit values for harmful substances in terms of health and environmental compatibility) and permissible proportions of recyclates had to be regulated. Current sorting and processing methods were reviewed in terms of technical and economic feasibility and examined for possible optimisation. To ascertain the technical feasibility of the use of recycled construction demolition waste for earth building materials, the project developed two reusable earth building materials (earth blocks, clay plaster mortar) as examples of both waste reduction and of the use of raw materials in the future. On the one hand, up to 100 % of the aggregates and 80–100 % of the natural binder clay should be substituted. The proof of concept for both developments was provided in the form of a prototype with a technology readiness level 4–5 (TRL 4–5). T2 - Lehm 2024 Fachtagung CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Recycled aggregates KW - Earthen building materials KW - Contaminants KW - Reuse KW - Resources PY - 2024 SP - 1 EP - 10 CY - Weimar AN - OPUS4-62612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinge, A. T1 - upMIN 100 – upcycling of mineral construction and demolition waste to substitute natural aggregates in earthen building materials N2 - The construction sector is one of the most resource-intensive sectors in Germany and is responsible for 40 % of CO2 emissions. emissions. Around 517 million tons of mineral raw materials are required annually for the construction of buildings in Germany. At the same time, mineral construction waste was the largest material flow at 229.3 million tons (2020). The rates of building material recycling have increased since 2000, especially for mineral waste. Nevertheless, the majority of recycled aggregates are used in technically largely unregulated applications (e.g. road construction). This downcycling leads to a loss of valuable resources for technically and economically valuable uses. The upMIN100 research project is investigating the question of whether and to what extent recycled mineral construction and demolition waste is suitable as an additive in earthen building materials such as earth plasters and earth blocks. The focus is placed on grain sizes < 2 mm, which are currently predominantly landfilled, as there are currently no regulations for their use in building products. In order to enable the use of construction and demolition waste, the technical feasibility must be ensured, quality requirements for source materials (e.g. limit values for pollutants in terms of health and environmental environmental compatibility and hazardous substances) and permissible proportions of recycled aggregates must be defined. To avoid negative impact on building occupants, the developed building materials have been tested in terms of harmful substances included in the mineral waste as well as emissions into the ambient air. Furthermore, the earthen building products, manufactured from mineral waste, should be free from pollutants to enable a return into the environment. According to the Substitute Building Materials Ordinance (EBV) this corresponds to criterion BM-0. Two different building material developments were used to test the technical feasibility and the pollutant content of the recycled aggregate. T2 - Sustainable Built Environment Conference 2025 CY - Zurich, Switzerland DA - 25.06.2025 KW - Mineral waste KW - Upcycling KW - Earthen building product KW - Circular construction PY - 2025 AN - OPUS4-63552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soruco Aloisio, Ricardo T1 - Digitale Abbildung von Assets - Dateninfrastruktur für Industrie 4.0 N2 - Im Rahmen der von der BAM und anderen Partnern ins Leben gerufenen Initiative „Digitale Qualitätsinfrastruktur“ liegt der Fokus u.a. auf der Entwicklung von neuen Zertifizierungsworkflows. Dabei ist eine besondere Bedeutung dem Zusammenführen von Operational Technology (OT) und Informationstechnik (IT) beizumessen. Zur Datenintegration aus der Sensor-Feldebene einer Versuchs-Wasserstofftankstelle wurde eine solche Infrastruktur aufgebaut. Zudem wurde der von der Plattform Industrie 4.0 empfohlene standardisierte Zwilling „Verwaltungsschale“ für einige Assets der Wasserstofftankstelle implementiert. T2 - QI-Forum 2024 CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2024 KW - Datenintregration KW - IT KW - Infrastruktur KW - OT KW - Open Source KW - Software KW - VPN KW - Verwaltungsschale PY - 2024 AN - OPUS4-63493 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eckert, Katrin A1 - Eiben, Mario A1 - Damm, David T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Präsentation der Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 23.05.2016 KW - Gefahrgut KW - Datenbank GEFAHRGUT PY - 2016 AN - OPUS4-36215 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Die Aufgaben der BAM als zuständige Behörde im Gefahrgutbereich in Deutschland N2 - Die BAM ist zuständige Behörde in Deutschland für bestimmte Aufgaben im Gefahrgutbereich, die u. a. in § 8 der Gefahrgutverordnung Straße, Eisenbahn und Binnenschifffahrt (GGVSEB) und § 12 der Gefahrgutverordnung See (GGVSee) aufgeführt sind und hauptsächlich von den Abteilungen 2 und 3 wahrgenommen werden. So ist die BAM bspw. die in Deutschland für die Zulassung von Verpackungen und Tanks oder auch die Einstufung bestimmter gefährlicher Güter zuständige Stelle. Die BAM arbeitet des Weiteren als Kompetenzbehörde national und international in den entsprechenden Gremien mit und berät das BMDV in der Rechtsfortentwicklung der internationalen Vorschriften für den Gefahrguttransport. Dies geschieht u. a. durch die Mitarbeit im Ständigen Ausschuss Gefahrgutbeförderung (AGGB) des Gefahrgut-Verkehrs-Beirats beim BMDV und den zugehörigen Arbeitsgruppen, oder auch das Erstellen von Anträgen für Rechtsänderungen in den internationalen Vorschriften der Vereinten Nationen (UN) bzw. der Wirtschaftskommission für Europa der UN (UNECE) im Auftrag des BMDV. Die Beratung der betroffenen Wirtschaft und die Normungsarbeit sind weitere wichtige Themen. Die Expertise der BAM wird insbesondere durch Forschung im Gefahrgutbereich erhalten und weiter ausgebaut. Im Rahmen des Vortrags werden drei Forschungsbereiche vorgestellt, von denen zwei für die Energiewende von großer Bedeutung sind. T2 - 10. Deutsche Gefahrgut-Sicherheitstage CY - Nürburg, Germany DA - 13.09.2023 KW - Gefahrgut KW - Zuständige Behörde KW - Transport gefährlicher Güter KW - Gremienarbeit KW - Normung KW - Forschung KW - Gesetzliche Aufgaben PY - 2023 AN - OPUS4-58350 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Simon, Katja A1 - Eiben, Mario A1 - Damm, David A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - 19. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin CY - Berlin, Germany DA - 16.11.2023 KW - BAM-Liste KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapier KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2023 AN - OPUS4-59106 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - Münchner Gefahrguttage 2023 CY - Munich, Germany DA - 15.05.2023 KW - BAM-Liste KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapiere KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2023 AN - OPUS4-57530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln T2 - Münchner Gefahrguttage 2023 CY - Munich, Germany DA - 15.05.2023 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Dangerous goods KW - Database KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system PY - 2023 AN - OPUS4-57531 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für Beförderungspapiere N2 - Die Vorteile bei der Erstellung von Beförderungspapieren mit dem Modul der Datenbank GEFAHRGUT werden dargestellt. Dazu zählen u.a. die einfache Erstellung eines Beförderungspapieres für Stückgut im Straßenverkehr durch Nutzung eines Schritt-für-Schritt-Assistenten, bei dem z. B. grundsätzliche Verbote der Zusammenladung und -packung geprüft werden. Bei der Auswahl der Verpackung werden bei Einzelverpackungen und IBCs nur Verpackungen/IBCs angeboten, die für den jeweiligen Stoff zulässig sind. T2 - Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg CY - Hamburg, Germany DA - 17.02.2020 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut KW - Modul für Beförderungspapiere KW - Gefahrguttransport KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods KW - Transport Documents Modul KW - Dangerous Goods transport PY - 2020 AN - OPUS4-50442 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Simon, Katja A1 - Eiben, Mario A1 - Damm, David A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln. T2 - 19. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin CY - Berlin, Germany DA - 16.11.2023 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Dangerous goods KW - Database KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system PY - 2023 AN - OPUS4-59107 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - Verpackungen für die Beförderung gefährlicher Güter N2 - Ein oder mehrere Gefäße und alle anderen Bestandteile und Werkstoffe, die notwendig sind, damit die Gefäße ihre Behältnis-und andere Sicherheitsfunktionen erfüllen können.“ Zu den Verpackungen zählen Einzelverpackungen, zusammen-gesetzte Verpackungen, Kombinationsverpackungen, Großpackmittel (IBC), Großverpackungen, und außerdem Verpackungen für Gase (Druckgaspackungen; Druckgefäße, wie Flaschen, Großflaschen, Druckfässer und Flaschenbündel; Klasse 2), ansteckungsgefährliche Stoffe (Klasse 6.2) und radioaktive Stoffe (Klasse 7). T2 - Workshop Sicherheitstechnik 2017 CY - Berlin, Germany DA - 12.09.2017 KW - Verpackungen KW - Gefahrgut KW - Beförderung PY - 2017 AN - OPUS4-43345 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Jetzt auch Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Um Gefahrgutumschließungen richtig kennzeichnen zu können ist es erforderlich zu wissen, ob ein Stoff umweltgefährdende Eigenschaften hat. Als Informationsquelle hierfür kann sowohl die Rechercheanwendung der Datenbank GEFAHRGUT als auch die Daten des Gefahrgutdatenservices im BAM-Nummern-System als auch im UN-Nummern-Systems verwendet werden. T2 - 34. Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg CY - Hamburg, Germany DA - 26.02.2018 KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Fachinformationssystem KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Transport of Dangerous Goods KW - Dangerous Goods KW - Specialised Information System KW - Database KW - Environmentally Hazardous PY - 2018 AN - OPUS4-44331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssytem Datenbank GEFAHRGUT - Recherche für nicht-radioaktive Stoffe N2 - Präsentation der Möglichkeiten und Themen der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 34. Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg CY - Hamburg, Germany DA - 26.02.2018 KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Fachinformationssystem KW - Recherche KW - Database KW - Dangerous Goods KW - Specialised Information System PY - 2018 AN - OPUS4-44332 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 27. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 22.05.2017 KW - Gefahrgut KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Specialised information system PY - 2016 AN - OPUS4-41988 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Eiben, Mario T1 - Influence of the Length of the Internal Sleeve Valve on the Release of Powdery Substances from the Closures of Valved Bags for Dangerous Goods N2 - In practice, checks on dangerous goods transports often detect leaks of powdered dangerous goods from valved bags. In this work, the influence factors of a sudden release of powdery substances from the valves of valved bags were investigated. Drop tests were carried out on paper bags of UN design type 5M2 with internal sleeve valve using two different powdery substances (Esplas H130 and zinc oxide “Rotsiegel”). The internal sleeve valves of all test samples were not sift-proof with respect to both filling substances. For almost all test samples, the Esplas H130 powder already leaked out of pasted joints during manual filling. This is a contradiction to the requirement in UN 6.1.4.18.1, according to which closures and joints of paper bags 5M2 should be sift-proof. In the drop tests, longer valve lengths had a greater sealing effect for both filling substances (for filling degrees of at least 95% and for test samples which had already been mechanically loaded). As an extreme example, at the drop height of 1.20 m and a filling degree of 100%, the released amount of zinc oxide powder from a 10 cm long valve was about 16 times higher than from a valve length of 12.5 cm. The valve length is therefore a safety-relevant parameter and should be specified by the manufacturer. To ensure that only filling goods with similar physical properties in comparison to the test substance are used for valved bags, the user must be informed of the particle size of the test substance. T2 - Abteilungskolloquium der 3. Abteilung CY - BAM-Berlin, Germany DA - 08.06.2018 KW - Dangerous goods packagings KW - Bags KW - Sacks KW - Drop-test KW - Sift-proofness PY - 2018 AN - OPUS4-45140 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Influence of the Length of the Internal Sleeve Valve on the Release of Powdery Substances from the Closures of Valved Bags for Dangerous Goods N2 - In practice, checks on dangerous goods transports often detect leaks of powdered dangerous goods from valved bags. In this work, the influence factors of a sudden release of powdery substances from the valves of valved bags were investigated. Drop tests were carried out on paper bags of UN design type 5M2 with internal sleeve valve using two different powdery substances (Esplas H130 and zinc oxide “Rotsiegel”). The internal sleeve valves of all test samples were not sift-proof with respect to both filling substances. For almost all test samples, the Esplas H130 powder already leaked out of pasted joints during manual filling. This is a contradiction to the requirement in UN 6.1.4.18.1, according to which closures and joints of paper bags 5M2 should be sift-proof. In the drop tests, longer valve lengths had a greater sealing effect for both filling substances (for filling degrees of at least 95% and for test samples which had already been mechanically loaded). As an extreme example, at the drop height of 1.20 m and a filling degree of 100%, the released amount of zinc oxide powder from a 10 cm long valve was about 16 times higher than from a valve length of 12.5 cm. The valve length is therefore a safety-relevant parameter and should be specified by the manufacturer. To ensure that only filling goods with similar physical properties in comparison to the test substance are used for valved bags, the user must be informed of the particle size of the test substance. T2 - 21st IAPRI World Conference on Packaging 2018 CY - Zhuhai, People's Republic of China DA - 20.06.2018 KW - Sift-proofness KW - Dangerous goods packagings KW - Bags KW - Sacks KW - Drop test PY - 2018 AN - OPUS4-45273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Simon, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Jetzt auch Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - BAM, Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Dangerous goods KW - Database KW - Environmentally hazardous substance KW - Labelling KW - Specialised information system PY - 2018 AN - OPUS4-45144 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Simon, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssytem Datenbank GEFAHRGUT - Recherche für nicht-radioaktive Stoffe N2 - Präsentation der Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - BAM, Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Fachinformationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Transport of dangerous goods KW - Specialised Information System KW - Gefahrguttransport PY - 2018 AN - OPUS4-45146 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Eiben, Mario A1 - Drousch, Björn A1 - Heinrich, Annika A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Influence of the length of the internal sleeve valve on the release of powdery substances from the closures of valved bags for dangerous goods N2 - In practice, checks on dangerous goods transports often detect leaks of powdered dangerous goods from valved bags. In this work, the influence factors of a sudden release of powdery substances from the valves of valved bags were investigated. Drop tests were performed on paper bags of UN design type 5M2 with internal sleeve valve using 2 different powdery substances (Esplas H130 and zinc oxide “Rotsiegel”). The internal sleeve valves of all test samples were not sift‐proof with respect to both filling substances. For almost all test samples, the Esplas H130 powder already leaked out of pasted joints during manual filling. This is a contradiction to the requirement in UN 6.1.4.18.1, according to which closures and joints of paper bags 5M2 should be sift‐proof. In the drop tests, longer valve lengths had a greater sealing effect for both filling substances (for filling degrees of at least 95% and for test samples which had already been mechanically loaded). As an extreme example, at the drop height of 1.20 m and a filling degree of 100%, the released amount of zinc oxide powder from a 10‐cm‐long valve was about 16 times higher than from a valve length of 12.5 cm. The valve length is therefore a safety‐relevant parameter and should be specified by the manufacturer. To ensure that only filling goods with similar physical properties in comparison with the test substance are used for valved bags, the user must be informed of the particle size of the test substance. KW - Sacks KW - Bags KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Sift-proofness PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2377 SN - 0894-3214 SN - 1099-1522 VL - 31 IS - 8 SP - 532 EP - 544 PB - John Wiley & Sons, Ltd. AN - OPUS4-45835 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Fallprüfungen an Gefahrgutsäcken mit Innenventil N2 - Untersuchung der stoßartigen Freisetzung pulverförmiger Füllgüter aus Ventilsäcken für Gefahrgüter mit Innenventil. Fallprüfungen an einem Papiersack 5M2 mit zwei Füllgütern (Esplas H130 und Zinkoxid). Variation von Ventillänge, Fallhöhe und Füllgrad in Kombination mit der Anzahl der Fallversuche pro Prüfmuster. Bei Esplas H 130 war ein Pulveraustritt aus den Klebestellen bereits beim Befüllen zu verzeichnen. Dies ist ein Widerspruch zu UN 6.1.4.18.1 (Staubdichheit). Bei beiden Substanzen waren die Ventile aller Prüfmuster nach der Fallprüfung nicht mehr staubdicht. Es wird auf erste mögliche Lösungsvorschläge eingegangen. T2 - 31. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - BAM, Berlin, Germany DA - 28.09.2018 KW - Gefahrgutsäcke KW - Staubdichtheit KW - Fallprüfung PY - 2018 AN - OPUS4-46098 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Fallprüfungen an Gefahrgutsäcken mit Innenventil N2 - Untersuchung der stoßartigen Freisetzung pulverförmiger Füllgüter aus Ventilsäcken für Gefahrgüter mit Innenventil. Fallprüfungen an einem Papiersack 5M2 mit zwei Füllgütern (Esplas H130 und Zinkoxid). Variation von Ventillänge, Fallhöhe und Füllgrad in Kombination mit der Anzahl der Fallversuche pro Prüfmuster. Bei Esplas H 130 war ein Pulveraustritt aus den Klebestellen bereits beim Befüllen zu verzeichnen. Dies ist ein Widerspruch zu UN 6.1.4.18.1 (Staubdichheit). Bei beiden Substanzen waren die Ventile aller Prüfmuster nach der Fallprüfung nicht mehr staubdicht. Es wird auf erste mögliche Lösungsvorschläge eingegangen. T2 - ERFA Verpackungen CY - BAM, Berlin, Germany DA - 27.09.2018 KW - Gefahrgutsäcke KW - Staubdichtheit KW - Fallprüfung PY - 2018 AN - OPUS4-46096 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Jetzt auch Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr N2 - Um Gefahrgutumschließungen richtig kennzeichnen zu können ist es erforderlich zu wissen, ob ein Stoff umweltgefährdende Eigenschaften hat. Als Informationsquelle hierfür kann sowohl die Rechercheanwendung der Datenbank GEFAHRGUT als auch die Daten des Gefahrgutdatenservices im BAM-Nummern-System als auch im UN-Nummern-Systems verwendet werden. T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 27.09.2018 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Environmentally Hazardous KW - Dangerous Goods KW - Database KW - Specialised Information System KW - Transport of Dangerous Goods PY - 2018 AN - OPUS4-46195 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssytem Datenbank GEFAHRGUT - Recherche für nicht-radioaktive Stoffe N2 - Präsentation der Möglichkeiten und Themen der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 27.09.2018 KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Gefahrgut KW - Recherche KW - Specialised Information System KW - Dangerous Goods KW - Database PY - 2018 AN - OPUS4-46196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - Tag der offenen Tür der Bundesregierung CY - Berlin, Germany DA - 27.08.2016 KW - Gefahrgut KW - Transport KW - Dangerous goods KW - Transportation PY - 2016 AN - OPUS4-37506 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - IAA-Symposium „Gefahrguttag“ mit begleitender Fahrzeugausstellung; Aktuelle Entwicklungen im Gefahrgutrecht und Erhöhung der Sicherheit von Gefahrgutfahrzeugen CY - Hannover, Germany DA - 27.09.2016 KW - Gefahrgut KW - Transport KW - Dangerous goods KW - Transportation KW - Datenbank GEFAHRGUT PY - 2016 AN - OPUS4-37657 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Damm, David T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Gefahrgut KW - Transport KW - Dangerous goods KW - Transportation KW - Datenbank GEFAHRGUT PY - 2016 AN - OPUS4-37656 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Damm, David T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-37654 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Nutzen für Hersteller von pyrotechnischen Sätzen der Klasse 1 N2 - Für die Hersteller von pyrotechnischen Sätzen der Klasse 1 kann das Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT eine Reihe von Informationen für die Beförderung der entsprechenden Einzelkomponenten liefern. Der Anwender erhält alle relevanten Informationen über die einzuhaltenden Gefahrgutvorschriften, in vielen Fällen u. a. auch über die Angabe, ob der Stoff (zusätzlich) als umweltgefährdender Stoff im Sinne des Gefahrgutrecht eingestuft ist und gekennzeichnet werden muss. Für nicht in dem System berücksichtigte Stoffe wird ein Tool zur Ermittlung der korrekten Sammelposition angeboten... T2 - 27. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Holiday Inn München, Germany DA - 22.05.2017 KW - Pyrotechnische Sätze KW - Gefahrgut KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Fachinformationssystem KW - Klasse 1 PY - 2017 AN - OPUS4-40389 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Damm, David A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 08.05.2017 KW - Gefahrgut KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Specialised information system PY - 2016 AN - OPUS4-41987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM T2 - 27. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 22.05.2017 KW - Gefahrgut KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Specialised information system PY - 2016 AN - OPUS4-41984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Damm, David A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 16. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin CY - Berlin, Germany DA - 09.11.2017 KW - Datenbank KW - Gefahrgut KW - Informationssystem KW - Transport KW - Database KW - Dangerous goods KW - Transport PY - 2016 AN - OPUS4-42838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Damm, David A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 08.05.2017 KW - Gefahrgut KW - Datenbank KW - Fachinformationssystem KW - Dangerous goods KW - Database KW - Specialised information system PY - 2016 AN - OPUS4-41989 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario T1 - Die Aufgaben der BAM als zuständige Behörde im Gefahrgutbereich in Deutschland N2 - Auszug aus den gesetzlichen Aufgaben, Mitarbeit in Gremien und aktuellen Forschungsarbeiten der BAM im Bereich "Beförderung gefährlicher Güter". T2 - 31. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Beförderung gefährlicher Güter KW - Gefahrgut KW - Gesetzliche Aufgaben KW - Forschung KW - Gremienarbeit KW - Zuständige Behörde PY - 2021 AN - OPUS4-52647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin T1 - Neues zum Brandschutz in Stahlbauten N2 - Editorial für die Septemberausgabe 2025 der Zeitschrift Bauingenieur KW - Brandschutz KW - Stahlbau KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Modulbau PY - 2025 VL - 2025 IS - 9 SP - A3 EP - A3 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-64034 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Stoppel, Markus T1 - Differenzpotentialfeldmessung in der automatisierten Prüfung von Stahlbetonbauteilen N2 - Die Potentialfeldmessung ist eines der wichtigsten zerstörungsfreien Prüfverfahren für die Zustandsbewertung von Stahlbetonbauteilen. Mit dieser Methode kann eine ortsabhängige Wahrscheinlichkeit für aktive, chloridinduzierte Bewehrungskorrosion bestimmt werden. Bei der konventionellen Anwendung wird über ein langes Schleppkabel eine Verbindung zwischen einem Messgerät und der Bewehrung hergestellt. Eine Interpretation der Messergebnisse wird anhand der absoluten Potentialwerte durchgeführt. Die Zuordnung zu aktiven oder passiven Zustanden der Bewehrung ist dabei nicht eindeutig. Eine zuverlässigere Methode der Bewertung des Korrosionspotentials ist jedoch die Bestimmung der Gradienten der Messspannungen. Das vorrangige Ziel dieser Arbeit ist es, die Potentialfeldmessung zu einem vollkommen zerstörungsfreien Differenzpotentialfeldmessverfahren (DP-Messung) weiter zu entwickeln, mit dem die Potentialgradienten direkt gemessen werden und bei dem auf die permanente Ankoppelung an die Bewehrung verzichtet werden kann. Die Arbeit fasst die Entwicklungsschritte zusammen und definiert die Bewertungskriterien für die DP-Messung, die die Qualität der Interpretation verbessern. Anhand der neu definierten Gradientenbreite wird aufgezeigt, wie die Detektionswahrscheinlichkeit für korrosionsaktive Bereiche erhöht wird. Es wird gezeigt, wie die automatisierte Kombination des Verfahrens mit großflächigen Messungen des Feuchtegehalts und der Betondeckung zu einer zuverlässigeren Zustandsbewertung führt. N2 - The half-cell potential test is one of the most important non-destructive testing techniques used for condition evaluation of reinforced concrete structures. This method gives the probability of chloride-induced corrosion in steel reinforcing rebars. The conventional approach involves exposing a rebar and using a long wire to connect the measurement device to the rebar. An interpretation of the measurement results is carried out based on the absolute potential values. The assignment to active or passive states of the reinforcement is not unique. However, it has been recently found that the gradient of the measured potentials provides a more reliable assessment of the corrosion potential of reinforcements. The primary objective of this work was to enhance the potential mapping technique by developing a difference potential mapping (DP-method), which can directly measure the potential gradients. Taking this new approach, a permanent connection to the rebar would be no longer required. The work summarizes the development details and the assessment criteria for the DPmethod, which improves the quality of interpretation. The newly defined gradient-width Shows how the detection probability of corrosion-active areas is improved. Moreover, it has been shown that combining the potential measurements with automated large-scale measuring the concrete cover and moisture content lead to a more reliable condition assessment. T3 - BAM Dissertationsreihe - 75 KW - Detektion KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton KW - Elektrochemische Korrosion KW - Potentialfeld PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-833 SN - 978-3-9814281-5-5 SN - 1613-4249 VL - 75 SP - 1 EP - 183 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-83 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. T1 - Entwicklungen rings um Gase als Energieträger N2 - Dr. Mair erläutert, welcher Anwuchs an H2-Bedarf zu erwarten ist, wo er weltweit erzeugt werden könnte und in welcher Form auf grünem Wasserstoff basierende Energieträger transportiert werden können. Es wird deutlich, dass das Transportaufkommen von H2 erheblich anwachsen wird und dass sich alle Seiten, die Regelsetzer und die Industrie darauf vorbereiten müssen. Danach wird mit Blick auf die Normungsroadmap H2 des DIN der probabilistische Ansatz mit seinem Potenzial, Normen und Vorschriften in ihrer Wirkung zu simulieren und zu bewerten kurz vorgestellt. Der dritte Block des Vortrages beginnt mit der Definition von Sicherheit, zeigt kurz das mikromechanische Prinzip der Alterung von Composite und greift dann ein Thema auf, dass Dr. Mair bereits 2018 und 2019 in dieser Runde dargelegt hat: Der Aufwand für die klassische Wiederkehrende Prüfung ist enorm und bringt nur wenig Erkenntnis. Es werden graphisch das 5-Jahres 100%-Prooftesting, der Ansatz nach GGR 022 mit seiner zerstörend geprüften Stichprobe und der mögliche Ansatz für eine ergebnisgesteuerte Stichprobenprüfung auf ZfP-Basis miteinander verglichen. Die Unterschiede im Aufwand-zu-Nutzen-Verhältnis sind enorm. Dabei ist der aufwändigste Ansatz zudem der mit der geringsten Erkenntnistiefe. Jeder Ansatz, der von einer 100%-Prüfung in einem maximalen Zeitrahmen von 10 Jahren abweicht, also z.B. der Verzicht auf eine 100%-Prüfung während des Betriebes, würde eine Änderung des Regelwerkes erfordern, die zeitnah angestoßen werden müsste. Da es sich hierbei primär um eine Ressourcenoptimierung und nicht um eine Verbesserung der Sicherheit handelt, liegt der Ball bei den Verbänden. Als eine Idee für das Herangehen mit einer Begrenzung auf Druckgefäße, die nach der EN 17339 zulassungsfähig sind (fest montiert, H2 und nur CFK), verweist Dr. Mair auf die SV 674 in Verbindung mit 6.2.3.5.3/.4 ADR/RID. Bei dem absehbaren Anwachsen des Bestandes an H2-Batteriefahrzeugen, ist hier nicht nur ein Optimierungsaspekt, sondern auch ein Kapazitätsproblem in der wiederkehrenden Prüfung zu lösen. Es würde aber auch ein Mehrwert für die Sicherheit entstehen. T2 - 30. BAM-DIN-IGV-DVFG Treffen CY - Berlin, Germany DA - 22.02.2023 KW - Wasserstoffspeicher KW - Markthochlauf KW - Sicherheit KW - Wiederkehrende Prüfung KW - Schallemissionsanalyse PY - 2023 AN - OPUS4-57041 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ludwig, Jörg A1 - Mair, Georg W. T1 - Gutachten - Vergleich der Beschaffenheitsanforderungen von Druckgas- bzw. Druckbehälterverordnung mit den Anforderungen des RID/ADR 2007 zur Zulassung von wiederbefüllbaren nahtlosen Gasflaschen aus Stah N2 - Die BAM wurde vom Industriegaseverband (IGV) zur Beantwortung der Frage, ob eine positive Neubewertung von in Deutschland zugelassenen Bauarten im Sinne der europäischen Richtlinie über ortsbewegliche Druckgeräte (RL 1999/36/EG) möglich ist, mit der Erstellung eines Gutachtens beauftragt. Es soll insbesondere die systematische Entwicklung der Zulassungsanforderungen für diese Art von Druckgefäßen in Deutschland berücksichtigen. Explizit sind im Rahmen des Auftrages zu betrachten: Bauarten von nahtlosen Gasflaschen aus Stahl mit einer Zugfestigkeit (Rm) von weniger als 1.100 MPa für Industriegase, deren Zulassung ohne jedwede Art von Auflagen oder Einschränkungen auf der Basis der Druckgasverordnung (vom 20. Juni 1968) und nachfolgend der Druckbehälterverordnung erteilt wurde. Aufgrund der systematischen Betrachtung können Bauarten, deren Zulassungen unter irgendeiner Art von Betriebsauflagen oder sonstigen Einschränkung erteilt worden sind, nicht mit diesem Gutachten erfasst werden. Dies Gutachten analysiert die Unterschiede in den Beschaffenheitsanforderungen nach Druckgas- bzw. Druckbehälterverordnung gegenüber dem geltenden RID/ADR 2007. Es soll den benannten Stellen nach Richtlinie 1999/36/EG (TPED) eine Vereinfachung ihrer Bewertungsarbeit zur Neubewertung von in Deutschland zugelassenen Gasflaschen ermöglichen. Für die Anwendung dieses Gutachtens wird auf die sog. „Flaschen-Negativliste“ der EIGA (Doc. 86/02 „Gas cylinders with restricted use in the EU“) und ggf. auf weitere zukünftig verfügbare Erkenntnisquellen verwiesen. Die dort beschriebenen Flaschen, u. a. aus Deutschland, werden unabhängig von der formalen Konformität mit der Richtlinie 1999/36/EG von den Mitgliedern der EIGA bzw. des IGV nicht den benannten Stellen zur wiederkehrenden Prüfung und damit auch nicht zur Neubewertung vorgestellt. Dieses Gutachten ersetzt das Gutachten zur Neubewertung von vorhandenen und in Deutschland ohne Auflagen oder Einschränkungen zugelassenen Bauarten von nahtlosen Stahlflaschen, Gutachten der BAM vom 21. August 2001; Gutachter: Mair, G. W. und Müller, H.-J. und die gleichnamige Überarbeitung (Rev. 1) vom 20. Juli 2007. KW - Beschaffenheitsanforderung KW - Druckgasbehälterverordnung KW - Druckbehälterverordnung KW - Zulassung KW - wiederbefüllbar KW - nahtlos KW - Gasflasche KW - Stahl PY - 2008 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-390164 SP - 1 EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-39016 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. ED - Rockland, U. T1 - Neue Ansätze für die sichere Auslegung von Treibgasspeichern - Probabilistik und Risikoansatz N2 - Die Beurteilung neuer Techniken bezüglich der Gefährdung von Dritten wird immer weniger mit Hilfe traditioneller, auf Erfahrung und Iteration basierenden Betrachtungsweisen hinreichend möglich. Deshalb werden zunehmend probabilistische Analysen und Risikobetrachtungen erforderlich. Diese Verfahren bieten zudem die Möglichkeiten, ein System z. B. gegenüber Eigengewicht oder Wartungsaufwand bei gleicher oder auch besserer Sicherheit zu optimieren. Vor diesem Hintergrund werden zunächst die Begriffe „Risiko“ und „Chance“ bzw. „Gefahr“ und „Sicherheit“ erläutert. Am Beispiel von Treibgasspeichern – wie sie auch für die Speicherung von Wasserstoff in Fahrzeugen eingesetzt werden – wird gezeigt, dass die bisherige, deterministische Betrachtungsweise von Druckbehältern und deren „statische Sicherheit“ (z. B. gegen Bersten) kein hinreichendes Maß der „Sicherheit“ als Gegenteil von „Gefahr“ darstellt oder sogar irreführend für die richtige Einschätzung ist. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48481 SP - 35 EP - 38 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4848 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Mull, Birte T1 - Investigation of an active air sampling strategy for biocides, PCBs and PAHs at low air change rates N2 - Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer Luftprobenahmestrategie mit geringen Probenahmevolumina für Biozide, polychlorierte Biphenyle (PCB) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bei niedrigen Luftwechselraten. Zunächst wurde eine analytische Messmethode für ein GC-MS-MS System entwickelt, bevor in Elutionsversuchen mit Standardlösungen ein geeignetes Adsorbermaterial für die Luftprobenahmen dieser Verbindungsklassen ausgewählt wurde. Die Anforderungen an das Adsorbermaterial waren eine schnellere und leichtere Aufarbeitung mit einem geringeren Lösemittelverbrauch als es für den häufig verwendeten Polyurethanschaum (PU) und das XAD-Adsorbens der Fall ist. Die Luftprobenahmequalität des ausgewählten Adsorbermaterials wurde in Versuchen in einer Mikro- Kammer (Micro-Chamber/Thermal Extractor™ (μ-CTE™, Markes International)), die ebenfalls mit Standardlösungen beladen wurde, mit der des PU-Schaums verglichen. Anschließend wurden der Einfluss der Temperatur, Luftbewegung, Luftwechselrate und relativer Luftfeuchtigkeit auf das Emissionsverhalten der Biozide, PCBs und PAKs in Versuchen mit geringen Probenahmevolumina in der μ-CTE, in 23 L und 24 L Emissionsmesskammern und in Vitrinen mit einem Volumen von 27 L mit selbst getränkten Holzproben untersucht. Außerdem wurde eine aktive Probenahmestrategie für niedrige Luftwechselraten erfolgreich in einer 24 L Emissionsmesskammer getestet. Mit der entwickelten Probenahmemethode wurden Volumina von 24-50 L gesammelt und Nachweisgrenzen von 1-27 μg m-3 konnten damit erreicht werden. Ein Styroldivinylbenzol-Polymer wurde als geeignetes Adsorbermaterial ausgewählt. Mit 200 mg dieses Adsorbers können mindestens 100 ng μL-1 der ausgewählten Biozide, PCBs und PAKs ohne Durchbrüche gesammelt werden, was einem Konzentrationsbereich von 3000-6250 μg m-3 für die geringen verwendeten Probenahmevolumina entspricht. Die entwickelte Probenahmemethode wurde bereits erfolgreich in verschiedenen Projekten eingesetzt, in denen reale Holzproben in der μ-CTE untersucht wurden und ebenfalls Innenraumprobenahmen mit geringen Probenahmevolumina durchgeführt wurden. In diesen Versuchen wurde die entwickelte Methode mit einer weiteren Methode verglichen, für die ein anderes Adsorbermaterial verwendet wird. N2 - The aim of this study was to develop a low volume air sampling strategy for biocides, polychlorinated biphenyls (PCB) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) at low air change rates. Firstly a method of measurement for the GC-MS-MS system had to be created before an adsorbent for the air sampling of these compound classes was selected in elution experiments with target compound solutions. The key requirements for the adsorbent were that it had to engender a faster and easier work-up process while reducing solvent consumption, as it is not the case for the frequently used polyurethane foam (PUF) and XAD adsorbents. Using the selected adsorbent, air sampling quality was tested and compared with the one of PUF in experiments performed in a Micro-Chamber/Thermal Extractor™ (μ- CTE™, Markes International) with target compound solutions. To achieve air sampling under the aforementioned conditions the influences of temperature, air circulation, air change rate and relative humidity on the emission behavior of the selected biocides, PCBs and PAHs were investigated. This investigation was carried out with self soaked wood samples in low volume air sampling experiments in a μ-CTE, 23 l and 24 l emission test chambers and 27 l showcases. Furthermore, an active air sampling strategy for biocides, PCBs and PAHs at low air change rates was successfully tested in a 24 l emission test chamber. Sampling volumes of 24-50 l were tested with the developed low volume air sampling strategy with limits of quantification between 1-27 μg m-3. A styrene divinylbenzene polymer was selected as a suitable adsorbent and sampling of at least 100 ng μl-1 of biocides, PCBs and PAHs without breakthroughs were possible with 200 mg of this polymer. This corresponds to a concentration range of 3000-6250 μg m-3 for these low sampling volumes. The low volume air sampling method developed in this study was successfully applied in projects investigating real wood samples in the μ-CTE as well as in low volume indoor air samples. In these experiments the applicability of the method was partly compared with a method using a different adsorbent. T3 - BAM Dissertationsreihe - 103 KW - SVOC KW - Biocides KW - Emission test chamber KW - Showcase KW - Micro-chamber PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555 SN - 978-3-9815748-3-8 SN - 1613-4249 VL - 103 SP - 1 EP - 136 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - VIDEO T1 - Fire engineering N2 - As a recognised test laboratory, BAM investigates the behaviour of building materials and components in a fire. It provides advice to the Federal Government on issues of fire protection in the field of legislation and standardisation. BAM is a service provider for industry, federations, authorities and private individuals and performs research in the field of preventive fire protection for example. KW - Fire Engineering PY - 1997 N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (deutsch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (German), a link is in the field related identifier VL - 33 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-45526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - VIDEO T1 - Brandingenieurwesen N2 - Als anerkanntes Prüflabor untersucht die BAM das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen. Sie berät die Bundesregierung in der Gesetzgebung und Normung zu Fragen des Brandschutzes. Die BAM ist ein Dienstleistungspartner für Industrie, Verbände, Behörden und Privatpersonen und sie betreibt Forschung, u. a. auf dem Gebiet des vorbeugenden Brandschutzes. KW - Brandingenieurwesen PY - 1997 N1 - Es gibt eine parallele Sprachausgabe (englisch), ein Link befindet sich im Feld zugehöriger Identifikator - There is a parallel language edition (English), a link is in the field related identifier VL - 32 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-45525 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Aroliveetil, S. A1 - Chaturvedi, A. A1 - Balasubramaniam, K. T1 - Simulation-assisted Multimodal Deep Learning (Sim-MDL) Fusion Models for the Evaluation of Thermal Barrier Coatings using Infrared Thermography and Terahertz Imaging N2 - Thermal Barrier Coatings (TBCs) are critical components in high-temperature applications, such as gas turbines and aerospace engines, where they protect the underlying substrate metals from extreme thermal stress and extend component life. Accurate evaluation of TBCs is essential to improve operational efficiency, optimize predictive maintenance strategies, and extend component life. Popular non-destructive evaluation (NDE) techniques such as infrared thermography (IRT) and terahertz (THz) imaging have been widely used for TBC inspection with limitations when used independently, including sensitivity to surface conditions, limited penetration depth, and challenges in inspecting multi-layer coatings and detecting subsurface defects. To address these challenges, our study proposes a novel framework called simulation-assisted multimodal deep learning (Sim-MDL) that integrates the strengths of IRT and THz imaging for a comprehensive evaluation of TBCs. To generalize the study to a range of thermophysical properties of TBCs, the study uses simulation-generated data along with experimental data for training deep learning models. The data from IRT and THz modalities are fused in the Sim-MDL models to enable characterization of the TBC topcoat layer. IRT and THz experimental data, together with simulations, form a large dataset that is used to train deep learning models. The framework is tested and optimized for multimodal data fusion using two DL architectures based on convolutional neural networks (CNN) and long short-term memory (LSTM), allowing the model to learn correlations and complex patterns across the IRT and THz modalities. The study is conducted on four newly coated samples ranging in thickness from 24 to 120 µm. An attention-based LSTM model trained on both simulation and experimental data shows high prediction accuracy with MAPE values ranging from 2.06–4.43% for thermal conductivity, 2.05–3.57% for heat capacity, 11.53–1.75% for topcoat thickness, and 0.27–1.05% for refractive index, respectively, for the topcoat layers of four samples. Our model outperformed the single-modality models and conventional parameter estimation methods in terms of accuracy and robustness, highlighting the potential of multimodal data for automated analysis of TBC in industrial settings. KW - Infrared Thermography KW - Non-destructive Evaluation (NDE) KW - Multimodal Fusion KW - Terahertz Imaging KW - Deep Learning PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-638960 DO - https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-7206285/v1 SP - 1 EP - 27 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-63896 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kind, Thomas T1 - Signatur der Streuung von Radarwellen durch die Heterogenität von Beton N2 - Das Radarverfahren ist ein schnelles bildgebendes Verfahren für die Untersuchung der inneren Struktur von Stahlbeton-Bauwerken und wird seit längerem erfolgreich für die zerstörungsfreie Untersuchung von Brückenbauwerken eingesetzt. Für die Rekonstruktion der Lage der Bewehrung reicht die Annahme einer homogenen Materialeigenschaft des Betons meistens aus. Nähere Untersuchungen der empfangenen Streuungen der Radarwellen zeigen, dass neben der starken Streuung der Radarwellen an den metallischen Einbauteilen auch schwache Streuungen existieren. Diese schwachen Streuungen im Beton wurden nun erstmals in dieser Arbeit untersucht und können der Heterogenität des Betons zugeordnet werden. Die schwachen Streuungen entstehen durch den Permittivitätskontrast und die Geometrie der Gesteinskörnung im umgebenden Zementstein des Betons. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die schwachen Streuungen im Beton für unterschiedliche Gesteinskörnungen charakterisiert und der Einfluss des Wellenlängenbereichs der Radarwellen auf die Ergebnisse untersucht. Weiter zeigt die Arbeit, dass die Streuungen an der Gesteinskörnung einen wesentlichen Einfluss auf die maximale Eindringtiefe von Radarwellen in Beton haben. N2 - The radar method is a rapid imaging technique for the study of the internal structure of reinforced concrete structures and has been used successfully since some time for non-destructive analysis of bridge structures. For the reconstruction of the position of the reinforcement, the assumption of homogeneous material properties of concrete is usually sufficient. More detailed investigations of the received scattering of the radar waves show that in addition to the strong scattering of the radar waves at the metallic mounting parts also weak scattering exists. These weak variations of scattering in the concrete were investigated for the first time in this thesis and are assigned to the heterogeneity of the concrete. The weak scattering is caused by the contrast of the permittivities and the geometry of the aggregate of the surrounding concrete cement paste. In this thesis, the weak scattering in concrete was characterized for different aggregates and the influence of the wavelength range of the radar wave on the results was investigated. Further, the thesis shows that the variations in the aggregate have an essential effect on the maximum propagation length of radar waves in concrete. T3 - BAM Dissertationsreihe - 138 KW - Heterogenität KW - Zementstein KW - zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) KW - Gesteinskörnung KW - Interferenzmuster KW - heterogeneity KW - cement stone KW - non destructive testing (NDT) KW - aggregates KW - interference pattern PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5682 SN - 978-3-9817149-9-9 VL - 138 SP - 1 EP - 103 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-568 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Zerstörungsfreie Prüfung von Fundamenten vor der Wiedernutzung N2 - Für die Qualitätssicherung von neuen Fundamenten steht eine Reihe von zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Verfügung. Das Portfolio reicht von der einfachen Hammerschlagmethode („Pfahlintegritätsprüfung“) bis zu aufwändigen Ultraschallverfahren für meterstarke Fundamentplatten. Aber funktionieren die Verfahren auch im Bestand? Lassen sich die für Wieder-, Um- und Weiternutzung notwendigen Daten erfassen? Und wie werden die zerstörungsfreien Prüfverfahren erfolgreich in Untersuchungskonzepte integriert? Dies wird vor allem am Beispiel der Fundamente von Freileitungsmasten diskutiert. T2 - RWTH Forum Geotechnik CY - Online meeting DA - 20.1.2022 KW - Fundamente KW - Wiedernutzung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Parallelseismik KW - Pfahlgründung PY - 2022 AN - OPUS4-54236 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasonic coda wave monitoring of concrete structures: First experiences with large-scale experiments and real structures N2 - Ultrasonic monitoring, making use of the sensitivity of the coda of repeated transmission meas-urements to changes in stress, temperature, moisture, as well as localized or distributed damage, has gotten at-tention in structural health monitoring (SHM) research recently. Analysis methods such as coda wave inter-ferometry (CWI), including its nonlinear extension, have been shown to be able to measure ultrasonic wave velocity changes with a 1∙10-5 resolution, while indicators such as cross-correlation or cross-coherence have been used to distinguish between reversible and irreversible changes. Several small- and large-scale laboratory experiments have demonstrated that stress changes in structures can be captured or damage detected in a very early stage. The use of this technique for pre-warning before failure are currently under investigation, as well as detailed research on the physical causes and the connection between ultrasonic wave properties and materi-al/structural behavior. Recently, several of large-scale laboratory and real structures have been instrumented with embedded ultrasonic transducers to gather experience and evidence on how to use this technology in re-al-world applications. Preliminary results from installations on a new bridge, an existing bridge, a tunnel, a la-boratory earthquake test as well as a historic stadium in Germany, Poland, and the United States, respectively, are presented. Environmental influences (mainly temperature) and validation by load tests are discussed. T2 - IABMAS 2020 CY - Online meeting DA - 11.04.2021 KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - Coda wave interferometry KW - Concrete KW - Bridges PY - 2021 AN - OPUS4-54167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wang, Xin A1 - Epple, Niklas A1 - Schumacher, T. A1 - Ahmend, S. A1 - Klikowicz, P. ED - Yokota, H. ED - Frangopol, D. W. T1 - Ultrasonic coda wave monitoring of concrete structures: First experiences with large-scale experiments and real structures N2 - Ultrasonic monitoring, making use of the sensitivity of the coda of repeated transmission meas-urements to changes in stress, temperature, moisture, as well as localized or distributed damage, has gotten at-tention in structural health monitoring (SHM) research recently. Analysis methods such as coda wave inter-ferometry (CWI), including its nonlinear extension, have been shown to be able to measure ultrasonic wave velocity changes with a 1∙10-5 resolution, while indicators such as cross-correlation or cross-coherence have been used to distinguish between reversible and irreversible changes. Several small- and large-scale laboratory experiments have demonstrated that stress changes in structures can be captured or damage detected in a very early stage. The use of this technique for pre-warning before failure are currently under investigation, as well as detailed research on the physical causes and the connection between ultrasonic wave properties and materi-al/structural behavior. Recently, several of large-scale laboratory and real structures have been instrumented with embedded ultrasonic transducers to gather experience and evidence on how to use this technology in re-al-world applications. Preliminary results from installations on a new bridge, an existing bridge, a tunnel, a la-boratory earthquake test as well as a historic stadium in Germany, Poland, and the United States, respectively, are presented. Environmental influences (mainly temperature) and validation by load tests are discussed. KW - Coda wave interferometry KW - Structural health monitoring KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Bridges PY - 2021 SN - 978-0-367-23278-8 DO - https://doi.org/10.1201/9780429279119-345 SP - 2525 EP - 2531 PB - Taylor & Francis CY - London, UK AN - OPUS4-54168 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Bernauer, F. A1 - Igel, H. A1 - Hadziioannou, C. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Real-time bridge monitoring using ultrasonic techniques combined with six-component (6-C) measurements N2 - This study aims to develop a real time structural health monitoring method by ultrasonic tests combined with advanced six component (6C) translation and rotation measurements. Conventionally, the investigation of the velocity and acceleration response in the translation direction is used to obtain the eigenfrequencies of structures. Recently the measurement of rotation has been considered to fully characterize the dynamic behavior of structures. This research undertakes the evaluation of a novel 6C sensor (IMU50-iXblue) with components originally developed for navigation for the purpose of bridge monitoring. However, as for all vibration recordings, there is a certain influence of environmental conditions (mainly temperature) which may affect evaluation and the results of structural assessment. We propose applying the cross-correlation function to the 6C ambient vibration signals to reconstruct wave propagation and using coda wave interferometry (CWI) to obtain internal velocity variation from waveforms. A field experiment on a large-scale prestressed concrete bridge model is presented. To verify that we are able to identify the pre-stress loss even in presence of temperature effects, we perform measurements in two different scales: the ultrasonic and output-only, vibration measurements. The change in the structural properties due to the pre-stress loss should be detected by the pulse velocity change. The results reveal both the performance and advantages of ultrasonic techniques and the capabilities of 6C sensors. To conclude, the application of CWI to wave signals contributes to a comprehensive assessment for bridge monitoring. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Structural health monitoring KW - Ultrasonic KW - Coda wave interferometry PY - 2022 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-55660 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Geophysical methods delivering input to geostatistical methods for geotechnical site characterization N2 - Geophysical methods are able to contribute significantly to geotechnical site characterization. In-situ parameters are collected and gaps between boreholes or other direct tests are filled with information. However the limited resolution has to be considered and the indirect geophysical parameters have to be translated into something geotechnically useful. Moreover, the limitations have to be evaluated when including geophysical data into geostatistical models. If done properly, the use of geophysics will help in an efficient and effective site characterization. A comprehensive overview on existing geophysical (mostly seismic) methods is given as well as information on the calibration of geophysical against geotechnical parameters, pitfalls and limitations and some hints how to include these data into geostatistical/geotechnical models. T2 - ICGoES International Conference on Geologicalk Engineering and Geosciences CY - Yogyakarta, Indonesia DA - 21.09.2022 KW - Geophysics KW - Geostatistics KW - Geotechnics PY - 2022 AN - OPUS4-55806 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Real time bridge monitoring using ultrasonic techniques combined with six component (6-c) measurements N2 - This study aims to develop a real-time monitoring method for the structural performance by ultrasonic testing in combination with six-component (6-C) translation and rotation measurements. So far, the recordings of the velocity and acceleration response in the translation direction have been used to obtain the eigenfrequencies of structures. Recently, measurement of rotation has been used to fully characterize the dynamic behavior of structures. In this research, 6-C sensors consisting of a three-component rotational seismometer and a three-component broadband seismometer are evaluated for their suitability for bridge monitoring. Since changes in environmental conditions such as temperature during vibration recordings affect the structural evaluation results, cross-correlation function is applied here to the 6-C ambient vibration signals to reconstruct the wave propagation on the one hand, and coda wave interferometry (CWI) is applied to obtain the internal velocity variation from waveforms on the other hand. In field tests on a large-scale prestressed concrete bridge model, it was verified whether the prestress loss can also be determined in presence of temperature effects. For this purpose, measurements were performed in two scales, ultrasonic and output-only vibration measurements. The change in structural properties due to the prestress loss should be detected by the pulse velocity change. The results demonstrate both the performance and advantages of ultrasonic techniques and the capabilities of 6-C sensors. Thus, the application of CWI to wave signals can contribute comprehensively to bridge monitoring. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - 6-C vibration signals KW - Coda wave interferometry KW - Cross-correlation function KW - Prestressed bridge KW - Structural health monitoring KW - Ultrasonic PY - 2022 AN - OPUS4-55646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas A1 - Fontoura Barroso, Daniel A1 - Hau, Julia A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Cunha, A. ED - Caetano, E. T1 - Accounting for Long Term Environmental Influences on Ultrasonic Monitoring Measurements of Reinforced Concrete Constructions with Embedded Transducers N2 - Ultrasound measurements in concrete are a well-known technique in civil engineering and non-destructive testing. For consistent monitoring of a concrete structure, the common techniques, using external sensors can often not provide the appropriate degree of repeatability, as the surface of structures changes, and comparable coupling conditions cannot be guaranteed when a measurement is repeated after some time. By embedding ultrasound transducers in concrete, we aim to develop a strategy for long-term monitoring of infrastructure, especially bridges, as a supplement and extension to other techniques. Applying the so-called coda wave interferometry to these measurements we can detect subtle changes in the medium far beyond the Resolution limit of traditional time of flight methods. A smart sensor layout enables cost-efficient sensing of the entire area of interest. Embedding the transducers might remove uncertainties like coupling or positioning changes, while other challenges remain. Temperature and moisture content influence the structure and the transducers. These drifts need to be recorded and removed and good coupling must be ensured while not being able to visually inspect the sensor. In a multidisciplinary research group funded by the German Research Foundation, we aim to solve these problems on the way towards an ultrasound monitoring system for reinforced concrete structures. In various experiments in the lab and field, we determine the influence of temperature variations on the measurements and the equipment. As the monitoring task is the detection of irreversible damages - not reversible changes - a smart system requires a smart way of discrimination between permanent damages and reversible changes. With the data collected in these experiments, we present an approach to an environmental correction to ultrasound data to avoid a misinterpretation of these environmental changes as damage indicators. T2 - 10th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Porto, Portugal DA - 30.06.2021 KW - Ultrasound KW - Coda Wave Interferometry (CWI) KW - Structural Health Monitoring KW - Embedded Sensors PY - 2021 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-54007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Meyendorf, N. ED - Ida, N. ED - Singh, R. ED - Vrana, J. T1 - NDE 4.0 in Civil Engineering N2 - Civil engineering industry is one of the most important industry sectors in the worldwide economy. It contributes significantly to the gross economic product and general employment. Even more important, it provides many of the basic needs of the society (e.g., housing, infrastructure, and protection from natural hazards). The concept of “Industry 4.0” or “Smart Production” has not yet made significant progress in the civil engineering industry. The designing, building, and operating processes are still widely dominated by the exchange of printed documents and drawings. Most objects (buildings and other constructions) are unique, and a large part of the production still requires a large amount of manual labor. As-built documentation and quality assurance are often neglected. Civil engineering is among the industry sectors with the lowest level of digitalization and the lowest gain in productivity. However, this is going to change. In the past decade, several drivers have challenged the ways clients, contractors, and authorities currently operate. These drivers include but are not limited to an increasing demand for serialization and automatization or the mandatory introduction of “Building Information Modeling” (BIM) in public procurement as well as the upcoming use of digital twins. NDE plays an increasing role in quality assurance, condition assessment, and monitoring of structures. However, with very few exceptions, applications are mostly nonstandardized and performed only at selected sites. To change this, the NDT-CE community including manufacturers, service providers, clients, and the scientific community must work consistently on open data formats, interfaces to BIM, standardization, and validated ways for a quantitative use of the results in the assessment of constructions. KW - NDE 4.0 KW - Civil engineering KW - BIM KW - IFC PY - 2021 SN - 978-3-030-48200-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-48200-8 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Nature CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-54161 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - NDT CE from simple detectors to deep insight and quantitative structural assessment N2 - Non-destructive testing methods are available in civil engineering for decades to estimate concrete properties or to detect flaws and features. But recently we have seen the dawn of next-generation tools, methods, and applications. Some of them will be discussed in the web talk: – Better tools: deeper and more detailed insight into concrete constructions – Better methods: Quantitative use in probabilistic structural assessment – Better rules: Towards standardization, qualification, and certification – Better application: Digitalization and Elimination of the boundaries between NDT, SHM, and BIM: NDT-CE 4.0 Not enough? I might show, how cosmic rays might become a game-changer in NDT-CE. This live webinar record was provided by https://eurostruct.org T2 - Eurostruct Live Talk CY - Online meeting DA - 12.05.2021 KW - NDT-CE KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Muons PY - 2021 AN - OPUS4-54158 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Acoustic emission and ultrasonic monitoring of a prestressed concrete bridge in its final years N2 - Many European bridges built in the 1950s, 60s and 70s must be re-placed in the next decade due to structural deficiencies, insufficient load capacity or other issues. However, the existing bridges must be used for another couple of years even if flaws and damages already have been detected. In Germany, several prestressed concrete bridges have been instrumented with acoustic emission detection systems to detect wire breaks and to provide early warning signs before failure. To evaluate and interpret the consequences of wire breaks additional instrumentation and accompanying measures as finite element modeling are required. At a bridge in southern Germany we have complemented such a system with active ultrasonic monitoring. Repeated ultrasonic measurements are evaluated with a very sensible algorithm called coda wave interferometry. This method, inspired by seismology, has been shown to deliver early warning signs in lab experiments. Large volumes of concrete can be monitored with a limited network of ultrasonic transducers. We will report on the installation, capabilities, and lim-itations as well as first results. T2 - 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures (Eurostruct) CY - Padua, Italy DA - 29.08.2021 KW - Bridge KW - Concrete KW - Acoustic emission KW - Ultrasound KW - Monitoring PY - 2021 AN - OPUS4-54160 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Hille, Falk A1 - Hofmann, Detlev A1 - Kind, Thomas ED - Isecke, B. ED - Krieger, J. T1 - Überwachung der Brücke Altstädter Bahnhof, Brandenburg./H. Begleituntersuchungen mit moderner Sensorik und zerstörungsfreier Prüfung N2 - Die B1 Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel wurde im Dezember 2019 aufgrund von während einer turnusmäßigen Inspektion entdeckten Rissen und Hohlstellen entlang der vorgespannten Längsträger gesperrt und im Mai 2021 abgebrochen. In der Zwischenzeit wurde die Brücke detailliert überwacht. Vor dem Abriss wurden zudem umfangreiche Untersuchungen zur Bestandsaufnahme und Schadensanalyse sowie Tests moderner Sensorik vorgenommen. Dabei konnte sowohl die richtige, zuvor nicht sicher bekannte Anzahl von Spanngliedern in den Querträgern sicher ermittelt werden als auch durch moderne Varianten der Schwingungsmessungen und der faseroptischen Sensorik zusätzliche Kenntnisse püber das Bauwerksverhalten ermittelt werden . In dem Beitrag werden die Verfahren mit ihren Möglichkeiten und Grenzen vorgestellt, die Ergebnissee an der Brücke in Brandenburg erläutert und zukünftige Einsatzmöglichkeiten diskutiert. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Ostfildern, Germany DA - 06.09.2022 KW - Monitoring KW - Brücke KW - Radar KW - Vibration KW - Faseroptik PY - 2022 SN - 978-3-8169-3549-0 SP - 555 EP - 566 PB - Expert Verlag CY - Tübingen AN - OPUS4-55627 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Hicke, Konstantin A1 - Bernauer, F. A1 - Igel, H. A1 - Hadziioannou, C. A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Isecke, B. ED - Krieger, J. T1 - Multi-Sensor measurements on a large-scale bridge model N2 - This contribution introduces an investigation of a large-scale prestressed concrete bridge model (“BLEIB” structure at the BAM-TTS open air test site) by means of on-site cooperative measurements. This bridge has an external post-tensioning system and has been instrumented with the ultrasonic transducers, temperature sensors and optical fibers for Distributed Acoustic Sensing (DAS). Our experiment was designed to test the suitability of the novel 6C sensors developed within the framework of the GIOTTO project – the IMU50. The IMU50 sensor enables vibration measurements in translation along three axes and rotation around three axes. The geophone sensors were considered for complementary measurements of vertical velocity response. In the experiment, several perturbations were achieved by controlling the external influence factors such as loading and prestressing changes. The aim of the integrated measurement strategy was to fully observe the results of the condition change and to verify the effectiveness of multiple sensors for bridge monitoring. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Ostfildern, Germany DA - 06.09.2022 KW - Concrete KW - Bridge KW - Monitoring KW - Rotation KW - Distributed acoustic sensing PY - 2022 SN - 978-3-8169-3549-0 SP - 223 EP - 230 PB - Expert Verlag CY - Tübingen AN - OPUS4-55625 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Überwachung der Brücke Altstädter Bahnhof, Branden-burg./H. N2 - Die B1 Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel wurde im Dezember 2019 aufgrund von während einer turnusmäßigen Inspektion entdeckten Rissen und Hohlstellen entlang der vorgespannten Längsträger gesperrt und im Mai 2021 abgebrochen. In der Zwischenzeit wurde die Brücke detailliert überwacht. Vor dem Abriss wurden zudem umfangreiche Untersuchungen zur Bestandsaufnahme und Schadensanalyse sowie Tests moderner Sensorik vorgenommen. Dabei konnte sowohl die richtige, zuvor nicht sicher bekannte Anzahl von Spanngliedern in den Querträgern sicher ermittelt werden als auch durch moderne Varianten der Schwingungsmessungen und der faseroptischen Sensorik zusätzliche Kenntnisse püber das Bauwerksverhalten ermittelt werden . In dem Beitrag werden die Verfahren mit ihren Möglichkeiten und Grenzen vorgestellt, die Ergebnissee an der Brücke in Brandenburg erläutert und zukünftige Einsatzmöglichkeiten diskutiert. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Ostfildern, Germany DA - 06.09.2022 KW - Monitoring KW - Brücke KW - Radar KW - Vibration KW - Faseroptik PY - 2022 AN - OPUS4-55628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Multi-Sensor measurements on a large-scale bridge model N2 - This contribution introduces an investigation of a large-scale prestressed concrete bridge model (“BLEIB” structure at the BAM-TTS open air test site) by means of on-site cooperative measurements. This bridge has an external post-tensioning system and has been instrumented with the ultrasonic transducers, temperature sensors and optical fibers for Distributed Acoustic Sensing (DAS). Our experiment was designed to test the suitability of the novel 6C sensors developed within the framework of the GIOTTO project – the IMU50. The IMU50 sensor enables vibration measurements in translation along three axes and rotation around three axes. The geophone sensors were considered for complementary measurements of vertical velocity response. In the experiment, several perturbations were achieved by controlling the external influence factors such as loading and prestressing changes. The aim of the integrated measurement strategy was to fully observe the results of the condition change and to verify the effectiveness of multiple sensors for bridge monitoring. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Ostfildern, Germany DA - 06.09.2022 KW - Concrete KW - Bridge KW - Monitoring KW - Rotation KW - Distributed acoustic sensing PY - 2022 AN - OPUS4-55626 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Azari, H. A1 - Shams, S. A1 - Köpp, Christian A1 - Timofeev, Juri A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Development of reference specimens for nondestructive evaluation of concrete bridge decks N2 - Decades of non-destructive evaluation (NDE) for the quality assurance of concrete bridges revealed the necessity of developing procedures for building reference specimens for different defects. External objects have been widely used in specimen construction to represent defects. However, embedded materials can alter the actual defect characteristics, interrupting the NDE responses. This study proposes new approaches to fabricating reference specimens for reinforced concrete that feature substantial defects, including cracks, delamination, honeycombing and rebar corrosion, without external objects. As a result, realistic responses can be acquired to identify promising NDE methods for characterising actual deteriorations. The procedures were produced with the intent of being reproducible in any laboratory. Destructive and non-destructive testing methods were performed to verify the effectiveness of the processes in creating defects. This study provides research laboratories with techniques for fabricating reference specimens for characterising defects and assessing the performance of NDE technologies. KW - Concrete structures KW - Reference KW - Specimen KW - Non-destructive testing KW - Laboratory tests PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1680/jfoen.21.00030 SN - 2043-9911 SP - 1 EP - 12 PB - ICE Publishing AN - OPUS4-56957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Elektrochemische Messungen N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz T2 - Vorlesung TU-Berlin CY - Berlin, Germany DA - 30.06.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 AN - OPUS4-55156 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Dauerhaftigkeit von Zink an verschiedenen küstennahen Standorten N2 - Die Korrosionsbeständigkeit metallener Werkstoffe ist von der Korrosivität der einwirkenden Medien abhängig. Für ein feuerverzinktes Stahlbauteil ist die Art der atmosphärischen Exposition (frei bewittert, überdacht) und die standortabhängige Korrosivität der Atmosphäre maßgebend für die mögliche Nutzungsdauer. Die Bestimmung der Korrosivität der Atmosphäre an einem Standort erfolgt durch Auslagerung von Probenblechen verschiedener Werkstoffe. Gemäß DIN EN ISO 9226 werden Zink, Kupfer, Aluminium und Stahlbleche ausgelagert, dabei wird die Korrosivität der Atmosphäre an einem Standort nach DIN EN ISO 9223 über den Masseverlust der Probenbleche nach einem Jahr Auslagerung bestimmt. Die Korrosivität an einem Standort ist für jeden Werkstoff zu ermitteln und gesondert zu betrachten. In diesem Vortrag werden verschiedene küstennahe Auslagerungsstandorte und deren Korrosivität dargestellt, sowie die aus der Anwendung der DIN EN ISO 9224 ableitbaren Entwicklung der Korrosionsraten. Der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken von Bauteilen kann in maritimer Exposition unter heutigen atmosphärischen Bedingungen durchaus Nutzungsdauern > 50 Jahre realisieren. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 29.01.2025 KW - Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-62508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Körpermnodellen bei der Auswirkungsbetrachtung auf das "System Mensch" N2 - In diesem Vortrag werden aktuelle Arbeiten der BAM zu Auswirkungsbetrachtungen bei Stoff- und Energiefreisetzungen mit Zielstellung der Erfassung und Beurteilung der Einwirkungen auf den Menschen vorgestellt. T2 - 3. DUMMY.CRASHTEST.KONFERENZ. CY - Münster, Germany DA - 20.06.2023 KW - Auswirkungsbetrachtung KW - Dummy KW - Körpermodell PY - 2023 AN - OPUS4-57747 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosivity of Atmospheres and the Resulting Corrosion Protection of Galvanized Steel N2 - The investigation of the corrosivity of atmospheres are major target to ensure the durability of metallic structures. Therefore the corrosivity has to be determined and finally, the right material or corrosion protection system has to be chosen. T2 - Intergavla CY - Brussels, Belgium DA - 10.06.2024 KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Atmospheric corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60591 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kalbe, Ute T1 - Suffos - Bedingungen suffosiver Erosionsphänomene in Böden N2 - Das Projekt befasste sich mit der Suffosion in weitgestuften Erdstoffen. Dabei werden Poren- und Gefügestrukturen visualisiert und parametrisiert. Bei der Suffosion handelt es sich um eine Form der inneren Erosion bei weitgestuften Erdstoffen, die durch Umlagerung und Abtransport feiner Sedimentteilchen im Porenraum unter dem Einfluss von Wasserströmungen hervorgerufen wird. Die Suffosion kann zu Problemen mit der Stabilität des Korngerüstes von Erdstoffen führen. Relevante Anwendungsgebiete sind z.B. im Verkehrswegebau, Hochwasserschutz und allgemeinen Erdbau zu finden. Im Rahmen des Projektes wurden solche Erosionsprozesse numerisch simuliert, um auf statistischer Grundlage Grenzzustände zu formulieren. Ziel des Projekts war es, die Erosionsprozesse numerisch zu simulieren, um auf statistischer Grundlage Grenzzustände zu formulieren. KW - Suffosion KW - Erosion KW - Verkehrswegebau KW - Hochwasserschutz PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-386296 SP - 1 EP - 4 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38629 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Poltavtseva, M. A1 - Mietz, Jürgen ED - Ottosen, L. T1 - Electrochemical investigation of carbon-based conductive coatings for application as anodes in ICCP system of reinforced concrete structures N2 - Carbon-based conductive coatings are complex composites, consisting of an organic or inorganic binder and conductive carbon components, for application as anodes in impressed current cathodic protection systems of reinforced concrete structures. The electrochemical properties of three coatings at different humidity and in saturated calcium hydroxide solution were studied by electrochemical methods, such as electrochemical impedance measurement, measuring of open circuit potential over time and galvanostatic polarization. T2 - International RILEM Conference on Materials, Systems and Structures in Civil Engineering 2016 CY - Lyngby, Denmark DA - 21.08.2016 KW - ICCP KW - Coating KW - Cunductive KW - Corrosion KW - reinforcement KW - Concrete KW - Cathodic protection PY - 2016 SN - 978-2-35158-176-6 SN - 978-2-35158-177-3 VL - Proceedings PRO 111 SP - 43 EP - 46 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-37216 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pasternak, H. T1 - Advanced residual stress assessment of plate girders by welding simulation: An overview N2 - Welded plate girders are used in heavy steel construction, industrial buildings and bride construction. Residual stresses are present in all plate structures. They are mainly caused by welding. In addition, they influence the load bearing capacity of these welded components. However, Eurocode (EC) does not provide any specific residual stress patterns for consideration of residual stress impact on load capacity. Hence, the decision for a particular problem has to be made by the designer. Many codes, including EC 3, permit the use of non-linear finite element analysis (FEA) for the design of structures. This contribution gives an overview on recent research topics: modeling, experimental measuring and evaluation of residual stresses as well as welding simulation tools and simplified methodologies for assessment of weld residual stresses. T2 - Modern Building Material, Structures and Techniques - MBMST 2016 CY - Vilnius, Lithuania DA - 26.05.2016 KW - Residual stresses KW - Welding KW - Measurement KW - Numerical modeling KW - Component PY - 2016 AN - OPUS4-37028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Launert, B. T1 - Residual stress influence on the flexural buckling of welded I-girders N2 - Welded plate girders are used in heavy steel construction, industrial buildings and bride construction. Residual stresses are present in all plate structures. They are mainly caused by welding. In addiiton, they influence the load bearing capacity of these welded components. However, Eurocode (EC) does not provide any specific residual stress patterns for consideration of residual stress impact on load capacity. Hence, the decision for a particular problem has to be made by the designer. Many codes, including EC 3, permit the use of non-linear finite element analysis (FEA) for the design of structures. Recent developments in the last years, enabled the use of computerized models instead of laboratory experiments. In this scope, the FE-model should include all relevant factors properly. This important if considering that weld residual stresses can be a critical assessment factor. In addition, measuring of residual stresses is difficult, time consuming and expensive, it is therefore common to use founded distribution functions (e.g. Swedish BSK 99). Welding simulation tools offer new possibilities for a realistic assessment of weld-induced stresses and deformations. However, the modeling and the computational effort for large structural components is still not in a practicable range and a simplified methodology is in needed. As a result, a new approach (suitable for capacity analysis) is presented and detailed in the present contribution. T2 - 10th International Conference on Residual Stresses CY - Sydney, Australia DA - 03.07.2016 KW - Welding KW - Residual stresses KW - Load capacity KW - Numerical modeling KW - Component PY - 2016 AN - OPUS4-37027 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk T1 - Einfluss von Rohrleitungsverzweigungen auf die Wirksamkeit von Deflagrationsrohrsicherungen N2 - Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zeigen einen deutlichen Einfluss der Rohrleitungsverzweigungen auf die ablaufenden Deflagrationen (Explosionsdruck und Flammenausbreitungsgeschwindigkeit) in der Rohrleitung. Eine erste numerische Simulation der beobachteten Abläufe in der Verzweigung, zeigt bereits eine rechte gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Deflagrationsrohrsicherungen KW - Verzweigte Rohrleitungen PY - 2016 AN - OPUS4-37175 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd ED - Przygodda, J. T1 - Erweiterung der empirischen Modellierung der Lachenverdunstung für geringe Windgeschwindigkeiten und hohe Dampfdrücke N2 - Bei der Freisetzung von brennbaren und/oder toxischen Stoffen mit einem Siedepunkt nahe der Umgebungstemperatur (z.B. Fluorwasserstoff) oder von erhitzten Flüssigkeiten, findet die Verdunstung bei höheren Dampfdrücken statt. In diesem Bereich ist der Massenstrom beim Stoffübergang von der flüssigen in die gasförmige Phase mit herkömmlichen Modellen nur noch schwer zu beschreiben. Während der Annäherung an den Siedepunkt findet ein gleitender Übergang von der konzentrationsgradient-dominierten Verdunstung in die wärmestrom-dominierte Verdampfung statt. Die meisten Verdunstungsmodelle wurden entwickelt, um den Stoffübergang bei geringen Dampfdrücken zu beschreiben. Der Verdunstungsmassenstrom berechnet sich aus dem Stoffübergangskoeffizienten, der anhand der Grenzschichtparameter, wie die charakteristische Länge, Windgeschwindigkeit und die Stoffeigenschaften bestimmt wird, und einem Druckterm, der je nach Modell in linearer oder logarithmischer Formulierung vorliegt. Während letztere am Siedepunkt zu einem unendlichen Massenstrom führt, liefert der lineare Ansatz (unterschiedliche) finite Werte. Obwohl unbestritten sein dürfte, dass die Annahme eines unendlichen Massenstromes nicht plausibel ist, stellt sich die Frage welcher Ansatz die Realität in der Nähe der Siedetemperatur am besten wiedergibt. Da für den hier diskutierten Dampfdruckbereich keine veröffentlichten Daten zu finden waren, wurden in der BAM neue Messreihen durchgeführt. In einer beheizbaren Wanne mit 90 cm Durchmesser wurde in Freilandversuchen der Massenstrom für verschiedene Substanzen bei unterschiedlichsten Temperaturen und somit Dampfdrücken bestimmt. Zusammen mit den Ergebnissen früherer Experimente in der BAM zur Verdunstung unter Freilandbedingungen liegt jetzt eine ausreichende Datenbasis für die Bewertung der Modelle und insbesondere der Ansätze für den Druckterm vor. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - Lachenverdunstung KW - Dampfdruck KW - Modell PY - 2015 SN - 978-3-86011-091-1 VL - 2015 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-37189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd ED - de Rademaeker, E. ED - Schmelzer, P. T1 - Pool evaporation at higher vapour pressures N2 - Hazardous substances with a boiling point close to ambient temperatures will evaporate at higher vapour pressures, so that the evaporation takes places in the smooth transition between the evaporation at boiling point and below boiling point, representing the transition between two different physical phenomena. Whilst the evaporation at boiling point is driven by the available heat flux, the evaporation below boiling point is driven by the concentration gradient between the pool surface and the ambient air. Available evaporation models usually focused on the correct description of the mass transfer coefficient for temperatures below boiling point. A formulation of the correct equation for the mass flow is rarely documented. Whilst the mass transfer coefficient formulation is more or less equivalent in most models, the main difference occurs in the formulation of the mass flow equation. In Fact two types of models can be identified: the models with a linear pressure term and the models with a logarithmic pressure term. Whilst the logarithmic formulations result in an infinite mass flow near boiling point, which is not plausible, the linear formulations reach (different) finite values. Due to a lack of published experimental data it was not possible to determine whether the linear approach is conservative, under predicting or more or less accurate close to the boiling point. To evaluate the accuracy of each type of formulation, test series on liquid pools have been carried out at BAM for substances like Water, Ethanol, Cyclohexane, and Acetone. The tests were done under ambient conditions with a heatable, 90 cm diameter pool, so that the vapour pressures investigated ranged from 0 to close to 1 bar. The experimental data showed that neither of the linear nor the logarithmic formulation of the evaporation models is able to predict correctly the mass flow close to the boiling point. The logarithmic approach heavily over predicts the mass flow, while the linear approach is not conservative anymore when the vapour pressure exceeds 0.7 bar. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - pool evaporation KW - vapour pressure KW - modelling PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648017 SN - 2283-9216 VL - 2016 IS - 48 SP - 97 EP - 102 PB - AIDIC CY - Italy AN - OPUS4-37183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed acoustic fibre-optic sensors for condition monitoring of pipelines N2 - Industrial piping systems are particularly relevant to public safety and the continuous availability of infrastructure. However, condition monitoring systems based on many discrete sensors are generally not well-suited for widespread piping systems due to considerable installation effort, while use of distributed fibre-optic sensors would reduce this effort to a minimum. Specifically distributed acoustic sensing (DAS) is employed for detection of third-party threats and leaks in oil and gas pipelines in recent years and can in principle also be applied to industrial plants. Further possible detection routes amenable by DAS that could identify damage prior to emission of medium are subject of a current project at BAM, which aims at qualifying distributed fibre optic methods such as DAS as a means for spatially continuous monitoring of industrial piping systems. Here, first tests on a short pipe are presented, where optical fibres were applied directly to the surface. An artificial signal was used to define suitable parameters of the measurement system and compare different ways of applying the sensor. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, Ireland DA - 31.05.2016 KW - fibre-optic condition monitoring KW - distributed acoustic sensing (DAS) KW - pipeline monitoring KW - sensor application PY - 2016 SN - 978-1-5106-0219-9 DO - https://doi.org/10.1117/12.2236809 SN - 0277-786X VL - Vol. 9916 SP - Article Number: 99162Y PB - SPIE CY - Bellingham, Washington USA AN - OPUS4-37234 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Pool Evaporation at Higher Vapour Pressures N2 - Hazardous substances with a boiling point close to ambient temperatures will evaporate at higher vapour pressures, so that the evaporation takes places in the smooth transition between the evaporation at boiling point and below boiling point, representing the transition between two different physical phenomena. Whilst the evaporation at boiling point is driven by the available heat flux, the evaporation below boiling point is driven by the concentration gradient between the pool surface and the ambient air. Available evaporation models usually focused on the correct description of the mass transfer coefficient for temperatures below boiling point. A formulation of the correct equation for the mass flow is rarely documented. Whilst the mass transfer coefficient formulation is more or less equivalent in most models, the main difference occurs in the formulation of the mass flow equation. In Fact two types of models can be identified: the models with a linear pressure term and the models with a logarithmic pressure term. Whilst the logarithmic formulations result in an infinite mass flow near boiling point, which is not plausible, the linear formulations reach (different) finite values. Due to a lack of published experimental data it was not possible to determine whether the linear approach is conservative, under predicting or more or less accurate close to the boiling point. To evaluate the accuracy of each type of formulation, test series on liquid pools have been carried out at BAM for substances like Water, Ethanol, Cyclohexane, and Acetone. The tests were done under ambient conditions with a heatable, 90 cm diameter pool, so that the vapour pressures investigated ranged from 0 to close to 1 bar. The experimental data showed that neither of the linear nor the logarithmic formulation of the evaporation models is able to predict correctly the mass flow close to the boiling point. The logarithmic approach heavily over predicts the mass flow, while the linear approach is not conservative anymore when the vapour pressure exceeds 0.7 bar. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - pool evaporation KW - high KW - vapour pressure PY - 2016 AN - OPUS4-37179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential mapping at concrete structures N2 - Potentialmapping at concrete structures for detection of corroding reinforced areas T2 - NDT&E Advanced Training Workshop 2016 CY - Berlin, Germany DA - 14.07.2016 KW - potential mapping PY - 2016 AN - OPUS4-37218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Analysis of consequence modelling approaches and experimental campaigns N2 - Presentation of the objectives and achieved results of the Work packages 1 and 4 of the SAPHEDRA Project. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Consequence modelling KW - Experimental campaigns KW - SAPHEDRA PY - 2016 AN - OPUS4-37180 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Electrochemical investigation of carbon-based conductive coatings for application as anodes in ICCP system of reinforced concrete structures N2 - Carbon-based conductive coatings are complex composites, consisting of an organic or inorganic binder and conductive carbon components, for application as anodes in impressed current cathodic protection systems of reinforced concrete structures. The electrochemical properties of three coatings at different humidity and in saturated calcium hydroxide solution were studied by electrochemical methods, such as electrochemical impedance measurement, measuring of open circuit potential over time and galvanostatic polarization. T2 - MSSCE Materials, Systems and Structures in Civil Engineering 2016 CY - Lyngby, Denmark DA - 21.08.2016 KW - ICCP KW - Cathodic protection KW - Corrosion KW - Concrete KW - Reinforcement PY - 2016 AN - OPUS4-37215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Complex Fires - Auswirkung von Behälterversagen N2 - Auswirkung des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahr-zeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien T2 - 5. Fachtagung „Technische Rettung aus Pkw“ CY - Berlin, Germany DA - 02.03.2016 KW - Behälterversagen KW - Explosionsszenarien KW - Gasbehälter PY - 2016 AN - OPUS4-35499 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Vortrag über die Potentialfeldmessung an Stahlbetonbauwerken in Theorie und Praxis T2 - Kathodischer Korrosionsschutz (KKS) – Messtechnik für Stahlbeton CY - TAE Esslingen, Germany DA - 25.04.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Stahlbeton PY - 2016 AN - OPUS4-36155 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Erörterung des Merkblatte B03 zur Durchführung von Potentialfeldmessungen an Stahlbetonbauwerken. T2 - Lehrgang zum Erwerb der Sachkunde zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Aachen, Germany DA - 08.06.2016 KW - Potentialfeldmessung PY - 2016 AN - OPUS4-36551 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Distributed acoustic fibre-optic sensors for condition monitoring of pipelines N2 - Industrial piping systems are particularly relevant to public safety and the continuous availability of infrastructure. However, condition monitoring systems based on many discrete sensors are generally not well-suited for widespread piping systems due to considerable installation effort, while use of distributed fibre-optic sensors would reduce this effort to a minimum. Specifically distributed acoustic sensing (DAS) is employed for detection of third-party threats and leaks in oil and gas pipelines in recent years and can in principle also be applied to industrial plants. Further possible detection routes amenable by DAS that could identify damage prior to emission of medium are subject of a current project at BAM, which aims at qualifying distributed fibre optic methods such as DAS as a means for spatially continuous monitoring of industrial piping systems. Here, first tests on a short pipe are presented, where optical fibres were applied directly to the surface. An artificial signal was used to define suitable parameters of the measurement system and compare different ways of applying the sensor. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, Ireland DA - 31.05.2016 KW - fibre-optic condition monitoring KW - distributed acoustic sensing (DAS) KW - pipeline monitoring KW - sensor application PY - 2016 AN - OPUS4-37236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion of galvanized reinforcement in carbonated concrete N2 - Corrosion of galvanized steel in carbonated concrete is different from the corrosion of reinforcement made of carbon steel. This is based on the corrosion mechanism of galvanized steel in dependence of the pH-value of carbonated concrete. To describe the influence of a lower pHvalue on the corrosion activity of galvanized reinforcement, different electrochemical measurements were made. The anodic and cathodic partial reaction were investigated by galvanostatic pulse measurements and potentiodynamic measurements. Especially the galvanostatic pulse measurements can describe the influence of the lower pH-value by the anodic polarization resistance with pt = 20 sec. (polarization time). Additionally, corrosion current measurements were performed, coupled with potential measurements, between galvanized steel in carbonated and non-carbonated concrete. Normally, the potential measurements are an indicator to localize the anodic and cathodic parts of a macro system. In this case the cathode was more negative than the anode before they were coupled. After the coupling of the two specimens the mixed potential was much more positive than the single potential of the galvanized steel in carbonated concrete. It increased up to the potential range of the non-carbonated specimens. This means that in case of carbonated outer areas, the embedded galvanized steel forms the cathodic part of a macro element. T2 - Eurocorr 2016 CY - Montpellier, France DA - 11.09.2016 KW - Galvanized KW - Rebar KW - Concrete KW - Corrosion PY - 2016 AN - OPUS4-37432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Sicherheit in Technik und Chemie - Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz N2 - Der Vortrag enthält eine Beschreibung der umfangreichen Möglichkeiten, die die BAM mit ihrem TTS für Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz bereithält. Außerdem wird das Themenfeld-Projekt CoFi-ABV kurz vorgestellt. T2 - Infoveranstaltung des BMBF zum EU-Programm "Sichere Eigenschaften - Horizont 2020" CY - Bonn, Germany DA - 28.03.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Alternative Antriebe KW - Behälterversagen KW - Alternative Kraftstoffe PY - 2017 AN - OPUS4-39607 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Breit, W. A1 - Adams, R. A1 - Oechsner, M. A1 - Hoche, H. A1 - Körber, D. T1 - Bericht Nr. 165 Technologie- und Sicherheitszuwachs bei der Anwendung von feuerverzinktem Betonstahl zum Ausbau einer nachhaltigen Marktposition im Stahlbetonbau N2 - Die Feuerverzinkung von Betonstahl stellt auf der Grundlage der im Stahlbetonbau geltenden Regelwerke eine zusätzliche Maßnahme zur Steigerung der Dauerhaftigkeit insbesondere bei Korrosionsbeanspruchung infolge Karbonatisierung und/oder Chlorideinwirkung dar. Anders als im Ausland ist die Anwendung von feuerverzinktem Betonstahl in Deutschland bisher kaum verbreitet. Im Rahmen des AiF-Forschungsprojekts IGF 499 „Technologie- und Sicherheitszuwachs bei der Anwendung von feuerverzinktem Betonstahl zum Ausbau einer nachhaltigen Marktposition im Stahlbetonbau“ sollten die einem breiteren Einsatz feuerverzinkter Betonstähle in Deutschland bisher entgegenstehenden offenen Fragestellungen beantwortet werden. Die interdisziplinäre Forschergruppe bestand aus dem Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen, Technische Universität Kaiserslautern (Forschungsstelle 1), mit dem Arbeitsschwerpunkt Fertigungstechnik, der staatlichen Materialprüfungsanstalt Darmstadt an der Technischen Universität Darmstadt (Forschungsstelle 2), mit dem Arbeitsschwerpunkt Werkstofftechnik, und der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, Berlin (Forschungsstelle 3), mit dem Arbeitsschwerpunkt Korrosionsschutz. KW - Verzinkter Betonstahl PY - 2017 UR - http://www.gav-verzinken.de/index.php?id=14 SP - 1 EP - 106 AN - OPUS4-40219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Durchführung von Potentialmessungen und theoretische Grundlagen. T2 - Kathodischer Korrosionsschutz (KKS) - Messtechnik für Stahlbeton CY - TAE Esslingen, Germany DA - 08.05.2017 KW - Potentialmessung KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-40215 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Auswirkungen des Versagens von Propangasbehältern im Feuer N2 - Der Vortrag fasst die Ergebnisse der Versuchsreihe der Unterfeuerung von 15 11 kg-Propangasflaschen im Rahmen des TF-Projektes CoFi-ABV zusammen. Der Schwerpunkt liegt auf den Auswirkungen des Behälterversagens. T2 - Frühjahrestreffen des Referats 10 des Technisch-Wissenschaftlichen Beirates der vfdb (Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V.) CY - Kiel, Germany DA - 04.04.2017 KW - Großversuche KW - Behälterversagen KW - Propangasflasche KW - Feuerwehr PY - 2017 AN - OPUS4-39866 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Elektrochemische Messungen N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45186 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - AGIFAMOR – Ageing infrastructures – Faseroptisches Monitoring von Rohrleitungen N2 - In Hinblick auf die Detektion von akustischen Signalen und Vibrationen an und in Rohrleitungen mittels verteilter faseroptischer Sensorik steht die Entwicklung einer Applikationsmethode im Fokus, die eine optimale Signalübertragung auf die faseroptischen Sensoren unter realen Bedingungen gewährleistet. Ein weiterer Schwerpunkt ist auch die Datenerfassung und Analyse. Hierzu gehören eine Sensitivitätsanalyse des gesamten Messsystems und die Ermittlung und Klassifizierung der Schallsignaturen spezifischer Schadensbilder. Aufgebaut wird dabei auf Erfahrungen aus Schallemissionsmessungen an Werkstoffproben und Bauteilen zum Nachweis von aktiven Schädigungsprozessen (z.B. Risswachstum) oder passiven Schädigungen (z.B. Muldenkorrosion in durchströmten Leitungen). T2 - 1. Workshop im Themenfeldprojekt AGIFAMOR CY - Berlin, Germany DA - 01.03.2016 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Zustandsüberwachung von Rohrleitungen KW - Distributed acoustic sensing (DAS) PY - 2016 AN - OPUS4-35809 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas ED - Krieger, J. ED - Isecke, B. T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - 2. Brückenkolloquium CY - Technische Akademie Esslingen Ostfildern, Germany DA - 21.06.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Bewehrung PY - 2016 SN - 978-3-943563-26-9 SP - 355 EP - 357 PB - Technische Akademie Esslingen CY - Ostfildern AN - OPUS4-36602 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - 2. Brückenkolloquium CY - Technische Akademie Esslingen in Ostfildern, Germany DA - 21.06.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Bewehrung PY - 2016 AN - OPUS4-36603 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Feuerverzinkter Betonstahl N2 - Untersuchungen zur Korrosion von feuerverzinkten Betonstählen in karbonatisierten oder chloridhaltigen Betonen. T2 - 12. Dresdner Korrosionsschutztage CY - Dresden, Germany DA - 25.11.2016 KW - Betonstahl KW - Korrosion KW - Feuerverzinken PY - 2016 AN - OPUS4-38235 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Propangasflaschen im Feuer - Auswirkungen im Versagensfall N2 - Immer wieder kommt es bei Bränden zum Bersten von Propangasflaschen. Für Einsatzkräfte von Feuerwehr und Rettungsdienst stellt ein solches Behälterversagen eine erhebliche Gefährdung dar. Im Vortrag werden systematisch die Auswirkungen im Versagensfall dargestellt und Rückschlüsse für die richtige Vorgehensweise von Einsatzkräften gezogen. T2 - 19. Münchner Feuerwehrsymposium CY - Munich, Germany DA - 05.11.2016 KW - Unterfeuerung KW - Behälterversagen KW - Propangasflasche PY - 2016 AN - OPUS4-38639 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Launert, B. A1 - Szczerba, R. A1 - Gajewski, M. A1 - Rhode, Michael A1 - Pasternak, H. A1 - Gizejowski, M. T1 - The buckling resistance of welded plate girders taking into account the influence of post-welding imperfections - Part 1: Parameter study N2 - Welding is the most important joining technique and offers the advantage of customizable plate thicknesses. On the other hand, welding causes residual stresses and deformations influencing the load carrying capacity. Their consideration in the design requires simple and fast models. Though welding simulation has contributed to accurately access to these values nowadays, their application to large components remains still in a less practicable range. Nevertheless, many studies emphasized the need to make corrections in recently available simplified models. Especially the influence of residual stresses seems somewhat overestimated in many cases if comparing conventional structural steel S355 and high-strength steel S690. In the age of computer-aided design, an improved procedure to implement weld-inducted imperfections appears overdue. This will be presented in two parts. The first part illustrates the potential influence of post-welding imperfections exemplified for weak axis buckling in comparison with the general method in accordance with Eurocode 3. Residual stresses and initial crookedness were varied systematically in order to produce a scatter band of capacities. An approach to characterize the borders of these imperfections was untertaken before that. The excessive scattering of reduction factors for the load bearing capacity demonstrates the importance of these variables. Results were finally evaluated against advanced simulation models which will be further detailed in part two of this contribution. KW - Welded Plate Girders KW - Stability KW - Post-welding Imperfections KW - Residual Stresses KW - Parameter Study PY - 2017 DO - https://doi.org/10.3139/120.110964 SN - 0025-5300 SN - 2195-8572 VL - 59 IS - 1 SP - 47 EP - 56 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-38922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Electrochemical Investigations on the Corrosion Behaviour of Galvanized Reinforcing Steels in Chloride Containing Mortar N2 - Corrosion of galvanized steel in chloride containing mortar is different from the corrosion of reinforcement made of carbon steel. This is based on the corrosion behavior of galvanized steel in chloride containing mortar. To describe the influence of a chloride containing zinc-hydroxide layer at the phase boundary against a zinc-hydroxide layer in chloride free mortar, different electrochemical measurements were made. The anodic and cathodic partial reaction were investigated by galvanostatic pulse measurements and potentiodynamic measurements. Especially the galvanostatic pulse measurements can describe the influence of the chloride content by the polarization resistance with pt = 20 sec. (polarization time). Additionally, corrosion current measurements were performed, coupled with potential measurements, between galvanized steel in chloride containing and chloride free concrete. Normally, the potential measurements are an indicator to localize the anodic and cathodic parts of a macro system. In this case the results show that there is no formation of a significant macro element cell between chloride containing and chloride free mortar. After 1500 h of potential and current measurement the results show a more positive corrosion potential with increasing chloride content. The results of the potential/current curves show a significant different free corrosion current depending on the chloride content, the free corrosion current increase with increasing chloride contents; reasons for this behavior are discussed. T2 - Eurocorr 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 03.09.2017 KW - Corrosion KW - Galvanized KW - Reinforcement PY - 2017 AN - OPUS4-41856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Sicherheit in Technik und Chemie - Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz N2 - Der Vortrag enthält eine Beschreibung der umfangreichen Möglichkeiten, die die BAM mit ihrem TTS für Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz bereithält. Außerdem wird das Themenfeld-Projekt CoFi-ABV kurz vorgestellt. T2 - Informationsveranstaltung mit Partnering-Workshop zum "Innovationsgropramm zur Unterstützung von Diversifizierungsstrategien von Unternehmen der Verteidigungsbranche in zivile Sicherheitstechnologien" im BMWi CY - Berlin, Germany DA - 26.06.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2017 AN - OPUS4-41168 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Studentenschulung für Masterstudenten der BHT Berlin CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 26.10.2017 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2017 AN - OPUS4-42708 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Ebell, Gino T1 - Sammelmappe zum Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 N2 - Die Sammelmappe umfasst alle Lehrinhalte für den Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022, der vom 16. bis 18.05.2022 in Baruth/Mark stattgefunden hat. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 SP - 1 EP - 82 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54873 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Gefahren durch Druckgasbehälter im Feuerwehreinsatz N2 - Der Vortrag stellt die für Feuerwehr-Einsatzkräfte relevanten Ergebnisse einer Versuchsreihe von 15 11kg-Progangasflaschen, die im Rahmen einer Unterfeuerung auf dem TTS zum Versagen gebracht wurden, vor. Die Auswirkungen Fragmentwurf, Wärme-strahlung und Druckwirkung werden dargestellt. Die Versuche bilden die Grundlage für eine Anpassung der taktischen und sicherheits-relevanten Vorgaben zum Vorgehen bei solchen Einsatzlagen. T2 - 47. Norddeutscher Feuerwehrtag der Gewerkschaft ver.di CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 28.09.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Katastrophenschutz KW - Feuerwehr KW - Behälterversagen PY - 2017 AN - OPUS4-42952 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Korrosion von Stahl in Beton N2 - Darstelling der Korrosionsschutzwirkung von Beton sowie der maßgeblichen Korrosionsmechanismen von Stahl in Beton bei Einwirken von Karbonatisierung und/oder Chloriden T2 - Schulung von Masterstudenten der BHT Berlin CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 26.10.2017 KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-42712 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Real-Scale Experiments For Safety in Technology and Chemistry - BAM Test Site for Technical Safety N2 - The presentation contains some examples of the activities in the focus area infrastructure as well as the unique possibilities for experimentation on the BAM Test Site for Technical Safety. T2 - fit4sec-Workshop, H2020 call SU-INFRA01-2018-2019-2020: Prevention, detection, response and mitigation of combined physical and cyber threats to critical infrastructure in Europe CY - Berlin, Germany DA - 23.02.2018 KW - Tank failure KW - LPG KW - Pipeline KW - Test Site for Technical Safety PY - 2018 AN - OPUS4-44480 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Detektion korrosionsaktiver Bereiche an Stahlbetonbauwerken mittels Potentialfeldmessung N2 - Grundlagen der Korrosion von metallischen Werkstoffen in wäßrigen Medien. Darstellung von Korrosionsmechanismen sowie die Planung und Durchführung von Potentialfeldmessungen an Stahlbetonbauwerken T2 - KKS-Symposium CY - TAE-Esslingen, Germany DA - 23.11.17 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2017 AN - OPUS4-43094 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Gefahren durch Druckgasbehälter im Feuerwehreinsatz N2 - Der Vortrag stellt die für Feuerwehr-Einsatzkräfte relevanten Ergebnisse einer Versuchsreihe von 15 11-kg-Progangasflaschen, die im Rahmen einer Unterfeuerung auf dem TTS zum Versagen gebracht wurden, vor. Die Auswirkungen Fragmentwurf, Wärmestrahlung und Druckwirkung werden dargestellt. Die Versuche bilden die Grundlage für eine Anpassung der taktischen und sicherheitsrelevanten Vorgaben zum Vorgehen bei solchen Einsatzlagen. T2 - Seminar für Sicherheitsbeauftragte sowie Stadt- und Kreiswehrführer SH/HH/MV CY - Wismar, Germany DA - 10.11.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Gasbehälter KW - Katastrophenschutz KW - Feuerwehr PY - 2017 AN - OPUS4-43031 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Wechselwirkungen von Epoxydharzbeschichtungen an feuerverzinkten Betonstählen in Frischbeton N2 - Feuerverzinkte Betonstähle müssen an beschädigten Stellen mit einem geeigneten Beschichtungstoff versehen werden. Um mögliche Wechselwirkung mit dem Beschichtungsstoff auszuschließen wurden diverse Untersuchung gemacht. Diese sind im Vortrag teilweise dargestellt. T2 - GAV-Forschungsbeiratssitzung CY - TU München, Germany DA - 24.11.2017 KW - Feuerverzinkter Betonstahl KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-43096 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Istzustanderfassung von Parkbauten mit Potentialfeldmessung N2 - n der Regel ist die korrosive Beanspruchung der Bewehrung von Stahlbetonbauwerken der lebensdauerbestimmende Faktor eines Bauwerkes. Für die Instandsetzung eines Bauwerkes ist es somit entscheidend im Vorfeld ein Messverfahren zu verwenden das aktive Korrosion detektieren kann, um somit den Umfang von Instandsetzungsmaßnahmen zielgerichtet planen zu können. T2 - DBV-Arbeitstagung 2017 CY - Belin, Germany DA - 07.12.2017 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-43473 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Large scale reinforced concrete test specimen for potential mapping under practical conditions N2 - Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Non-Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. The measured values may be significantly affected, different from e.g. stress measurement, by different influences on the potential formation at the phase boundary metal/concrete itself as well as the acquisition procedure. Due to the complexity of influencing factors there is a risk that the results are misinterpreted. To investigate these influencing factors under practical conditions it requires a specimen with similar damage patterns, dimensions and more factors e.g. metallic mounting parts. Recently the BAM realized such a large scale test specimen for this purpose. T2 - NDE 2017 CY - Chennai, TN, India DA - 14.12.2017 KW - Potential mapping KW - Corrosion KW - Reinforcement PY - 2017 AN - OPUS4-43472 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Neuregelungen im Umgang mit Acetylenflaschen im Brandeinsatz - Änderung der Feuerwehrtaktik notwendig? N2 - Immer wieder werden Feuerwehren bei Einsätzen mit brandbeaufschlagten Acetylenflaschen konfrontiert. Im Falle eines Behälterversagens stellen diese eine enorme Gefährdung für die Einsatzkräfte dar. Die BAM beschäftigt sich seit vielen Jahren mit den Auswirkungen im Falle eines solchen Behälterversagens. Der Beitrag stellt die Arbeit der BAM auf diesem Gebiet vor und zeigt verschiedene Handlungsoptionen auf, um das Risiko für die Einsatzkräfte zu verrringern. Weiterhin wird ein Merkblatt zu brandbeaufschlagten Acetylenflaschen vorgestellt, welche zusammen mit der DGUV im Jahr 2018 herausgegeben werden. T2 - Seminar der Hanseatischen Feuerwehr-Unfallkasse Nord für Bereichs-, Kreis- und Stadt-Sicherheitsbeauftragte sowie -Stadwehrführer aus Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein CY - Lübeck, Germany DA - 23.03.2018 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2018 AN - OPUS4-44568 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz T2 - KKS-Schulung CY - TAE Esslingen, Germany DA - 23.04.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2018 AN - OPUS4-44770 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu wird Stahl im Beton durch Ausbildung einer Deck-schicht vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisie-rung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich durch Volumenexpansion der Korrosionsprodukte korrosi-onsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwen-dige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte In-formationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeu-tung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beur-teilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korro-sion zum Einsatz. T2 - 3-Länder-Korrosionstagung CY - Zürich, Switzerland DA - 12.04.2018 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-44698 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Vorlesung TU-Berlin CY - TU-Berlin, Germany DA - 30.05.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2018 AN - OPUS4-45047 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2018 SP - 1 EP - 21 CY - Berlin AN - OPUS4-45048 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Ebell, Gino T1 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von potentialfeldmessungen N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 SP - 1 EP - 57 CY - Berlin AN - OPUS4-45185 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Mietz, Jürgen T1 - Corrosion behavior of galvanized reinforcement in chloride containing mortar and carbonated mortar N2 - Korrosionseigenschaften von feuerverzinktem Betonstahl unterscheiden sich grundlegend von herkömmlichen Betonstahl. In diesem Vortrag sind Beispiele für das Korrosionsverhalten in chloridhaltigen und carbonatisierten Mörteln dargestellt T2 - Intergalva 2018 - 25th International Galvanizing Conference CY - Berlin, Germany DA - 17.06.2018 KW - Corrosion KW - Korrosion KW - Verzinkt KW - Betonstahl PY - 2018 SP - 301 EP - 309 AN - OPUS4-45240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas ED - Isecke, B. ED - Krieger, J. T1 - Potentialmessung in Theorie und Praxis N2 - Die Potentialfeldmessung dient der kosteneffektiven Instandsetzung von Brückenbauwerken. Mikttels diesem Messverfahren können lokal, aktiv korrodierende, Teilbereiche sondiert werden und im Nachgang instandgesetzt werden. T2 - 3. Brückenkolloquium CY - TAE Esslingen, Germany DA - 18.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 SN - 978-3-943563-03-0 SP - 271 PB - Technische Akademie Esslingen e.V. CY - Esslingen AN - OPUS4-45239 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - In der Regel ist die korrosive Beanspruchung der Bewehrung von Stahlbetonbauwerken der lebensdauerbestimmende Faktor eines Bauwerkes. Für die Instandsetzung eines Bauwerkes ist es somit entscheidend im Vorfeld ein Messverfahren zu verwenden das aktive Korrosion detektieren kann, um somit den Umfang von Instandsetzungsmaßnahmen zielgerichtet planen zu können. T2 - 3. Brückenkolloquium CY - TAE Esslingen, Germany DA - 18.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45237 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion behavior of galvanized reinforcement in chloride containing mortar and carbonated mortar N2 - Korrosionseigenschaften von feuerverzinktem Betonstahl unterscheiden sich grundlegend von herkömmlichen Betonstahl. In diesem Vortrag sind Beispiele für das Korrosionsverhalten in chloridhaltigen und carbonatisierten Mörteln dargestellt. T2 - Intergalva 2018 CY - Berlin, Germany DA - 17.06.2018 KW - Korrosion KW - Verzinkt KW - Betonstahl PY - 2018 AN - OPUS4-45236 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Fügetechnik in Wasserstofftechnologien: Erzeugung, Transport, Speicherung, Nutzung N2 - Der Vortrag gibt einen kurzen Überblick über die Bedeutung der Fügetechnik in Wasserstofftechnologien und über zukünftige FuE-Bereiche. Fügetechnologien haben dabei wesentliche Bedeutung für die Umsetzung von technischen Komponenten der Wasserstofftechnologien. Forschungsschwerpunkte ergeben sich insbesondere für die Erzeugung und den Transport des Wasserstoffs. T2 - Vortragsreihe des DVS Bezirksverbandes Berlin CY - Berlin, Germany DA - 22.02.2023 KW - Wasserstoff KW - Fügetechnik KW - Forschung KW - Review PY - 2023 AN - OPUS4-57040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Babutzka, Martin A1 - Zekhnini, Khalid A1 - Seifert, Lando A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Grabowski, Sven T1 - Schlussbericht zum Forschungsvorhaben „Verbundvorhaben: "KKS-Gründung" - Korrosionsmonitoring und aktiver kathodischer Korrosionsschutz von Offshore-Gründungsstrukturen - Teilvorhaben: Korrosionsprüfungen im Laborcontainer“ in der Fördermaßnahme „Anwendungsorientierte nichtnukleare FuE im 6. Energieforschungsprogramm“ im Förderbereich „Windenergie“ N2 - Das Ziel des Verbundforschungsvorhabens KKS-Gründung war die Entwicklung eines Monitoringsystems zur Erfassung von Korrosion an Gründungsstrukturen im Labormaßstab. Dafür war eine umfassende Bewertung und Beschreibung korrosionsbeeinflussender Faktoren und der Korrosionssysteme notwendig. Im Vorhaben KKS-Gründung wurde die Gründungsstruktur unterhalb der Wasserlinie betrachtet bis hin zum anaeroben Bereich im Sediment. Insbesondere der Sedimentbereich wurde bisher nur unzureichend betrachtet. Da die komplexen Mechanismen in der Sedimentzone noch nicht ausreichend wissenschaftlich untersucht wurden, mussten Möglichkeiten entwickelt werden, um diese zu bewerten. Im Verbundforschungsvorhaben KKS-Gründung agierte die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) als Forschungsstelle. Die Hauptziele des Teilvorhabens der BAM waren die Bereitstellung einer Messumgebung für das von den Partnern entwickelte Monitoringsystem, die umfassende wissenschaftliche Beschreibung der Korrosionssysteme im Unterwasserbereich und Sediment sowie die Gewinnung von Messdaten zur Verifizierung und Überführung in die Simulation. Als Forschungsstelle war die BAM der Ansprechpartner für die Verbundpartner bei wissenschaftlichen Fragestellungen. Die Hauptziele des Vorhabens wurden erreicht und es wurden grundlegende Erkenntnisse zum Korrosionsverhalten von Offshore-Stahl im Unterwasser und Sedimentbereich gewonnen. Darüber hinaus wurden wichtige Erkenntnisse zum Betrieb eines Laborcontainers und zur Nachstellung von Korrosionssystemen in Meerwasserbecken bei Verwendung von künstlichem Meerwasser und Sand als Sediment gewonnen. Eine Beschreibung und Bewertung der Korrosivität und ablaufender Reaktionen in den einzelnen Belastungszonen wurde mittels elektrochemischer und gravimetrischer Verfahren vorgenommen. KW - Korrosionsschutz KW - KKS KW - Korrosionsmonitoring KW - Offshore-Windenergieanlagen KW - Meerwasser KW - Sediment PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569252 SP - 1 EP - 74 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56925 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Airborne Remote Gas Sensing and Mapping N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of These kind of leaks, we developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing - the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS). T2 - Tag der offenen Tür auf dem Testgelände der BAM (BAM TTS) CY - Baruth/Mark - OT Horstwalde, Germany DA - 29.09.2018 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2018 AN - OPUS4-46152 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Seifert, Lando A1 - Burkert, Andreas T1 - Innovative Korrosionsprüfung für Beton- und Spannstähle T1 - Test methods for corrosion testing of reinforcing and prestressing steels N2 - Korrosion ist einer der maßgeblichen Schädigungsmechanis-men im Stahlbetonbau und limitiert die Nutzungsdauer vonInfrastrukturbauwerken zum Teil erheblich. Dabei differenziertman zwischen verschiedenen Korrosionsvarianten, Korrosioninfolge Karbonatisierung des Betons, chloridinduzierte Korro-sion an Meerwasserbauwerken oder durch Tausalzbelastungund im Fall von Spannstahlbauwerken kann zusätzlich was-serstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) auftreten.Für den Einsatz alternativer Betonstähle wie nichtrostenderBetonstahl gilt es, die Höhe des kritischen korrosionsaus-lösenden Chloridgehalts zu bestimmen. Um diesen für diejeweiligen Betonstähle zu ermitteln, fehlen bislang jedochnormativ geregelte Prüfverfahren. Die Empfindlichkeit vonSpannstählen gegenüber SpRK bedarf gemäß aktueller Nor-mung Langzeit-Auslagerungstests, die eine werkseigeneProduktionskontrolle aufgrund der langen Prüfzeiten nahezuunmöglich machen. Ein neu entwickeltes Prüfverfahren unterAnwendung kathodischer Polarisation, das inzwischen imneusten Entwurf der DIN EN ISO 15630–3 aufgenommenwurde, ermöglicht eine Bewertung der SpRK-Empfindlichkeitfür Spanndrähte innerhalb von 24 Stunden. Die Ergebnissetragen zur Verbesserung der Lebensdauerabschätzung undzur Weiterentwicklung von Normen für korrosionsbeständigeBetonstähle und der Robustheitsbewertung von Spannstählenbei. N2 - Corrosion is a primary damage mechanism in reinforced concrete construction, significantly reducing the service life of infrastructure. A categorisation of corrosion is imperative for the comprehension of the subject. The corrosion of concrete can be attributed to the carbonation process, whilst chloride-induced corrosion is prevalent in structures exposed to seawater or by de-icing salt. Additionaly to the former corrosion processe, prestressing steel structures could be also highly susceptible to hydrogen-induced stress corrosion cracking (SCC). In order to utilise alternative reinforcing steels, such as stainless reinforcing steel, it is necessary to ascertain the level of critical chloride threshold that can induce corrosion. Nevertheless, there is an absence of standardised test methods for determining this for the respective reinforcing steels to date. Acc. to current standardization, the sensitivity of prestressing steels to chromium content necessitates long-term ageing tests, which impede in-house production control due to the extended testing times. However, a newly developed test method using cathodic polarization, which has now been included in the latest draft of DIN EN ISO 15630–3, makes it possible to assess the susceptibility of prestressing steels to corrosion cracking within 24 hours. The results of this study will contribute to the improvement of service life estimation and the further development of standards for corrosion-resistant reinforcing steels and the robustness assessment of prestressing steels. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Nichtrostender Betonstahl KW - Corrosion KW - Prestressing steel KW - Stainless reinforcing steel KW - Wasserstoff KW - Spannungsrisskorrosion KW - Lochkorrosion KW - Hydrogen KW - Stress corrosion cracking KW - Pitting corrosion PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.202500025 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 SP - 1 EP - 8 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-63305 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Istzustandserfassung von Parkbauten mit Potentialfeldmessung N2 - In der Regel ist die korrosive Beanspruchung der Bewehrung von Stahlbetonbauwerken der lebensdauerbestimmende Faktor eines Bauwerkes. Für die Instandsetzung eines Bauwerkes ist es somit entscheidend im Vorfeld ein Messverfahren zu verwenden das aktive Korrosion detektieren kann, um somit den Umfang von Instandsetzungsmaßnahmen zielgerichtet planen zu können. T2 - DBV-Arbeitstagung CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Betonstahl KW - Lochkorrosion PY - 2016 AN - OPUS4-38577 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu wird Stahl im Beton durch Ausbildung einer Deck-schicht vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisie-rung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich durch Volumenexpansion der Korrosionsprodukte korrosi-onsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwen-dige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte In-formationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeu-tung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beur-teilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korro-sion zum Einsatz. T2 - 3-Länder-Korrosionstagung CY - Zürich, Switzerland DA - 12.04.2018 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 SN - 978-3-935406-66-6 SP - 123 EP - 128 AN - OPUS4-44697 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Durchführung von Potentialfeldmessungen im Stahlbetonbau. T2 - Vorlesung TU-Berlin CY - Berlin, Germany DA - 15.06.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2016 AN - OPUS4-36552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pasternak, H. T1 - Residual stresses and imperfections in welded high-strength I-shape sections N2 - This article addresses the imperfections in high-strength steel I-shape sections caused by weld assembly. Load influencing imperfections are assumed mainly as deviations from the ideal shape (e.g. bending distortion) and longitudinal residual stresses. The quality of a numerically aided design of components exposed to either compression and/or bending is significantly dependent on those parameters. In this scope, major gaps in knowledge are still present. Eurocode (EC) is providing robust simplified models that date back to the 1960's and 70's. As a result, the ultimate limit state (ULS) is approached on a quite conservative basis. The investigations are presented in this article are aimed to give further guidance on these values in component-like specimens in the context of Eurocode. T2 - 6th Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation CY - Cape Town, South Africa DA - 05.09.2016 KW - Residual stresses KW - Weld imperfections KW - I-shape sections KW - High-strength steel KW - Numerical modeling PY - 2016 AN - OPUS4-37635 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Kreißig, Michael A1 - Liebner, Christian A1 - Spoormaker, Tom ED - DeRademacher, E. ED - Schmelzer, P. T1 - Identifying hazardous conditions for rapid compression scenarios of chemically unstable gases in industrial scaled pipes N2 - The polymeric industry handles Tetrafluoroethylene (TFE) as basic material for polymer (PTFE) and co-polymer (PCTFE) production. As a chemically unstable gas, it can react in an explosive way, without the presence of any other gases. Once initiated such an exothermic reaction can propagate through the pipe system of a plant and might lead to massive damages and/or fatalities. Especially after maintenance parts of the pipe systems can be filled with TFE, nitrogen or air at pressures up to atmospheric conditions whereas connected parts of pipes might still contain TFE at operating pressure state. Many of the regarding pipes are separated by ball valves, which allow a fast opening procedure. Thereby fast compression of the gas can occur and lead to a massive temperature increase which might induce unwanted reactions. Former tests in laboratory scale described by Meyer (2009) allowed an ignition of a TFE/air system by rapid compression only for a set of sharp defined boundary conditions. First tests in the lower industrial scale were done by Ferrero et al. (2013), where an ignition at typical industrial operating conditions was initiated. The results of the tests indicated that the critical achievable compression temperatures strongly depend on the setup and therefore on the pipe diameter as well. Therefore the necessity of further tests has been pointed out. The original setup presented by Ferrero (2013), which represents the smallest typical industrial size with an inner diameter of 1.125”, was modified to withstand an explosive decomposition reaction and to avoid a deflagration to detonation transition. Different safety concepts as burst discs and time controlled cut-off valves had been tested and evaluated to optimize the experimental setup for reproducible test conditions. This allowed the systematic investigation of the rapid compression of TFE–systems for the first time in the described scale without serious damages after an ignition. In the donor pipe always TFE at high pressure and in the receiving pipe TFE, nitrogen or air were present at an absolute pressure ranging from 500 Pa to atmospheric pressure. The scope was to generate a “hazard diagram” in which the ignition probability in dependence of donor (high) pressure and the receiving (low) pressure is shown. Hazardous conditions can easily be determined. A reference method for the maximum achievable temperatures of non-reacting gas systems was created using an air/air-system. Thus reactive TFE-systems could be evaluated regarding additional exothermic effects. The final hazard diagram demonstrates that there is no sharp limit between a “safe” state and an “ignition” for a TFE/air-system. Rather a transition range exists, which decreases with rising donor pressure. An increased temperature in this range, sometimes combined with small pressure peaks in the profile, indicates first partial restricted reactions near the end flange. The more it gets closer to the “ignition” transition the more traces like soot or undefined solid fractions were found. A TFE/nitrogen- and a TFE/TFE-system could not be ignited at all. A description of the experimental tests as well as a detailed explanation of the hazard diagram will be presented. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries and accompanying exhibition CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - explosion KW - adiabatic compression KW - self ignition KW - plant safety KW - decomposable gas KW - fire PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648102 SN - 2283-9216 VL - 48 SP - 607 EP - 612 PB - AIDIC Servizi S.r.l. CY - Milano, Italy AN - OPUS4-37917 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Potentialfeldmessung - Korrosionsprüfung von Stahlbetonbauwerken N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Fachtagung Prüfen von Beton CY - Hamburg, Germany DA - 11.10.2016 KW - Stahlbeton KW - Spannbeton KW - Korrosion KW - Zertörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-37807 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Schlagartige Kompression chemisch instabiler Gase im industriellen Maßstab – am Beispiel von Tetrafluorethen N2 - Tetrafluorethen wird von der Polymerindustrie seit Jahrzenten als monomeres Ausgangsmaterial sowohl für die Herstellung von Polymeren (PTFE) als auch für Kopolymere (PCTFE) eingesetzt. Aufgrund seiner Eigenschaft als chemisch instabiles Gas kann TFE auch ohne Luftsauerstoff oder einen anderen Oxydator explosionsartig zerfallen. Nach der Initiierung des Zerfalls kann dieser unter bestimmten Bedingungen aufgrund des exothermen Reaktionsverhaltens sich selbstständig in Apparaten und Rohrleitungen ausbreiten. Dies geht aufgrund der freigesetzten Reaktionsenthalpie mit einem schlagartigen Anstieg von Druck und Temperatur einher, was zu erheblichen Belastungen der Materialien bis hin zum Versagen und Bruch und möglichen Folgeschäden einschließlich Personenschäden führen kann und in der Vergangenheit bereits mehrfach geführt hat. Besonders nach Wartungsarbeiten besteht die Gefahr, dass Teilabschnitte im Rohrleitungssystem mit TFE, Stickstoff oder Luft gefüllt sind mit Drücken in einem Bereich zwischen technischem Vakuum und atmosphärischem Druck wohingegen angrenzende Rohrabschnitte oder Behälter immer noch TFE bei Betriebsdrücken bis 32 bar enthalten können. Dabei sind die Abschnitte in der Praxis häufig durch Kugelhähne voneinander getrennt, die aufgrund ihrer Öffnungscharakteristik bereits bei geringen Betätigungswinkeln eine große Querschnittsfreigabe für die Strömung im Rohr ermöglichen. Dadurch können schlagartige Kompressionsvorgänge des Gases im Niederdruckbereich ermöglicht werden, die allein aufgrund der thermodynamischen Zustandsänderung zu einer erheblichen Temperaturerhöhung führen und im schlimmsten Fall zur Initiierung der Zerfallsreaktion führen können. Es wird erstmalig ein Versuchsaufbau im Industriemaßstab, der einer explosionsartigen Zerfallsreaktion von TFE standhalten kann. Zahlreiche Sicherheitskonzepte einschließlich diverser Berstscheibenkonfigurationen als auch zeitgesteuerte Schnellschlussventile wurden eingehend untersucht und bewertet, um die optimale Versuchskonfiguration für bestmögliche Reproduzierbarkeit festzulegen. Es fand eine systematische Untersuchung der schlagartigen Kompression der Systeme Luft/Luft, TFE/Luft, TFE/TFE und TFE/N2 statt. In der Hochdrucksektion wurden Drücke bis 30 bar realisiert und im Niederdrucksektor konnten Anfangsdrücke im Bereich weniger Millibar bis hin zu Atmosphärendruck eingestellt werden. Als Hauptergebnis wurde ein „Hazard diagram“ erstellt, mit dessen Hilfe die Zündwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit vom Hochdruck und Niederdruck abgeschätzt werden kann. Gefährliche Bedingungen in Rohrleitungen können dadurch auf einfachem Weg identifiziert werden. Als Referenzsystem zur Beurteilung der maximal erreichbaren nicht reaktiven Kompressions-temperaturen wurde Luft/Luft verwendet. Die damit ermittelten Daten dienten zur Bewertung von zusätzlichen exothermen Effekten, wie sie etwa bei Vorreaktion des TFE im Falle einer Dimerisierung auftreten können. Entgegen der ursprünglichen Annahme konnten die Systeme TFE/Stickstoff und TFE/TFE im verwendeten Aufbau nicht durch Kompressionsvorgänge gezündet werden. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - TFE KW - Adiabate Kompression KW - Explosion KW - Zerfallsfähige Gase KW - Anlagensicherheit PY - 2015 AN - OPUS4-37919 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Lilienthal, A.J. A1 - Kluge, Martin T1 - Bringing Mobile Robot Olfaction to the Next Dimension – UAV-based Remote Sensing of Gas Clouds and Source Localization N2 - This paper introduces a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we introduce and present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing the gas sensing and aiming capabilities under realistic conditions. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - 3-axis gimbal KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Localization of gas sources KW - Aerial platform PY - 2017 SN - 978-1-5090-4632-4 SP - 3910 EP - 3916 PB - IEEE AN - OPUS4-40545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Erörterung des Merkblatte B03 zur Durchführung von Potentialfeldmessungen an Stahlbetonbauwerken. T2 - Vorlesung TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 21.06.2017 KW - Potentialmessung KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-40695 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Bringing Mobile Robot Olfaction to the Next Dimension – UAV-based Remote Sensing of Gas Clouds and Source Localization N2 - This presentation introduces a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we introduce and present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing the gas sensing and aiming capabilities under realistic conditions. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - 3-axis gimbal KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Localization of gas sources KW - Aerial platform PY - 2017 AN - OPUS4-40546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Korrosionsmonitoring in der Praxis N2 - Darstellung angewandter Monitoringverfahren zur Erfassung von Korrosionsprozessen im Stahlbetonbau. T2 - Kolloquium 30 Jahre ZfP im Bauwesen CY - Berlin, Germany DA - 11.05.2017 KW - Korrosionsmonitoring KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-40275 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Poptential Mapping at Concrete Structures N2 - Die Potentialfeldmessung dient der Lokalisierung aktiv korrodierender Betonstähle in Bauwerken. N2 - Potentialmapping is an electrochemical measurement for the detection of active corroding reinforcement at concrete structures. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop 2017 CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2017 KW - Corrosion KW - Poptential Mapping PY - 2017 AN - OPUS4-40941 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Sicherheit in Technik und Chemie - Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz N2 - Das Poster enthält eine Beschreibung der umfangreichen Möglichkeiten, die die BAM mit ihrem TTS für Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz bereithält. T2 - Informationsveranstaltung mit Partnering-Workshop zum "Innovationsgropramm zur Unterstützung von Diversifizierungsstrategien von Unternehmen der Verteidigungsbranche in zivile Sicherheitstechnologien" im BMWi CY - Berlin, Germany DA - 26.06.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - alternative Antriebe KW - alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2017 AN - OPUS4-41163 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Knorr, Annett A1 - Krischok, Frank A1 - Adebahr-Lindner, Yvonne A1 - Kelle, Frank A1 - Kamberi, Tevide A1 - Mudlaff, Sabine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Mit dem Handbuch für Prüfungen und Kriterien bezeichnet) wird das Klassifizierungsschema der Vereinten Nationen (UN) für gefährliche Güter im Rahmen der Beförderungsvorschriften und für gefährliche Stoffe und Gemische gemäß GHS (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) beschrieben. Außerdem enthält es eine Beschreibung der als am geeignetsten angesehenen Prüfmethoden und -verfahren, welche dem "Klassifizierenden" die notwendigen Informationen für eine korrekte Einstufung liefern. Der Begriff "Klassifizierender" wird im gesamten Handbuch allgemein verwendet, um die Stelle anzugeben, die die Klassifizierung vornimmt. Für einige Reglungsbereiche kann dieses eine speziell zuständige Behörde oder eine benannte Prüfbehörde sein, in einem anderen Reglungsbereich, soweit es zulässig ist, kann es auch die Selbsteinstufung durch den Hersteller oder Lieferanten bedeuten. Der jeweilige Reglungsbereich sollte beim Auftreten dieses Begriffes berücksichtigt werden, um die für die Klassifizierung verantwortliche Stelle korrekt zu identifizieren. KW - UN-Prüfmethoden KW - Gefahrstoffe KW - Einstufung KW - Klassifizierung KW - Verfahren PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-573175 SN - 978-3-9818564-5-3 SP - i EP - 649 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 7., Amd. 1 AN - OPUS4-57317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Stahl mit Potenz(t)ial - Duplexstähle im Bauwesen N2 - Der Vortrag enthält eine Übersicht über die gemeinsame Zusammenarbeit der BAM mit Fa. Modersohn der letzten 20 Jahre. Der Fokus liegt dabei auf den Lean Duplex Stählen. T2 - 50 Jahre Modersohn Jubiläumsveranstaltung - Teil 2 Handelspartner CY - Spenge, Germany DA - 17.06.2023 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Auslagerungsversuche KW - Lean Duplex PY - 2023 AN - OPUS4-57818 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Stahl mit Potenz(t)ial - Duplexstähle im Bauwesen N2 - In diesem Vortrag wird eine Übersicht der gemeinsamen Zusammenarbeit von BAM und Modersohn gegeben. Der Fokus liegt auf dem Thema Duplexstahl. T2 - 50 Jahre Modersohn Jubiläumsveranstaltung - Teil 1 Industriepartner CY - Spenge, Germany DA - 16.06.2023 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Auslagerungsversuche KW - Lean Duplex PY - 2023 AN - OPUS4-57817 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Grasse, Dennis A1 - Seeber, H. T1 - Mild Traumatic Brain Injury - Current Research Works in the Field of Primary Blast Injury N2 - In this presentation, the team security research of division 2.1 informs about current research efforts in the field of traumatic brain injury. The focus lies on the consequences of low-level blast on the human brain. Also the general research approaches of the team for the investigation of the behaviour of shock waves within human tissues are presented. T2 - ATLAS ENTRY Seminar CY - Göppingen, Germany DA - 21.08.2023 KW - LLB KW - Blast KW - mTBI KW - Primary blast injury KW - Traumatic brain injury PY - 2023 AN - OPUS4-58130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rogge, Andreas T1 - Uncertain climate futures: Insights from Germany N2 - Um den Folgen des Klimawandels für unsere Infrastrukturen zu begegnen, sind grundlegende Änderungen unserer bisherigen Praxis erforderlich. Dies umfasst sowohl den Umgang mit Unsicherheiten in der Prognose kommender Ereignisse als auch den Wechsel von Struktur- auf Systemebene zur Aufrechterhaltung grundlegender Funktionen. T2 - International Workshop on Uncertain Climate Futures, A New Reality for Structural Design and Integrity Management CY - Copenhagen, Denmark DA - 16.06.2025 KW - Global warming KW - Climate change KW - Material reduction KW - Emission PY - 2025 AN - OPUS4-63595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Quantifying the uncertainty of predictive simulations in digital twins through the identification of model bias N2 - This work presents a novel approach to quantifying uncertainty in digital twin simulations by address-ing model bias through embedded parameter distributions. Traditional Bayesian methods often under-estimate uncertainty due to assumptions of model correctness. We propose a hierarchical Bayesian framework combined with Polynomial Chaos Expansion to better capture and propagate uncertainty. The methodology is validated on an analytical example and a real-world case involving thermal defor-mation predictions of the Nibelungen Bridge, demonstrating improved predictive accuracy and relia-bility. T2 - fib Symposium 2025 CY - Antibes, France DA - 16.06.2025 KW - Simulation-based KW - Digital Twins for 3D KW - Concrete printing KW - Bridge Monitoring KW - Bias formulation PY - 2025 AN - OPUS4-63596 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Launert, B. A1 - Rhode, Michael A1 - Kromm, Arne A1 - Pasternak, H. A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Measurement and numerical modeling of residual stresses in welded HSLA component-like I-girders N2 - The present contribution shows the residual stress results obtained from experiments with the sectioning method in comparison to global(structural) welding simulation models on component-like (i.e., large scale) I-girders made of structural steel grades S355 and S690QL. Plates were welded by conventional gas metal arc welding using two different heat inputs. In addition, the base material was assumed to be stress-free. Based on these results, conclusions and recommendations for the design of welded I-girders are drawn. T2 - IIW - Annual Assembly 2016 CY - Melbourne, Australia DA - 10.07.2016 KW - Residual Stresses KW - Microalloyed Steels KW - Girders KW - MAG Welding KW - Numerical Simulation PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-016-0413-x SN - 1878-6669 SN - 0043-2288 VL - 61 IS - 2 SP - 223 EP - 229 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg AN - OPUS4-38919 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Performance & Failure Mechanisms of Galvanic Anodes N2 - Galvanic anodes could be used in concrete structures to prevent new anode formation surrounding patch-repaired areas. Therefore so-called galvanic anodes need to be embedded into the fresh concrete with an electroconductive connection to the reinforcement. This anodic area will protect the surrounding reinforcement against forming other anodic areas. T2 - Pre-Consec Workshop 2024 CY - Chennai, India DA - 24.09.2024 KW - Corrosion KW - Galvanic anodes KW - Reinforcement KW - Pitting corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-61307 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Breit, W. T1 - Investigation of corrosion product layers in chloride containing mortars - "galvanized reinforcement" N2 - In the case of galvanised steel in mortar or concrete, the corrosion behaviour depends on the ion distribution of the pore solution and the pH value. Therefore, a new approach has been developed to determine the corrosion behaviour by single frequency AC measurements and to determine the B-values to calculate the corrosion current density using the Stern-Geary equation. T2 - ICCRRR 2024 CY - Cape Town, South Africa DA - 03.11.2024 KW - Corrosion KW - Galvanized steel PY - 2024 AN - OPUS4-61517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Czeskleba, Denis T1 - Kurzvorstellung des Projektes "H2SuD / Wasserstoff und Schweißen Einfluss des Schweißens auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen" N2 - Die Wasserstoffinfrastruktur ist eine zentraler Bestandteil der erfolgreichen Umsetzung der wasserstoffbasierten Energiewende. Dabei bilden Ferngasleitungen quasi das "Rückgrat" der Transportinfrastruktur großer Gasmengen. Dabei müssen unter Umständen Reparaturen an den Pipelines durchgeführt werden. Dabei ist in der Erdgasinfrastruktur das Schweißen an in Betrieb befindlichen (d.h. von Gas durchflossenen) Pipelines Stand der Technik. Es ist jedoch vollkommen offen, inwieweit diese Technik auf die reine Wasserstoffpipelines übertragbar sind. Hierzu leistet das Projekt H2SuD wichtige Beiträge zur Aufklärung des Einfluss eines Reparaturschweißprozesses auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen. T2 - Sitzung des FA1 "Schweißmetallurgie" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e.V. CY - Aachen, Germany DA - 22.02.2023 KW - Wasserstoff KW - Pipeline KW - Reparatur KW - Schweißen KW - Ferngasleitung PY - 2023 AN - OPUS4-57087 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Schweißen im Wasserstoffanlagen- und Behälterbau - Eine Kurzübersicht N2 - Wasserstoff erfüllt die zentrale Rolle für die Umwandlung der bisherigen fossil-basierten Energieerzeugung und -nutzung auf eine dekarbonisierte, nachhaltige Form. Dazu muss der Wasserstoff erzeugt, gespeichert, transportiert werden, bevor er wieder der Nutzung zugeführt wird. Hierzu sind entlang der gesamtem Prozesskette Wasserstofftechnologien notwendig, die einen sicheren Betrieb erfordern. Hierbei kommt dem schweißtechnischen Anlagen- und Behälterbau wesentliche Bedeutung zu, insbesondere (aber nicht ausschließlich) für Speicherung und Transport des Wasserstoffes. Der vorliegende Beitrag gibt einen kurzen Überblick, wo und wie die konventionelle Schweißtechnik hierzu wichtige Beiträge leistet. Die additive Fertigung, also das „Drucken“ von Bauteilen wird dabei zunehmend wichtiger, entlang der gesamtem Prozesskette der Wasserstofftechnologien. Gleichwohl darf nicht unterschätzt werden, dass auch wesentlicher Bedarf an der Erweiterung und teilweiser Neufassung von bestehenden Regel- und Normenwerken besteht. T2 - 51. Sondertagung "Schweißen im Behälter- und Anlagenbau" CY - Munich, Germany DA - 01.03.2023 KW - Wasserstoff KW - Anlagenbau KW - Schweißen KW - Studie KW - Pipeline PY - 2023 SN - 978-3-96144-219-5 VL - 387 SP - 83 EP - 88 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-57075 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzman, A. A. T1 - Estimation of the effect of the driving style on pollutants emission by heavy trucks N2 - Different approaches have been attempted so far to reduce fuel consumption and linked pollutants, including vehicle equipment and design, with rational driving style being recognized as a potential source of fuel savings. However, no specific methodology had been suggested so far to assess fuel economy of driving other than the fuel consumed itself. In this paper, the Standard deviation of driving acceleration has been found to be directly associated to fuel consumption, so that the less dispersion of the driving acceleration, produces the lower fuel consumptions and emissions. Such metric could be thus used to assess driving style. KW - Driving style KW - Fuel consumption KW - Stored energy KW - GPS data KW - Simulation KW - Particle emissions PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-511540 UR - https://www.iaras.org/iaras/home/caijes/estimation-of-the-effect-of-the-driving-style-on-pollutants-emission-by-heavy-trucks SN - 2367-8941 VL - 5 SP - 220 EP - 226 PB - IARAS CY - Sofia AN - OPUS4-51154 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - A method to assess the gravity response efficiency of a truck N2 - In spite that transport activities do not represent the biggest contributor of pollutants emissions, their reduction has been a priority as some other externalities are associated to such emissions and to the transport itself. A crucial element to characterize the behavior of the vehicles against the environment are the losses that such vehicles exhibit in a passive way, that is, without any involvement of power conditions. The energy loses due to the rolling, the drag and to the friction in mechanical components, have been assessed so far in terms of the stopping acceleration when the vehicle idles on a ramp. However, such a testing procedure produces some uncertainties due to the dynamic conditions that are considered. To avoid such critical limitations, in this paper a testing procedure and facility are proposed, which are based on static conditions of the vehicle at the initiation and at the ending of the test, which are assumed to provide a better reliability to the testing. Some preliminary theoretical analysis should be made in order to validate the operational principles proposed herein for such testing facility. KW - Road tankers KW - Energy efficiency KW - Environmental assessment KW - Gravity response KW - Transportation energy KW - Rolling resistance KW - Drag resistance PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-511530 UR - https://www.iaras.org/iaras/home/caijes/a-method-to-assess-the-gravity-response-efficiency-of-a-truck SN - 2367-8941 VL - 5 SP - 213 EP - 219 PB - IARAS CY - Sofia AN - OPUS4-51153 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hurtado-Hurtado, G. A1 - Morales-Velazquez, L. A1 - Valtierra-Rodríguez, M. A1 - Otremba, Frank A1 - Jáuregui-Correa, J. C. T1 - Frequency Analysis of the Railway Track under Loads Caused by the Hunting Phenomenon N2 - Hunting is a potentially dangerous phenomenon related to the lateral oscillation of the wheels that impacts the rails and causes the wear of the infrastructure’s components. Therefore, the analysis and timely detection of hunting can lead to the application of corrective maintenance tasks, reducing damages, and costs and even derailments as a result. In this work, the vibration response of a finite element model of a rail with hunting-induced loads by a single wheel is analyzed in three directions: longitudinal, lateral, and vertical. The contact patch forces are calculated by means of Simpack® using the Kalker linear theory and the contact Hertz theory. The system is solved by using the Newmark-_ approach. The results of the deflection and vibration analysis, following the proposed methodology, show how the different characteristics of the loads impact the rail. KW - Continuous wavelet transform KW - Empirical mode decomposition KW - Finite element method KW - Frequency analysis KW - Hunting phenomenon KW - Mechanical modelling KW - Rail vibrations PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551517 UR - https://www.mdpi.com/2227-7390/10/13/2286/htm# DO - https://doi.org/10.3390/math10132286 VL - 10 IS - 13 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI AN - OPUS4-55151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jauregui-Correa, J. C. A1 - Morales-Velazquez, L. A1 - Otremba, Frank A1 - Hurtado-Hurtado, G. T1 - Method for predicting dynamic loads for a health monitoring system for subway tracks N2 - This paper presents a method for processing acceleration data registered on a train and determining the health condition of a subway’s substructure. The acceleration data was converted into a dynamic deformation by applying a transfer function defined using the Empirical Mode Decomposition Method. The transfer function was constructed using data produced on an experimental rig, and it was scaled to an existing subway system. The equivalent deformation improved the analysis of the dynamic loads that affect the substructure of the subway tracks because it is considered the primary load that acts on the track and substructure. The acceleration data and the estimated deformations were analyzed with the Continues Wavelet Transform. The equivalent deformation data facilitated the application of a health monitoring system and simplified the development of predictive maintenance programs for the subway or railroad operators. This method better identified cracks in the substructure than using the acceleration data. KW - Health monitoring KW - Transfer function KW - Railroad KW - Substructure failures KW - Dynamic loads PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-557480 DO - https://doi.org/10.3389/fmech.2022.858424 SN - 2297-3079 VL - 8 SP - 1 EP - 16 PB - Frontiers Media CY - Lausanne AN - OPUS4-55748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hurtado-Hurtado, G. A1 - Morales-Velazquez, L. A1 - Otremba, Frank A1 - Jáuregui-Correa, J. C. T1 - Railcar Dynamic Response during Braking Maneuvers Based on Frequency Analysis N2 - The dynamic response of a vehicle during braking is influenced by the tangential forces developed at the wheel-rail’s contact surface. The friction coefficient affects the load transfer from the wheel’s tread to the vehicle. In this work, the vibrations of a scale-down railway vehicle are monitored during braking and their relationship with the friction coefficient between wheel and rail is found out. The vehicle is instrumented with encoders, accelerometers, and is controlled via Bluetooth. The tests are carried out with clean and friction-modified rails. The tangential forces transmitted from the wheel to the railcar’s body are visualized in time and frequency using a proposed correlation algorithm based on the outputs of the ContinuousWavelet Transform (CWT). The results demonstrate that tangential forces have a significant impact on railway vehicles under conditions of high friction coefficients and large creep values. KW - Railway vibration measurements KW - Vibration signal analysis KW - Wheel-rail tangential forces KW - Railway braking forces KW - Wheel-rail friction coefficient PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572309 DO - https://doi.org/10.3390/app13074132 VL - 13 IS - 7 SP - 1 EP - 15 PB - MDPI AN - OPUS4-57230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - Rissdetektion an Spannbetonschwellen - Abschlusspräsentation Los C N2 - Dieser Bericht fasst die zentralen Ergebnisse eines 18-monatigen Forschungspro-jekts zusammen, das sich mit der Entwicklung und Bewertung akustischer Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Spannbetonschwellen beschäftigt. Die Laborun-tersuchungen wurden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Entsprechend der Struktur der definierten Arbeitspakete gliedert sich der Bericht in drei thematische Abschnitte: Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik anhand einer umfassenden Literaturrecherche dargestellt, wobei eine Be-wertung der verschiedenen Methoden und Verfahren vorgenommen wurde. Dann erfolgt die Beschreibung der umfangreichen Messungen im Labor. Abschließend werden praxisorientierte Konzepte vorgestellt, wie sich die vielversprechendsten Ansätze auf einer Draisine implementieren lassen, um eine mobile und effiziente Prüfung im realen Einsatz zu ermöglichen. T2 - Abschlusspräsentation zum DZSF-Projekt: Technische Machbarkeitsstudie zur Rissdetektion an Eisenbahn-Spannbetonschwellen mit Methoden der zerstörungsfreien Prüfung CY - Berlin, Germany DA - 16.06.2025 KW - Spannbetonschwelle KW - Rissdetektion KW - Ultraschallverfahren KW - Luftgekoppeltes Impakt-Echo PY - 2025 AN - OPUS4-63545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - DGZFP Arbeitskreis Dresden Rissdetektion an Spannbetonschwellen N2 - Dieser Bericht fasst die zentralen Ergebnisse eines 18-monatigen Forschungsprojekts zusammen, das sich mit der Entwicklung und Bewertung akustischer Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Spannbetonschwellen beschäftigt. Die Laboruntersuchungen wurden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Entsprechend der Struktur der definierten Arbeitspakete gliedert sich der Bericht in drei thematische Abschnitte: Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik anhand einer umfassenden Literaturrecherche dargestellt, wobei eine Bewertung der verschiedenen Methoden und Verfahren vorgenommen wurde. Dann erfolgt die Beschreibung der umfangreichen Messungen im Labor. Abschließend werden praxisorientierte Konzepte vorgestellt, wie sich die vielversprechendsten Ansätze auf einer Draisine implementieren lassen, um eine mobile und effiziente Prüfung im realen Einsatz zu ermöglichen. T2 - Ergebnisse einer Machtbarkeitsstudie zur zerstörungsfreien Prüfung auf verdeckte Risse an Spannbetonschwellen CY - Dresden, Germany DA - 18.06.2025 KW - Spannbetonschwelle KW - Rissdetektion KW - Ultraschallverfahren KW - Luftgekoppeltes Impakt-Echo PY - 2025 AN - OPUS4-63547 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - Rissdetektion an Spannbetonschwellen - Vorführung Los C N2 - Dieser Bericht fasst die zentralen Ergebnisse eines 18-monatigen Forschungsprojekts zusammen, das sich mit der Entwicklung und Bewertung akustischer Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Spannbetonschwellen beschäftigt. Die Laboruntersuchungen wurden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Entsprechend der Struktur der definierten Arbeitspakete gliedert sich der Bericht in drei thematische Abschnitte: Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik anhand einer umfassenden Literaturrecherche dargestellt, wobei eine Bewertung der verschiedenen Methoden und Verfahren vorgenommen wurde. Dann erfolgt die Beschreibung der umfangreichen Messungen im Labor. Abschließend werden praxisorientierte Konzepte vorgestellt, wie sich die vielversprechendsten Ansätze auf einer Draisine implementieren lassen, um eine mobile und effiziente Prüfung im realen Einsatz zu ermöglichen. T2 - Abschlusspräsentation zum DZSF-Projekt: Technische Machbarkeitsstudiezur Rissdetektion an Eisenbahn-Spannbetonschwellen mit Methoden derzerstörungsfreien Prüfung CY - Berlin, Germany DA - 16.06.2025 KW - Spannbetonschwelle KW - Rissdetektion KW - Ultraschallverfahren KW - Luftgekoppeltes Impakt-Echo PY - 2025 AN - OPUS4-63546 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühnel, Alena T1 - 3D-Ansprache von texturierten Straßenoberflächen N2 - Im Vortrag wurden die Möglichkeiten der 3D-messtechnischen Erfassung und Charakterisierung von Betonfahrbahnoberflächen anhand geeigneter Kenngrößen aufgezeigt. Zudem wurden Ergebnisse aus dem Monitoring zweier Praxisstrecken im deutschen Bundesautobahnnetz miteinander verglichen und gegenübergestellt. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Stuttgart, Germany DA - 06.02.2025 KW - Betonfahrbahndecken KW - 3D Erfassung KW - Oberflächentexturen KW - Texturgrinding PY - 2025 AN - OPUS4-63423 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Geotechnical challenges in the field of Offshore Wind Energy. Micromechanical perspectives beyond the FEM N2 - This talk provides a brief overview on some geomechanical phenomena and problematic issues in the field of offshore wind-energy geotechnics, with reference to their associated challenges for a numerical analysis/simulation. These may include large deformations, fluid coupling and grain-scale phenomena, all of which are generally difficult to be addressed with conventional FE techniques. These challenges are illustrated here with a practical example for the retrofit of axially loaded piles using compaction grouting techniques. In this case, the mechanical effects of the retrofit may be analysed with standard FE techniques, but require the adoption of strong assumptions, while the injection process itself can only be analysed with special techniques such as the MPM. Finally, an LBM-DEM framework for the micromechanical analysis of such problems is introduced and a practical application for the estimation of the soil resistance to driving (SRD) in layered profiles is discussed. T2 - Online Symposium on Meshfree models for Engineers: Where are they really worthwhile? CY - Online meeting DA - 01.12.2022 KW - Offshore wind energy KW - Offshore geotechnics KW - Micromechanical simulation KW - LBM-DEM KW - Pile retrofit system PY - 2022 AN - OPUS4-56450 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung in Theorie und Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz T2 - TU-Vorlesung CY - Berlin, Germany DA - 28.06.2023 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2023 AN - OPUS4-57883 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Farhat, Abbas A1 - Philippe, Pierre A1 - Luu, Li-Hua A1 - Doghmane, Alexis A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Hydraulic failure of granular materials with artificial cementation N2 - This paper presents an experimental study on the hydraulic failure of a submerged layer of cemented soil stressed by a localized upward water flow. Different mixtures of glass beads bonded with solid paraffin bridges were used as artificial material for the cemented granular soil. Variations in the cementation strength of the material were carefully introduced with different particle sizes and binder contents. The hydraulic fracture tests were then carried out with an upward flow injected at a controlled rate through a small section at the bottom of the samples. From a phenomenological perspective, the results reveal the existence of at least three modes of failure for a cemented soil layer: (1) overall block uplift, (2) block rupture by median crack at the inflow zone, and (3) progressive excavation of a fluidized path along the walls. The critical flow rate and pressure drop conditions at failure have been carefully quantified for the different mixtures and layer thicknesses, leading to a fair estimation of the hydraulic resistance of the samples, which here is found to be virtually independent of the grain size. However, the test results also showed inconsistent failure modes precluding so far the derivation of a simple phase diagram. Nevertheless, it was possible to rationalize all the measured data by employing appropriate modifications of the classical dimensionless numbers that describe the fluidization of purely frictional materials, whereby the cementation strength of the soil is quantified at the microscale through the yield tensile force of the intergranular bonds. Irrespective of its subsequent development, during which boundary conditions obviously play a major role, the initiation of the instability appears to take place very locally at the inlet when the drag force induced by the flow overcomes the cementation strength of the paraffin bonds. The results of this study thus appear to endorse the extension of the dimensional relationships of particulate systems in interaction with fluid flows to the case of cemented granular materials, in a similar vein as in recent previous studies. KW - Fluidized beds KW - Granular materials KW - Fluid Dynamics KW - Cemented soil PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.9.064305 SN - 2469-990X VL - 9 IS - 6 SP - 1 EP - 13 PB - American Physical Society AN - OPUS4-60803 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Günther, Tobias A1 - Wilsch, Gerd T1 - Untersuchungen zum korrosionsauslösenden Chloridgehalt an nicht rostendem ferritischem Betonstahl in Mörtel N2 - Der maßgebliche Korrosionsschutz von nicht rostendem Stahl in Beton basiert, anders als bei unlegiertem Betonstahl, auf der Ausbildung einer Chromoxidschicht. Die Chromoxidschicht ist in alkalischem und in carbonatisiertem Beton beständig, sodass nicht rostende Stähle in einem passiven Zustand vorliegen. Die Initiierung von Lochkorrosionserscheinungen ist dagegen auch an nicht rostenden Stählen in Beton möglich. Der korrosionsauslösende Chloridgehalt ist neben dem Gehalt an Legierungselementen (insbesondere dem Chromgehalt) und der Oberflächenbeschaffenheit auch vom Konzentrationsverhältnis von OH“ zu CI“ im Elektrolyten abhängig. Daher ist prinzipiell zu erwarten, dass in karbonatisierten Betonen geringere Chloridgehalte Korrosion initiieren können als in Betonen mit höheren pH-Werten. Dies gilt in besonderem Maße für nicht rostende Betonstähle mit geringen Chromgehalten, wie z. B. Produkte aus dem Werkstoff 1.4003 (X2CrNi12) mit seiner im Vergleich zu den Standardausteniten geringen Beständigkeit. Um den kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalt am Beispiel eines am Markt verfügbaren ferritischen Chromstahls zu bestimmen, wurden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) umfangreiche Untersuchungen zu beschleunigten Korrosionsversuchen in alkalischen und karbonatisierten Mörteln durchgeführt. Mittels Laser-induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) konnten die korrosionsauslösenden Chloridgehalte im Phasengrenzbereich Betonstahl-Mörtel ermittelt werden. KW - Korrosion KW - Betonstahl KW - Nicht rostender KW - LIBS KW - Chloridgehalt KW - Kritischer PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201900077 SN - 0932-8351 VL - 97 IS - 1 SP - 21 EP - 31 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-50247 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Untersuchungen zur Ermittlung von Ccrit an nichtrostenden "ferritischen" Betonstählen in alkalischen und karbonatisierten Mörteln N2 - Es wurden elektrochemische und LIBS Untersuchungen verwendet um den kritischen Korrosion auslösenden Chloridgehalt in alkalischen und karbonatisierten Mörteln zu ermitteln. Ein deutliche Abhängikeit zwischen pH-Wert und Ccrit konnte dabei festgestellt werden. T2 - Sitzung zum Ccrit von TOP 12 CY - Luzern, Switzerland DA - 19.02.2020 KW - Korrosion KW - LIBS KW - Chloridgehalt KW - Beton PY - 2020 AN - OPUS4-50599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brunier-Coulin, F. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Philippe, P. T1 - Generalized Shields criterion for weakly cohesive granular materials N2 - The erosion of natural sediments by a superficial fluid flow is a generic situation in many usual geological or industrial contexts. However, there is still a lack of fundamental knowledge about erosional processes, especially concerning the role of internal cohesion and adhesive stresses on issues such as the critical flow conditions for the erosion onset or the kinetics of soil mass loss. This contribution investigates the influence of cohesion on the surface erosion by an impinging jet flow based on laboratory tests with artificially bonded granular materials. The model samples are made of spherical glass beads bonded either by solid bridges made of resin or by liquid bridges made of a highly viscous oil. To quantify the intergranular cohesion, the capillary forces of the liquid bridges are here estimated by measuring their main geometrical parameters with image-processing techniques and using well-known analytical expressions. For the solid bonds, the adhesive strength of the materials is estimated by direct measurement of the yield tensile forces and stresses at the particle and sample scales, respectively, with specific traction tests developed for this purpose. The proper erosion tests are then carried out in an optically adapted device that permits a direct visualization of the scouring process at the jet apex by means of the refractive index matching technique. On this basis, the article examines qualitatively the kinetics of the scour crater excavation for both scenarios, namely, for an intergranular cohesion induced by either liquid or solid bonds. From a quantitative perspective, the critical condition for the erosion onset is discussed specifically for the case of the solid bond cohesion. In this respect, we propose here a generalized form of the Shields criterion based on a common definition of a cohesion number from yield tensile values, derived at both micro- and macroscales. The article finally shows that the proposed form manages to reconcile the experimental data for cohesive and cohesionless materials, the latter in the form of the so-called Shields curve along with some previous results of the authors which have been appropriately revisited. KW - Hydraulic jet erosion KW - Cohesive granular materials KW - Jet erosion test PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.5.034308 VL - 5 IS - 3 SP - 034308 PB - American Physical Society AN - OPUS4-50613 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein, Helena T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Oberflächenschutzsystem KW - Schichtdickenmessung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Photothermisch PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-449433 UR - https://www.ndt.net/?id=23060 SN - 1435-4934 VL - 23 IS - 9 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-44943 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael A1 - Kromm, Arne A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Steger, J. A1 - Kannengießer, Thomas ED - Seefeldt, M. T1 - Residual stress formation in component related stress relief cracking tests of a welded creep-resistant steel N2 - Submerged arc welded (SAW) components of creep-resistant low-alloyed Cr-Mo-V steels are used for thick-walled heavy petrochemical reactors (wall-thickness up to 475 mm) as well as employed in construction of modern high-efficient fossil fired power plants. These large components are accompanied by significant restraints during welding fabrication, especially at positions of different thicknesses like welding of nozzles. As a result, residual stresses occur, playing a domi-nant role concerning so-called stress relief cracking (SRC) typically during post weld heat treat-ment (PWHT). Besides specific metallurgical factors (like secondary hardening due to re-precipitation), high tensile residual stresses are a considerable influence factor on SRC. For the assessment of SRC susceptibility of certain materials mostly mechanical tests are applied which are isolated from the welding process. Conclusions regarding the influence of mechanical factors are rare so far. The present research follows an approach to reproduce loads, which occur during welding of real thick-walled components scaled to laboratory conditions by using tests designed on different measures. A large-scale slit specimen giving a high restraint in 3 dimensions by high stiffness was compared to a medium-scale multi-pass welding U-profile specimen showing a high degree of restraint in longitudinal direction and a small-scale TIG-re-melted specimen. The small-scale specimens were additionally subjected to mechanical bending to induce loads that are found during fabrication on the real-scale in heavy components. Results show for all three cases compa-rable high tensile residual stresses up to yield strength with high gradients in the weld metal and the heat affected zone. Those high tensile stresses can be significant for cracking during further PWHT. T2 - European Conference on Residual Stresses 2018 - ECRS-10 CY - Leuven, Belgium DA - 11.09.2018 KW - Welding KW - Residual stresses KW - Stress Relief Cracking (SRC) KW - Creep-resistant steel KW - Post Weld Heat Treatment (PWHT) PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-459683 SN - 978-1-9452-9188-3 SN - 978-1-9452-9189-0 DO - https://doi.org/10.21741/9781945291890-29 SN - 2474-395X SN - 2474-3941 VL - 6 SP - 185 EP - 190 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville, PA, USA AN - OPUS4-45968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan T1 - Composite subjected to low temperatures N2 - To reduce the global emission of CO2, liquified natural gas (LNG) is increasingly used as fuel. As the pipeline network is not developed all around the globe, LNG needs to be transported via ship or truck. Double-walled tanks made of steel with a vacuum insulation are currently used to keep LNG at cryogenic temperatures (-162 °C; 111 K). The double-walled construction makes the tanks heavy and expensive. The vacuum insulation between the two walled structure ensures that the LNG stays liquid over the transportation time (boiling point of LNG: -162 ◦C). This causes a high temperature difference between the transported good and the ambient air. Furthermore, there are some restrictions in carrying out in-service inspection using a double-wall design. Therefore, alternative tank designs, such as single wall glass fiber reinforced plastics (GFRP), are of growing interest. The material properties of GFRP and tank insulation at cryogenic temperatures are investigated. Liquified nitrogen (-196 °C; 77 K) is used for all experiments at cryogenic temperatures for safety reasons. Thermal conductivity of different layers are investigated and compared. Mechanical properties are analyzed by performing 3-point bending tests on cooled specimen. When cooled, the specimens fail at a higher force, but all layers of the laminate fail at once. Further investigations into the characterization of material properties, such as CT scans are currently in preparation. Evaluation is done by FEM and in approximation via analytical solutions. T2 - ICMEA 2020 CY - Ho Chi Minh City, Vietnam DA - 06.01.2020 KW - GFRP KW - Tanks KW - Cryogenic temperatures KW - LNG KW - Composite material KW - Safety PY - 2020 AN - OPUS4-50415 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A lowering friction treatment for railway materials N2 - A facility is proposed in this paper to apply a selective carburizing process to the lateral faces of a railways´ head, aiming to increase its carbon content and to decrease the friction coefficient in case that the flange of the railway car wheel gets in contact with the rail during turning. Such a treatment would reduce the energy that is lost during the turning maneuvers performed by the vehicle, further improving the energy efficiency of the railway car. The facility consists of a furnace, which should be set next to the rails´ hot-rolling facility, in order to use the available enthalpy. The proposed furnace is equipped with what is necessary to avoid the decarbonization of the remaining rail material, based upon batteries of oxy-acetylene burners that are installed at the bottom of the furnace, on the opposite side to the carburizing surface. An experimental facility is necessary to validate the operational principles for the equipment proposed in this paper. On the other hand, a study should also be carried out to assess the effect of any rail welding process on the carburized surfaces. KW - Transport efficiency KW - Dry friction KW - Carburizing KW - Selective carburizing KW - Decarbonization KW - Furnace design PY - 2020 DO - https://doi.org/10.5185/amlett.2020.041498 VL - 11 IS - 4 SP - 2004198 PB - IAAM - VRBI Press AN - OPUS4-50958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Vehicle’s components damage N2 - The failure of vehicle’s suspension components has contributed to road crashes, while their defective operation can deteriorate the fuel efficiency of the vehicles. In this context, and when compared with solid cargo transporters, the road tankers would tend to produce larger roll forces during turning, as the curved shape of the liquid cargo container, shifts upwards the centre of gravity of the cargo. With reference to a rectangular cargo container representing the solid cargo situation, the increase in the position due to elliptical and circular tank shapes, can attain a value of 17% (100% fill, circular tank). In this study, experimental results comparing the lateral load transfer due to solid and liquid cargoes, indicate that the average force increase on the vehicle’s load-receiver side due to a liquid cargo, is 4.3%. To analyse the fullscale situation of both situations, that is, the higher position of the centre of gravity and the shifting of the liquid cargo, a simplified model is developed. The outputs from such a model when subjected to realistic operating conditions (speed and turning radius), suggest that the higher position of the centre of gravity due to using a non-rectangular cargo container generates an average force increase of 4.9% on the side receiving the load transfer. The incorporation of the effect of the liquid cargo, through the simple pendulum analogy, suggests that such an average increases to 6.76%, with a maximum of 8.35% in the case of the elliptical tank at 75% fill level. It is found that the average liquid cargo effect is 5.44%, which should be compared with the 4.3% of the experiments. Road tankers components would thus have a relatively shorter load cycle life than those of the solid cargo trucks. KW - Liquid cargo KW - Load transfer KW - Roll reactions KW - Experimental modelling KW - Pendulum-analogy PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1177/0954407020960543 VL - 235 IS - 2-3 SP - 446 EP - 454 PB - Sage Journals AN - OPUS4-51386 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Hurtado-Hurtado, G. ED - Romero-Navarrete, José A. T1 - A Conceptual Design of a Self-Centering Centre Plate N2 - Turning maneuvers originate higher forces exerted on the rail and the loss of locomotive energy, at a rate that is function of several parameters that influence the magnitude of the developed horizontal wheel-rail forces, including the friction at the centre plate and the bogie´s yaw stiffness. However, such a friction at the contact surfaces of the centre plate is needed to mitigate the Hunting phenomenon when the train moves on straight track segments. In this paper, a self-centering centre plate is proposed, consisting of a lubricated centre plate, equipped with a spring- and damper-based self-centering mechanism. Simulation results of the proposed mechanism suggest that the energy performance in turns of a train car equipped with such self-centering centre plate is comparatively better, as the peak friction forces linked to the dry friction at the contact surfaces of current centre plate designs, are avoided. The assessment of the hunting performance of the proposed device in straight track segments is proposed as the continuation of this work. KW - Bogie´s yaw stiffness KW - Bogie´s yaw friction KW - Centre plate KW - Self-centering mechanism KW - Turning PY - 2020 UR - https://publications.waset.org/aerospace-and-mechanical-engineering SN - 1307-6892 VL - 14 IS - 9 SP - 376 EP - 382 AN - OPUS4-51241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kutz, Philipp A1 - Otremba, Frank A1 - Werner, Jan T1 - Mechanical and Thermal Properties of Composite Material and Insulation for a Single Walled Tank for Cryogenic Liquids N2 - This paper describes the testing methods used to determine the thermal properties of insulation materials and mechanical properties of materials used for the load-bearing structure for pressure tanks (up to 4 bar, relative) and cryogenic liquids (LNG, −166 °C to -157 °C at atmospheric pressure). Goal is to design a transportation tank that does not exceed 4 bars (relative) within 10 h, starting at atmospheric pressure. PUR-foam is a suitable material for the insulation. A 12,5 l small scale tank prototype reached 4 bar (relative) within 87 minutes, which is, regarding the influence of the size, a satisfying result. The mechanical properties change significantly at cryogenic temperatures. The bending modulus is similar at first, but decreases at a certain point by appr. 50 %. However, the maximum stress is much higher and could not be reached within this testing setup. T2 - 26th Assembly Advanced Materials Congress CY - Stockholm, Sweden DA - 10.06.2019 KW - GFRP KW - LNG KW - Lightweight design KW - Thermal properties KW - Mechanical prtoperties PY - 2020 DO - https://doi.org/10.5185/amlett.2020.011457 VL - 11 IS - 1 SP - 1 EP - 6 PB - VBRI Press AN - OPUS4-50216 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Sklorz, Christian A1 - Martínez Madrid, M. T1 - Quasistatic rollover threshold of atmospheric road tankers N2 - Several geometrical analytical tools can be used for assessing the potential benefits of any alternative tank shape. The quasistatic evaluation of the cargo-vehicle behavior represents a fast way to objectively determine the roll stability benefits of any potentially new tank shape. In this paper, the geometrical, quasistatic rollover performance of a convex bottom tank shape is compared with that of standard tank shapes, finding that in spite of the lower position of the cargo´s center of gravity in such a tank shape for the un-perturbed condition, it has the same performance as the elliptical tank shape when subjected to Steady lateral acceleration. That as a result of the large cargo´s lateral displacement. Consequently, the combination of a lower center of gravity for the cargo when it is not perturbed, and a Minimum lateral shift due to lateral accelerations inputs, define the conditions for an ideal tank shape. T2 - CONIIN 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Tank shape KW - Road tankers KW - Center of gravity shifting KW - Quasistatic KW - Convex bottom KW - Geometrical analysis PY - 2020 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-51388 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - BLEVE Problematik - Aktueller Stand N2 - BLEVE –Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion, ist eine Gasexplosion einer expandierenden siedenden Flüssigkeit. Diese entstehung bei geschlossenen Tankbehältern, die brennbare flüssige oder verflüssigte Substanzen enthalten. Der Gefahrguttank wird durch ein Unfallfeuer belastet. T2 - 24. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Technologiezentrum Warnemünde, Germany DA - 29.10.2020 KW - Bleve KW - Boiling KW - Vapour KW - Explosion PY - 2020 AN - OPUS4-51496 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Forces on rails in turns: A review N2 - Curves represent a demanding situation for the railway materials. The different levels of effects are Bogie “Adaptation”, Centre plate Friction and Longitudinal load transfer. Besides rail damage and safety effects, the kinetic energy is lost due to turning. T2 - CONIIN CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Forces KW - Rail KW - Turns PY - 2020 AN - OPUS4-51384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Quasistatic rollover threshold of atmospheric road tankers N2 - On the other hand, it was found that the quasistatic rollover threshold of a circular tank, does not depend on the fill level, namely, it is only determined by the position of the support and the diameter of the tank T2 - CONIIN 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Quasistatic KW - Atmospheric KW - Road KW - Tankers PY - 2020 AN - OPUS4-51385 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - An energy frame of reference to assess vehicle´s physical externalities N2 - Externalities of the road transportation are multidimensional in nature and involve the road-vehicle interaction under different environmental conditions. Estimating the pavement and vehicle damage potentials as a function of the condition sunder which such interaction takes place, is important to avoid accelerated or catastrophic damages in these systems. Such an assessing is crucial from the perspective of pricing the effects of the vehicle on the infrastructure and vice versa. The existing models for pricing such interaction, critically depends on gross average statistical models. In this paper, it is proposed a deterministic approach to realize such an assessment, based upon validated approaches for the pavement damage. The simulation scheme considers different degrees-of-freedom vehicle models, and a discrete asphalt pavement, that make possible the simulation of massive traffic situations on realistic road lengths. T2 - IMECE 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Energy KW - Frame KW - Assess KW - Vehicles PY - 2020 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-51645 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Benseghier, Z. T1 - Parallel LBM-DEM simulation of fluid flow erosion using GPU N2 - Surface erosion of a cohesive granular soil by a fluid flow is investigated numerically by coupling the Lattice Boltzmann Method (LBM) for the fluid phase and the Discrete Element Method (DEM) for describing the motion of the solid particles. In addition, inter-particles cohesion is insured by a contact model featuring a paraboloidal yield surface. The use of a fully resolved LBM-DEM coupling technique is currently limited due to the computational cost when simulating a large number of particles. This issue can be overcome using the graphics processing unit (GPU) thanks to ist massively parallel hardware architecture. Here, we first present a 2D GPU implementation of LBM-DEM coupling for a granular assembly. The GPU implementations are approximatively 30 times faster than a single core CPU version. Then, we apply the parallelization technique to practical erosional cases, namely the jet erosion test (JET) and the shear-driven erosion by a Couette flow. These numerical tests aim to relate micro parameters of a cohesive material (eg. cohesion) to macro parameters (eg. soil erodibility, mechanical strengths). Preliminary results show that micromechanical features indeed provide a novel insight of soil erosion phenomena. T2 - CILAMCE 2018 CONGRESS CY - Paris/Compiègne, France DA - 11.11.2018 KW - Micromechanical LBM-DEM simulation KW - GPU parallelisation KW - Soil erosion PY - 2018 AN - OPUS4-46594 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana T1 - Soil-structure interaction of offshore foundations N2 - The response of many geotechnical systems, whose structural behavior depends on granular friction and a shearing effect with the ground, is characterized by a complex soil-structure interaction at their interfaces. Experimentally it is found that this interaction is highly non-linear, state-dependent and localized within a narrow layer of soil next to the structure, whereby cyclic loads can play a key role. Numerically, this behavior is often modelled with overly simplified models of interface elements that neglect cyclic effects within the soil. This work introduces a new perspective with an adequate constitutive model in the framework of Generalized Plasticity for sandy soils for an improved consideration of the interface mechanics. T2 - PhD Day BAM CY - Berlin, Germany DA - 31/05/2018 KW - Interface KW - Soil-structure interaction KW - Numerical model PY - 2018 AN - OPUS4-47069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines. Part 2: Lateral behaviour and Advanced topics T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. Parte 2: Comportamiento lateral y temas avanzados N2 - his presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The second lecture continues with the case of laterally loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the hydromechanical coupling effects (i.e. the excess pore-pressure generation around the monopiles), the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of the latter two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - CEDEX-UNED 2021 Master course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering CY - Online meeting DA - 24.03.2021 KW - Offshore wind energy KW - Deep foundations KW - Offshore geomechanics KW - Lateral load bearing KW - Cyclic degradation KW - Pile ageing PY - 2021 AN - OPUS4-52342 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines. Part 1: Axial behaviour T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. Parte 1: Comportamiento axial N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. T2 - CEDEX-UNED 2021 Master course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering CY - Online meeting DA - 24.03.2021 KW - Offshore wind energy KW - Deep foundations KW - Offshore geomechanics KW - Axial load bearing KW - Design models PY - 2021 AN - OPUS4-52341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu wird Stahl im Beton durch Ausbildung einer Deckschicht vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich durch Volumenexpansion der Korrosionsprodukte korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - KKS-Messtechnik CY - Online meeting DA - 26.04.2021 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-52529 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Hazard Assessment and reality – or - The difference between theory and practice is greater in practice than in theory. N2 - For hazard Assessment purposes we need models to predict what would happen in case of an accident. The challenge in hazard assessment consists not only in choosing the right model, but beforehand to define the correct scenario .If models can be found for the physical effect to be simulated, the validation of these models is the next challenge. Even if experimental data can be found it should always be checked, if these data are correct, even if in general experimental data are considered as “failsafe” or “the absolute truth”. T2 - EPSC Webinar CY - Online Meeting DA - 27.11.2020 KW - Hasard assessment KW - Gas dispersion KW - Modeling KW - Release PY - 2020 AN - OPUS4-52676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Rücker, Werner A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Georgi, Steven A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Baeßler, Matthias A1 - Johnsen, Björn ED - Durstewitz, M. ED - Lange, B. T1 - Please Avoid Tilting - Application-Oriented Design and Monitoring Model for Foundation Structures Subjected to Cyclic Loads N2 - A great deal is possible, even on the seabed. Together, wind and waves shake the foundations of the offshore wind turbines. "ere is also the “normal” current and ebb and #ow of the tides that are so distinctive in the North Sea. Pore water pressure can also occur on the seabed, loosening it. Where monopiles are involved, the worst case is that the stability of the whole turbine can be altered – even if such a monopile rammed into the seabed has a diameter of up to eight metres. Over half the planned offshore wind turbines in the North and Baltic Seas are to have monopile foundations, and over 40 % are to have multi-pile foundations, designed for example as a tripod. "is is why pile foundations and their loads deserve special attention. For one thing above all is to be avoided in plant operations, and that is the risk of turbine tilt. KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Cyclic loads PY - 2017 SN - 978-3-662-53178-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-662-53179-2 SP - 53 EP - 59 PB - Springer AN - OPUS4-39340 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias T1 - On contact problem application for the local behavior of soil-pile interaction N2 - In this paper a shear test, which helps to study local behavior of the soil-pile interaction, is modelled numerically with the Finite Element Method as a 2D plane strain problem. A normal pressure on top and shear displacement on side were applied. So far, the material behavior was considered elastic for the sake of simplicity. The effect of thickness on contact elements and the presence of in plane stress has been highlighted. The purpose of the paper is to find a suitable contact element which represents more close to reality a soil-pile interaction problem under cyclic axial loading. Moreover, an insight on the presence of in-plane stress shows that it needs to be considered cautiously. T2 - ICCE2017 CY - Tirana, Albania DA - 12.10.2017 KW - Contact problem KW - Numerical modelling PY - 2017 SP - 167 EP - 174 PB - Polytechnic University of Tirana CY - Tirana, Albania AN - OPUS4-42962 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana T1 - On contact problem application for the local behavior of soil-pile interaction N2 - In this paper a shear test, which helps to study local behavior of the soil-pile interaction, is modelled numerically with the Finite Element Method as a 2D plane strain problem. A normal pressure on top and shear displacement on side were applied. So far, the material behavior was considered elastic for the sake of simplicity. The effect of thickness on contact elements and the presence of in plane stress has been highlighted. The purpose of the paper is to find a suitable contact element which represents more close to reality a soil-pile interaction problem under cyclic axial loading. Moreover, an insight on the presence of in-plane stress shows that it needs to be considered cautiously. T2 - ICCE 2017 CY - Tirana, Albania DA - 12.10.2017 KW - Contact problem KW - Numerical problem PY - 2017 AN - OPUS4-42963 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV T2 - Öffentlicher Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik", TU Berlin CY - Online meeting DA - 12.01.2021 KW - Alternative Antriebe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Großversuch KW - Messtechnik PY - 2021 AN - OPUS4-52011 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Entwicklung der Potentialfeldmessung –forschung, Regelwerk, Fortbildung N2 - Ein Übersichtsvortrag zur Entwicklung der Prüfmethode zu einem etablierten und geregelten Messverfahren für die Korrosionszustandsermittlung von Stahlbetonbauwerken. T2 - GfKORR Jahrestagung - Aktuelles aus der Korrosionsforschung - Nutzen und praktische Anwendungen CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 08.11.2022 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Stahlbeton KW - Korrosionsprüfung PY - 2022 AN - OPUS4-56206 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines. Lecture 1: Axial behaviour T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos - Parte 1: Comportamiento axial N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 21.04.2020 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods PY - 2020 AN - OPUS4-51057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines. Lecture 2: lateral behaviour and advanced topics T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos - Parte 2: Comportamiento lateral y tematica avanzada N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The second lecture continues with the case of lateraly loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the hydromechanical coupling effects (i.e. the excess pore-pressure generation around the monopiles), the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of the latter two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 21.04.2020 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods PY - 2020 AN - OPUS4-51059 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Ermittlung kritischer Chloridgehalte in Beton mittels LIBS N2 - Es wurden elektrochemische und LIBS Untersuchungen verwendet um den kritischen Korrosion auslösenden Chloridgehalt in alkalischen und karbonatisierten Mörteln zu ermitteln. Ein deutliche Abhängikeit zwischen pH-Wert und Ccrit konnte dabei festgestellt werden. T2 - AK Prüf- und Untersuchungsverfahren CY - Online meeting DA - 18.06.2020 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Ccrit KW - LIBS PY - 2020 AN - OPUS4-50911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas ED - Isecke, B. ED - Krieger, J. T1 - Detektion korrosionsaktiver Bereiche an Brückenbauwerken aus Stahlbeton mittels Potentialfeldmessung N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu wird Stahl im Beton durch Ausbildung einer Deckschicht vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich durch Volumenexpansion der Korrosionsprodukte korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaß-nahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - 4. Brückenkolloquium CY - Online meeting DA - 08.09.2020 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2020 SN - 978-3-8169-3518-6 SN - 978-3-8169-8518-1 SP - 583 EP - 588 PB - expert CY - Tübingen AN - OPUS4-51218 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Computational Geomechanics for Offshore Wind N2 - Simulations for the Safety and Efficiency of Foundations in the Offshore Wind Energy Production. T2 - Poster Challenge - EERA JP Wind Online Annual Event 2020 CY - Online meeting DA - 14.09.2020 KW - Numerical simulations KW - Marine geomechanics KW - Offshore wind energy PY - 2020 UR - https://www.eerajpwind.eu/events/eera-jp-wind-setwind-annual-event-2020/ AN - OPUS4-51280 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Forschungsauftrag CNG- und LPG-Behälter: Gasbehälter bei Unterfeuerung N2 - Die BAM hat umfangreiche Versuchsreihen zur Auswirkungsbetrach-tung beim Versagen von Gasbehältern für alternative Treibstoffe (LPG, CNG) für PKW aufgrund unfallbedingter Brände durchgeführt. Im Rahmen des Vortrags werden die für Einsatzkräfte relevanten Ergebnisse zusammengefasst und vorgestellt. T2 - Symposium Technische Hilfeleistung im Rahmen der Messe FLORIAN CY - Online meeting DA - 08.10.2020 KW - Behälterversagen KW - Feuerwehr KW - LPG KW - CNG KW - Alternative Antriebe PY - 2020 AN - OPUS4-51411 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - State of the art and development perspectives of deep foundations for offshore wind converters T1 - Estado del arte y perspectivas de desarrollo de las cimentaciones profundas para aerogeneradores offshore N2 - This presentation provides an overview of the main geotechnical aspects associated with deep foundations in the context of offshore wind generation. The most common deep foundation typologies (large diameter monopiles and multipile typologies) as well as new trends under development (e.g. suction buckets) and their current limits will be briefly described. The talk concludes with a brief review of advanced topics not covered in classical pile design, such as hydromechanical coupling effects (pore pressure generation), cyclic accumulation of deformations, cyclic degradation of axial capacity or pile-setup gains. T2 - Ciclo de Conferencias: Aplicaciones de la Geotecnia en la generación de Energía. Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica SAIG CY - Online meeting DA - 02.12.2020 KW - Offshore wind energy KW - Deep foundations KW - Offshore geomechanics PY - 2020 AN - OPUS4-51729 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - An efficient GPU implementation of a micromechanical computational tool for erosion problems N2 - We present here a set of conceptual and numerical tools for a micromechanical simulation of general erosion problems involving fluid-saturated granular assemblies, whether frictional or cohesive. We propose a parallel computation using graphical processing units (GPUs) to treat large numbers of degrees of freedom with conventional desktop computers. The fluid phase is here simulated with a particle-resolved approach in the frame of the Lattice Boltzmann Method (LBM) while the granular solid phase is modelled as a collection of discrete particles from a Molecular Dynamics DEM perspective. The range of possible material behaviors for the solid granular phase is intended here to cover a broad spectrum from purely frictional to viscous cohesive materials with either brittle or transient debonding features. Specific details of the implementation and some validation cases will be put forward. To conclude we provide some exemplary applications in the field of soil erosion along with details on the parallel performance of the models. The results show that a micromechanical approach can be feasible and useful in practice, providing meaningful insights into complex phenomena like the erosion threshold and kinetics of weakly cemented soils. T2 - EWG-IE 2020 Workshop on "Innovative numerical methods for internal erosion processes" CY - Online meeting DA - 17.12.2020 KW - Erosion KW - Earthen hydraulic constructions KW - Micromechanical modelling KW - LBM-DEM coupling KW - GPU parallel computation PY - 2020 AN - OPUS4-51866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Prüfung von Spannstählen N2 - Ein Stand zum WIPANO-Projekt Spannstahlsicherheit wurde auf Anfrage in einer Gemeinschaftssitzung des AK "Eisen und Stahl" sowie des AK "Korrosionsuntersuchung und -überwachung" der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. (GfKORR) präsentiert. Das Projekt hat die Verbesserung der produktspezifischen Prüfnorm ISO 15630-3 als Ziel. Vorgestellt wurden die Wahl der neu entwickelten Wasserstoffbeladung mit galvanostatischer kathodischer Polarisation und die Frage, ob die Prüfung an Lieferoberflächen sinnvoll ist. T2 - Gemeinschaftssitzung des AK "Eisen und Stahl" sowie des AK "Korrosionsuntersuchung und -überwachung" der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. (GfKORR) CY - Online meeting DA - 23.06.2022 KW - ISO 15630-3 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff KW - Permeationsmessung PY - 2022 AN - OPUS4-55105 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Design challenges for Offshore wind-farms. From foundation mechanics to wind-farm aerodynamics N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering design challenges for the offshore wind energy production. Some general features of the offshore wind-energy field from a civil engineering perspective are firstly presented, followed by a brief discussion of some of the main geomechanical issues for the foundation of the offshore turbines into the seabed. In the following part, an overview of relevant fluid-structure interactions and some options for an efficient numerical analysis are provided, where the hydromechanical Wave–Tower interaction is firstly discussed. Then, some general aspects of the windfarm aerodynamics are introduced. On the one hand, some modelling possibilities for the wake analysis of single turbines and turbine groups are discussed. And on the other hand the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. In particular, this talk shows that: i) The bearing capacity of turbine multi-pile foundations can degrade under cyclic loading (waves, wind, …), while for monopile foundations cyclic hydromechanical coupling effects may take place, which may lead to a foundation softening; ii) Numerical analysis of a turbine’s interaction with wind/waves is useful and affordable, while simplified models can already provide a useful insight into the windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Colloquium "Energy systems compared", Winter semester 20/21, Faculty of Physics CY - Online meeting DA - 21.01.2021 KW - Offshore wind energy KW - Marine geotechnics KW - Fluid-structure interaction KW - Numerical modelling PY - 2021 AN - OPUS4-52038 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Design challenges for offshore wind-farms. From foundation mechanics to wind-farm aerodynamics N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering aspects of offshore wind energy production. Then some geomechanical issues for the foundation of OWTs into the seabed are introduced, while the results from experimental investigations and coupled computational analysis are discussed. In the second part of the seminar, the hydromechanical Wave–Tower interaction is firstly discussed. Then, some general aspects of the windfarm aerodynamics are introduced. On the one hand, some modelling possibilities for the wake analysis of single turbines and turbine groups are discussed. And on the other hand the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. Concerning the geomechanical issues the talk shows that: i) The pile’s bearing capacity can degrade under cyclic loading (waves, wind, …). ii) The time effects can be relevant: Capacity improvement can be substantial, but also fragile. iii) There are cyclic PWP effects: Cyclic interaction with pore water may lead to soil softening and an uncoupled analysis (current design practice) is potentially unsafe. And concerning the hydromechanical and aerodynamical design considerations, this seminar shows that: i) Numerical analysis of turbine’s interaction with wind/waves is useful and affordable. ii) Simplified models can provide insight into windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Energy Science Kolloquium CY - Fakultät für Physik, Universität Duisburg-Essen, Germany DA - 25.01.2018 KW - Offshore wind farms KW - Geomechanics KW - Design PY - 2018 AN - OPUS4-43958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias T1 - Großmaßstäbliche zyklische Versuche zum Zugtragverhalten von gerammten Stahlrohrpfählen N2 - Gerammte Stahlrohrpfähle sind das wesentlichste Gründungselement für Offshore-Konstruktionen. Typischerweise kommen diese als Monopiles oder als Mehrpfahlgründungen für Jacket-Konstruktionen zum Einsatz. Für die verhältnismäßig leichten Windenergieanlagen auf See wird bei Mehrpfahlgründungen regelmäßig die Zugtragfähigkeit maßgebend in der Bemessung. Zusätzlich sind Effekte aus wiederholten zyklischen Belastungen zu beachten, die sich auch auf die Zugtragfähigkeit auswirken können. Auch hier ergibt sich eine Besonderheit dadurch, dass im extremwertverteilten Lastspektrum wenige große (Wechsel-)Last-Amplituden entscheidend sind. Die gründungstechnischen Herausforderungen bei der Planung solcher Windparks auf See wurden von einer Reihe von Untersuchungen begleitet. Eine Versuchsserie zur Zugtragfähigkeit von großmaßstäblichen Pfählen wurde auf dem Testgelände der BAM nahe Horstwalde bei Berlin durchgeführt. Hierfür wurde ein Testfeld mit 10 Pfählen angelegt. Die Pfähle wurden monoton auf Zug und zyklisch belastet. Vergleichend wurden dynamische Pfahlprobebelastungen durchgeführt. Zwei der Pfähle wurden mit Dehnungssensoren instrumentiert und es konnte die Pfahl-Boden-Interaktion abschnittsweise ermittelt werden. T2 - 32. Christian Veder Kolloquium CY - Technische Universität Graz, Graz, Austria DA - 20.04.2017 KW - Offshore Windenergieanlagen KW - Pfahlgründungen KW - Zugtragfähigkeit KW - Zyklisches Tragverhalten PY - 2017 SN - 978-3-900484-75-0 IS - 58 SP - 103 EP - 120 PB - Gruppe Geotechnik Graz AN - OPUS4-40201 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Großmaßstäbliche Versuche zum Zugtragverhalten von Rammpfählen N2 - Die Motivation für den hier vorgestellten Forschungsvorhaben liegt in den offenen Fragen bezüglich der Pfahlgründungen für Offshore Windenergieanlagen, die aktuell in zunehmender Zahl in den deutschen Gewässern installiert werden. Aus den unterschiedlichen Gründungsvarianten, die für den Offshore-Bereich normalerweise in Betracht kommen, zeichnen sich die Multi-Pfahl Varianten (also die Tripod- und Jacket-Gründungen) für eine vorwiegende axiale Komponente unter zyklischer Belastung aus. So werden die zyklische Momente aus Wind- und Wellenbelastung als zyklischen Kräftepaare an gegenüberliegenden Pfählen übertragen. Bei extremen Sturmereignissen können die Pfähle sogar aus den Druckbereich gezogen werden, was oft Bemessungsrelevant ist und technisch ein Neuland darstellt. Grundlegende Fragen zum Tragverhalten unter Zuglasten, wie z.B. die Minderung der Mantelreibung auf Zug oder die Möglichkeit einer zyklischen Degradation, bleiben noch offen und werden oft lediglich anhand von Annahmen berücksichtigt, wenn überhaupt. T2 - 32. Christian Veder Kolloquium - Zugelemente in der Geotechnik CY - Technische Universität Graz, Graz, Austria DA - 20.04.2017 KW - Offshore Windenergieanlagen KW - Pfahlgründungen KW - Zugtragfähigkeit KW - Zyklisches Tragverhalten PY - 2017 AN - OPUS4-40200 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines T1 - Cimentaciones profundas para Aerogeneradores marinos N2 - In this lecture, both the physical behaviour and the general design procedures for deep foundations in the context of the offshore wind energy generation are presented. The first part of the lecture deals with the phenomenology and design of the pile foundations relative to the bearing of axial loads. The second part dwelves on the particularities of the lateral loads as well as on two research topics beyond the current design procedures, namely the hydromechanical coupling and the aging and fatigue phenomena as observed in the course of large-scale field tests. T2 - Internation Masters Course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering CY - Geotechnical Laboratory of CEDEX, Madrid, Spain DA - 27.03.2017 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Axial and lateral design KW - Physical phenomenology PY - 2017 AN - OPUS4-39585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geißler, Peter T1 - Insights into compaction grouting for offshore pile foundations N2 - The authors are currently investigating the possibility to apply compaction grouting for offshore pile foundations (Jacket piles as well as monopiles) as a possible retrofitting technique for an optimised foundation concept. In this research project, we are developing a design approach aiming to predict the ideal amount and properties of a grout for a specific soil situation and desired improvement of pile bearing capacity after Installation and during service time. Both numerical and experimental tests have been carried out to investigate the injection process during which a highly viscous grout is injected into the soil under high pressure to displace and compact the surrounding soil without fracturing it. The implicit Material Point Method (MPM) based on a mixed formulation is the numerical technique chosen to deal with the expected large deformations and the arbitrary shape of the developing grout bulb. The usage of MPM prevents both the need of remeshing and the numerical instability induced by extensive mesh distortion. For validation with experimental results, we have constructed a testing chamber with one transparent sidewall. This chamber enables us to observe the injection process directly at the transparent vertical window and to measure the in-plane soil displacements and strains by means of the Digital Image Correlation (DIC) technique. The results already reveal the interrelation of soil and grout properties for a successful usage of this common ground improvement technique. T2 - ASME 2018 37th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2018) CY - Madrid, Spain DA - 17.06.2018 KW - Offshore Pile Foundation KW - Compaction Grouting KW - Material Point Method KW - Digital Image Correlation PY - 2018 AN - OPUS4-45352 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Benseghier, Z. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Luu, L.-H. A1 - Delenne, J.-Y. A1 - Bonelli, S. A1 - Philippe, P. T1 - Relevance of Free Jet Model for Soil Erosion by Impinging Jets N2 - The surface erosion of soil samples caused by an impinging jet can be analyzed using the jet erosion test (JET), a standard experimental test to characterize the erosion resistance of soils. This paper specifically addresses the flow characteristics of a laminar impinging jet over the irregular surface of granular beds to discuss the pertinence and relevance of commonly used empirical estimations based on a selfsimilar model of a free jet. The JET is here investigated at the microscale with a coupled fluid-particle flow numerical odel featuring the lattice Boltzmann method (LBM) for the fluid phase combined with the discrete element method (DEM) for the mechanical behavior of the solid particles. The hydrodynamics of a laminar plane free jet are confronted with the results from a parametric study of jet impingement, both on solid smooth and fixed granular surfaces, that take into account variations in particle size, distance from jet origin, and jet Reynolds number. The flow characteristics at the bed surface are here quantified, including the maximal values in tangential velocity and wall shear stress, which can be regarded as the major cause of particle detachments under hydrodynamic solicitation. It is shown that the maximal velocity at the impinged surface can be described by the free jet self-similar model, provided that a simple empirical coefficient is introduced. Further, an expression is proposed for the maximal shear stress in laminar conditions, including a Blasius-like friction coefficient that is inversely proportional to the square root of the jet Reynolds number. To conclude, finally, the JET erosion of different cohesionless granular samples is analyzed, confirming that the threshold condition at the onset of granular motion is consistent with the Shields diagram and in close agreement with previous experimental results. KW - Lattice Boltzmann method KW - Soil erosion KW - Discrete element method KW - Laminar flow KW - Jet impingement PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001652 VL - 146 IS - 1 SP - 04019047 PB - ASCE AN - OPUS4-49491 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seeber, Henrik A1 - Grobert, Steffen T1 - Investigation of intracorporeal shock wave propagation using a simplified torso model and a shock wave generator N2 - Blast injuries are among the most common injuries in military operations. Also, in civilian environments, more explosive threats are expected in the future due to emerging conflicts and threats. While the effect of fragments, which is classified as secondary blast injury, could be minimized by police and military personnel’s modern ballistic body protection systems, the effects of shock wave propagation in the body as part of the primary explosion trauma still remain a serious threat needing further research. The detonation-physical processes of highly dynamic pressure changes within the human body, the reflection-related amplification of shock waves at organ-dermis interfaces, and the consequences of injury mechanisms have become more prominent in international research. Various approaches have been used to investigate these aspects. Animal experiments on free field test sites or shock tube setups combined with a subsequent biological evaluation and numerical simulations provided promising results and allowed the discussion of different biomechanical aspects. However, due to poor reproducibility and a lack of short-term dynamic material properties, most research approaches have significant limitations. Laboratory test setups do not represent real-scale high explosive detonation parameters with regards to pressure characteristics, impulse duration and blockage problems. Measured values are interpreted with partly outdated, selective and not validated limit values for overpressures from field tests with animals. This is due to the lack of a validated and comprehensive data set covering a variation of the crucial parameter. Injury mechanisms and their effects have not yet been sufficiently elucidated for the torso and extremities. In order to contribute to the research efforts on the primary explosion effects, the German Federal Armed Forces established an interdisciplinary military medical research project in cooperation of the Bundeswehr Hospital Berlin and the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). The aim of the planned investigation is the development of a multidisciplinary method to investigate shock wave behavior in various generic tissue simulants under the most reproducible conditions possible with realistic loads in an experimental test series with short set-up times. T2 - 7th International Forum on Blast Injury Countermeasures CY - Tokio, Japan DA - 17.05.2023 KW - Shock wave generator KW - Blast injury KW - Primäre Explosionswirkung KW - Experimental setup PY - 2023 AN - OPUS4-60045 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taylor, G.R. A1 - Tan, R. A1 - O´Brien, A.S. A1 - Baeßler, Matthias A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Lane, J.S. A1 - Evans, E. T1 - The use of physical model testing in the development of models for potential impact assessment on the UK rail network N2 - Most railway embankments in the UK were built in the Victorian era and are of end-tipped construction using materials (usually cohesive) excavated from adjacent cuttings, resulting in a clod-and-matrix structure. Historically, there has been a lack in understanding of the mechanical behaviour of such railway embankments. In the next decade railway traffic in the UK, particularly freight, is forecast to grow considerably. Consequently, there is a need to improve the understanding of how increases in rail traffic loading may influence the mechanical behaviour of railway embankments and thus track performance. The Rail Safety and Standards Board in conjunction with Network Rail is currently undertaking a programme of applied research into this topic. As part of these studies a programme of physical model tests has been carried out. Physical model tests can provide high quality data on system performance under a large range of loading conditions and geometrical configurations. The data can be generated rapidly, with test periods of weeks or months rather than years or decades. Additionally, boundary conditions are well-defined and controlled, compared with the complex situations encountered in full scale embankments in the field. This paper summarises the physical model test programme, the development of the test set-up, the tests themselves and the conclusions drawn. T2 - European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering CY - Edinburgh, Scotland, UK DA - 13.09.2015 KW - Railway embankment KW - Clay fill KW - Physical model testing PY - 2015 SN - 978-0-7277-6067-8 DO - https://doi.org/10.1680/ecsmge.60678 SP - 361 EP - 366 AN - OPUS4-39374 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Baeßler, Matthias A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Georgi, Steven A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Rücker, Werner A1 - Johnsen, Björn ED - Durstewitz, M. ED - Lange, B. T1 - „Neuland“ auf dem Meeresboden - Überwachungsverfahren und Bewertungsmodell für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen N2 - Offshore-Windenergie betritt Neuland, gerade bei der Gründung. Denn Windenergie auf See kann die Erfahrungen der gängigen Offshore-Konstruktionen der Öl- und Gasindustrie nur bedingt nutzen. Mehr als dort, versucht man bei der Offshore-Windenergie, die Gründungsabmessungen – insbesondere die Pfahllängen – soweit wie möglich zu reduzieren. Denn dies kann bei der hohen Anzahl der Windenergieanlagen erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringen. Andererseits wird die Standsicherheit der Gründungen durch den viel höheren Anteil an zyklischen Lasten gegenüber den gängigen Offshore- Strukturen in schwer einschätzbarer Weise zusätzlich gefährdet. Da Offshore-Windenergieanlagen in Serienfertigung produziert werden, wirkt sich hier jeder systematische Fehler bei der Gründung dann gleich als Serienfehler auf eine Vielzahl von Anlagen aus. Überwachung ist also angesagt – und das richtige Maß bei der Pfahlgründung, der am meisten verwendete Fundamenttyp bei Windenergieanlagen. KW - Offshore Windkraftanlagen KW - Pfahlgründungen KW - Überwachungsverfahren PY - 2016 SN - 978-3-658-09782-0 SN - 978-3-658-09783-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-658-09783-7 SP - 61 EP - 68 PB - Springer AN - OPUS4-39348 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Baeßler, Matthias A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Georgi, Steven A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Rücker, Werner A1 - Johnsen, Björn ED - Durstewitz, M. ED - Lange, B. T1 - Uncharted Territory on the Seabed - Monitoring Procedures and Assessment Model for the Foundations of Offshore Wind Turbines N2 - Offshore wind turbines enter unknown territory, especially where the foundations are concerned. This is because offshore wind power can only make use of the experience from the common offshore constructions used by the oil and gas industry to a limited extent. The offshore wind industry has tried to reduce foundation dimensions, especially the pile lengths, as much as possible compared with those of the oil and gas industry. This is because with the large number of wind turbines involved it can provide considerable economic advantages. On the other hand, the stability of the foundations is additionally at risk because due to the much larger number of cyclic loads they are subjected to it is very difficult to predict how they will behave. Since offshore wind farms are manufactured in series, every systematic fault in the foundation acts as a series fault for a large number of turbines. This calls for monitoring – and the right dimensions of pile foundation, the most common type of foundations used for wind turbines KW - Offshore wind turbines KW - Field tests KW - Axial pile capacity PY - 2017 SN - 978-3-662-53178-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-662-53179-2 SP - 61 EP - 67 PB - Springer AN - OPUS4-39341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Rücker, Werner A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Georgi, Steven A1 - Karabeliov, Krassimire A1 - Baeßler, Matthias A1 - Johnsen, Björn ED - Durstewitz, M. ED - Lange, B. T1 - Schieflagen bitte vermeiden N2 - Vieles ist möglich, auch auf dem Meeresboden. Wind und Wellen rütteln gemeinsam an der Gründung, den Fundamenten der Offshore-Windenergieanlagen. Hinzu kommen die „ganz normale“ Strömung sowie die in der Nordsee besonders ausgeprägten Gezeiten von Ebbe und Flut. Zudem kann am Meeresboden Porenwasserüberdruck entstehen, der den Boden lockern und im schlimmsten Fall bei Monopiles die Stabilität der gesamten Anlage ändern kann. Selbst wenn ein solcher in den Meeresboden gerammter Pfahl bis zu 8 Meter Durchmesser hat. Über die Hälfte der geplanten Offshore-Anlagen in Nord- und Ostsee werden mit Ein-Pfahl-Gründungen geplant, über 40 % sollen als Mehrpfahl-Gründungen, zum Beispiel als Tripod, ausgeführt werden. Von daher verdienen Pfahlgründungen und ihre Belastungen besondere Aufmerksamkeit. Denn eines gilt es im Anlagenbetrieb unbedingt zu vermeiden: Eine drohende Schiefstellung der Anlage KW - Windenergie KW - Offshore KW - Pfahlgründungen PY - 2016 SN - 978-3-658-09782-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-658-09783-7 SP - 53 EP - 59 AN - OPUS4-39344 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brunier-Coulin, F. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Philippe, P. T1 - Erosion onset of a cohesionless granular medium by an immersed impinging round jet N2 - Among different devices developed quite recently to quantify the resistance to erosion of natural soil within the broader context of dyke safety, the most commonly used is probably the jet erosion test in which a scouring crater is induced by impingement of an immersed water jet. A comprehensive experimental investigation on the jet erosion in the specific situation of a cohesionless granular material is presented here. The tests were performed by combining special optical techniques allowing for an accurate measurement of the scouring onset and evolution inside an artificially translucent granular sample. The impinging jet hydrodynamics are also analyzed, empirically validating the use of a self-similar theoretical framework for the laminar round jet. The critical conditions at the onset of erosion appear to be best described by a dimensionless Shields number based on the inertial drag force created by the fluid flow on the eroded particles rather than on the pressure gradients around them. To conclude, a tentative empirical model for the maximal flow velocity initiating erosion at the bottom of the scoured crater is put forward and discussed in the light of some preliminary results. KW - Jet erosion KW - Cohesionless granular soil KW - Jet hydrodynamics KW - Erosion onset KW - Experimental optical techniques RIM-PLIF PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.2.034302 SN - 2469-990X VL - 2 IS - 3 SP - Article 034302, 1 EP - 19 AN - OPUS4-39426 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided in two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. The second lecture continues with the case of lateraly loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of these two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2018, Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Madrid, Spain DA - 13.04.2018 KW - Pile foundations KW - Offshore wind energy KW - Physical phenomenology KW - Design practice PY - 2018 AN - OPUS4-44764 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sanayei, Mohammad Hassan A1 - Farhat, A. A1 - Luu, L.-H. A1 - Werner, L. A1 - Rettinger, C. A1 - Philippe, P. A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Micromechanical framework for a 3d solid cohesion model - implementation, validation and perspectives N2 - This article presents a solid cohesion model for the simulation of bonded granular assemblies in the frame of 3D discrete element approaches (DEM). A simple viscoplastic cohesion model for 2D geometries is extended to 3D conditions, while its yield criterion is generalized as a hyper-surface in the space of bond solicitations to include torsional moments. The model is then calibrated using experimental results of uniaxial traction at both the microscopic and macroscopic scales with an artificial granular cohesive soil. The paper finally presents some simulated results on the macromechanical sample traction application and briefly discusses the model's current limitations and promising prospects for subsequent works. T2 - VII International Conference on Particle-Based Methods PARTICLES 2021 CY - Hamburg, Germany DA - 04.10.2021 KW - Granular Cohesive Materials KW - DEM KW - Micromechanical Tensile Failure KW - Macromechanical Sample Strength PY - 2021 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-53716 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV T2 - Öffentlicher Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" (Fachgebiet Aerodynamik, Institut für Luft- und Raumfahrt, TU Berlin) CY - Berlin, Germany DA - 23.11.2021 KW - alternative Antriebe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Großversuch KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2021 AN - OPUS4-53814 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sanayei, Mohammad Hassan A1 - Farhat, A. A1 - Luu, Li-Hua A1 - Werner, L. A1 - Rettinger, C. A1 - Philippe, P. A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Micromechanical framework for a 3D solid cohesion model - Implemantation, validation and perspectives N2 - This article presents a solid cohesion model for the simulation of bonded granular assemblies in the frame of 3D discrete element approaches (DEM). A simple viscoplastic cohesion model for 2D geometries is extended to 3D conditions, while its yield criterion is generalized as a hyper-surface in the space of bond solicitations to include torsional moments. The model is then calibrated using experimental results of uniaxial traction at both the microscopic and macroscopic scales with an artificial granular cohesive soil. The paper finally presents some simulated results on the macromechanical sample traction application and briefly discusses the model's current limitations and promising prospects for subsequent works. T2 - VII International Conference on Particle-Based Methods PARTICLES 2021 CY - Hamburg, Germany DA - 04.10.2021 KW - Granular Cohesive Materials, KW - DEM KW - Micromechanical Tensile Failure KW - Macromechanical Sample Strength PY - 2021 AN - OPUS4-53726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias T1 - Probabilistic approaches to the design and assessment of offshore foundations considering spatially varying site conditions N2 - In this contribution, we consider two applications in which probabilistic approaches can potentially complement or enhance the design and assessment of offshore wind turbine foundations. First, we illustrate in a numerical example that probabilistic modelling can be helpful in dealing with chang-es in turbine locations during the planning phase of an offshore wind farm. In this case, spatial probabilistic modelling of the ground conditions enables (a) an inference of the soil properties at the modified turbine location from field data collected at different locations across an offshore wind farm site and (b) an optimisation of further site investigations. Second, we discuss the uncer-tainties and risks associated with the installation of large diameter monopiles in soils with hetero-geneities such as strong layers and/or embedded boulders. Subsequently, we present a concept for modelling, understanding, and managing these risks based on a probabilistic model of the subgrade conditions, monopile, and subgrade-pile-interaction. T2 - 3rd International Conference on Structural Integrity for Offshore Energy Industry (SI 2021) CY - Online meeting DA - 15.11.2021 KW - Probabilistic modelling KW - Spatially varying ground conditions KW - Foundation reliability analysis KW - Monopile installation risks PY - 2022 SN - 978-1-8383226-3-2 SP - 9 EP - 17 AN - OPUS4-54531 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Design challenges for Offshore wind-farms. From foundation mechanics to wind-farm aerodynamics N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering design challenges for the offshore wind energy production. Some general features of the offshore wind-energy field from a civil engineering perspective are firstly presented, followed by a brief discussion of some of the main geomechanical issues for the foundation of the offshore turbines into the seabed. In the following part, an overview of relevant fluid-structure interactions and some options for an efficient numerical analysis are provided, where the hydromechanical Wave–Tower interaction is firstly discussed. Then, some general aspects of the windfarm aerodynamics are introduced. On the one hand, some modelling possibilities for the wake analysis of single turbines and turbine groups are discussed. And on the other hand the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. In particular, this talk shows that: i) The performance and behavior of the turbine's foundation is often conditioned by the appearance of large deformations, fluid couplings and grain-scale phenomena, whereby specific physical testing (both in field and lab conditions) and ad-hoc simulation techniques can provide useful insights for design; ii) Numerical analysis of a turbine’s interaction with wind/waves is already affordable in engineering scales, while simplified models can already provide a useful insight into the windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Colloquium "Energy systems compared", Winter semester 22/23, Faculty of Physics CY - Duisburg, Germany DA - 24.01.2023 KW - Offshore wind-turbine foundations KW - Water-structure interaction KW - Wind-farm aerodynamics PY - 2023 AN - OPUS4-56888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf T1 - Stress corrosion test in thiocyanate solution with galvanostatic current N2 - Prüfung von Spannstählen hinsichtlich ihrer Anfälligkeit gegenüber wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion in kürzeren Zeiträumen. Gewährleistung der Dauerhaftigkeit mittels neuartiger elektrochemischer Prüfverfahren und galvanostatischer Kontrolle und Wasserstoffbeladung T2 - Meeting ISO TC17 SC16 WG8 CY - Online meeting DA - 11.01.2023 KW - Hydrogen KW - Corrosion PY - 2023 AN - OPUS4-56854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines - 1st part: axial behavior T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. 1a parte: Comportamiento axial N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 17.03.2023 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods KW - Numerical modelling KW - Physical testing PY - 2023 AN - OPUS4-57176 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2021 N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino T1 - Materialtechnische Untersuchungen an den Spanndrähten N2 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion führt zu Standsicherheitsproblemen an Spannbetonbrückenbauwerken mit hochempfindlichen Spannstählen im Spannblockverfahren. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2021 SP - 37 EP - 44 PB - Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg CY - Hoppegarten AN - OPUS4-53501 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grobert, S. T1 - Development of a body model and a shock wave generator for the analysis of intracorporeal shock wave propagations after explosions N2 - Im Rahmen dieses Vortrags wurden die ersten Ergebnisse des Sonderforschungsprojektes " Entwicklung und Validierung eines Körpermodells und eines Stoßwellengenerators zur Simulation der intrakorporalen Stoßwellenausbreitung nach Explosionen", welches in Zusammenarbeit zwischen dem Bundeswehrkrankenhaus Berlin und der BAM durchgeführt wird, vorgestellt. Der Versuchsaufbau (Stoßwellengenerator) und die verwendete Sensorik werden dargestelt, sowie eine vergeichende Studie zu den Protypen der Körpermodellen und Simulanzien. T2 - Kick-off-Workshops der NATO-Gruppe HFM 338 "Development of military loading exposure guidelines for prevention of chronic traumatic encephalopathy" CY - Online meeting DA - 18.05.2021 KW - Auswirkungsbetrachtungen KW - Blast KW - Explosionsverletzung PY - 2021 AN - OPUS4-53540 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Projektvorstellung Wipano Vorhaben Spanntahlsicherheit N2 - Das WIPANO-Projekt Spannstahlsicherheit wurde mit aktuellen Ergebnissen im Fachgremium der Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V. (GfKORR) im Arbeitskreis Eisen und Stahl vorgestellt. Das Projekt hat die Verbesserung der produktspezifischen Prüfnorm ISO 15630-3 als Ziel. Vorgestellt und diskutiert wurden Aspekte des Oberflächeneinflusses, der Wasserstoffaktivität, Veränderung der Messzelle und die Anpassung des Korrosionstests durch kathodische Polarisierung. T2 - Arbeitskreissitzung des GfKorr-Arbeitskreises Eisen und Stahl CY - Online meeting DA - 08.12.2021 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannbetonbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2021 AN - OPUS4-54084 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion of Steel in Concrete and Corrosion Behavior of Stainless Steel N2 - In order to obtain a statement on the corrosion resistance of stainless steel against pitting corrosion, a well-tested measuring arrangement is required. For this purpose, the so-called ECISS test can be used to determine the critical chloride content. This makes it possible to assess the corrosion resistance of various stainless steels that have different chromium contents. T2 - ISO-TC17-SC16-WG13 Expertensitzung CY - Online meeting DA - 11.01.2022 KW - Corrosion KW - Lochkorrosion KW - Chloride induced corrosion KW - Concrete KW - Stainless steel PY - 2022 AN - OPUS4-54239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens A1 - Ebell, Gino T1 - Erörterung des Messprotoklls N2 - Das für die Potentialfeldmessung in der neusten Ausgabe des Merkblattes B03 der DGZfP erarbeitete Messprotokoll berücksichtigt sowohl en Einsatz, von Stab-, Einrad- oder Vierradelektroden. In diesem Vortrag wird auf alle varianten des Gegenmessen von Bezugselektroden im Einsatz eingegangen, ebenso wie auf das Erfassen der notwendigen Randparameter. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 AN - OPUS4-54871 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Elektrochemische Messungen N2 - Elektrochemische Messungen könne, richtig angewandt, dazu dienen ein Korrosionssystem ausreichend gut zu beschreiben. Im Bauwesen, speziell bei Stahl in Beton, ist es jedoch ohne Kenntnis der korrodierenden Flächen oft nur möglich zwischen aktiv korrodierenden Bereichen und passiven, als Kathode wirksamen, Bereichen zu differenzieren. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2022 AN - OPUS4-54869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moye, Janis T1 - Entwicklung und Charakterisierung von alkalisch aktivierten Mörteln für die Betoninstandsetzung - Robustheits- und Dauerhaftigkeitsbetrachtungen N2 - Für die flächige Instandsetzung von Stahlbetonkonstruktionen kommen nahezu ausschließlich zementgebundene Systeme mit hohem Zementgehalt zum Einsatz (1). Bereits 2008 war die Zementproduktion für 5% des weltweiten, anthropogenen CO2-Ausstoßes verantwortlich (2). Um die prozessbedingten CO2-Emissionen zu senken, wird der Zement bereits durch gewisse Mengen an Sekundärrohstoffen wie Flugasche, Silicastaub oder Hüttensandmehl (Hochofenschlacke) substituiert. Das Potenzial für weitere Modifikationen ist inzwischen begrenzt (3). Zudem ist eine hohe Lebensdauer der Konstruktionen in vielen Anwendungsbereichen nur bedingt realisierbar. Spätestens mit Erreichen der geplanten Nutzungsdauer müssen Stahlbetonkonstruktionen mit zementgebundenen Systemen instandgesetzt werden, was im ökonomischen und ökologischen Sinne keine nachhaltige Lösung darstellt. Die Verwendung neuer Baustoffe wie alkalisch aktivierte Mörtel hält sich bisher in Grenzen (4), sodass die Akzeptanz durch praxisnahe Forschung adressiert werden muss. Vorangegangene Forschungsergebnisse zeigen, dass alkalisch aktivierte Bindemittel vielversprechende technische Eigenschaften besitzen. So zeigen sich im Vergleich zu herkömmlichem Portlandzement ein ausgesprochen wirkungsvoller Verbund zu Stahl und Zementmörtel (5), (6), eine hohe chemische Beständigkeit sowie ein Erfolg versprechendes Abwitterungsverhalten bei Frost-Tau-Wechseln (7). Mit diesen Eigenschaften können alkalisch aktivierte Mörtel einen erheblichen Beitrag zur dauerhaften Betoninstandsetzung leisten und somit durch die verringerten CO2-Emmissionen dem Prinzip des nachhaltigen Bauens gerecht werden. Wichtig für die Produktion im größeren Maßstab ist die Verfügbarkeit der möglichen Reststoffe, um eine CO2-positivere Bilanz abzubilden. Im Zuge des Forschungsvorhabens sollen Rezepturen für Instandsetzungsprodukte entworfen werden, die auf alkalisch aktivierte industrielle Reststoffe zurückgreifen und die Anforderungen an konventionelle Instandsetzungsprodukte erfüllen. Hierzu wurden potenzielle Ausgangs-stoffe mit Natriumcarbonat aktiviert und die Verarbeitbarkeit der Leime sowie die Druckfestigkeiten nach sieben Tagen verglichen. Hüttensandmehl reagiert ausreichend mit diesem Aktivator, was sich mit Ergebnissen von (8) und (9) deckt. Es werden 〖CO〗_3^(2-)-Ionen in das System eingebaut, was zu einer anfänglichen Erstarrung des Gefüges durch die Bildung von Carbonaten (Calcit und Hydrotalcit) führt. Nach einer längeren dormanten Phase bilden sich zusätzlich Hydratphasen, die die Festigkeit weiter erhöhen. Weiterhin ist die chemische Zusammensetzung der Schlacken für die Erhärtung und die späteren Eigenschaften von großer Bedeutung (10), (11), was mit einer Parameterstudie im laufenden Jahr an natriumcarbonataktivierten Schlacken näher betrachtet werden soll. Erkenntnisse aus vergleichenden Versuchen durch (12) bestätigen die Einflussnahme der chemischen Zusammensetzung. Die übrigen Reststoffe konnten mit anderen Aktivatoren (z. B. Natriumsilicat und -hydroxid) zu einer Reaktion angeregt werden. Im Hinblick auf die Akzeptanz der alkalisch aktivierten Bindemittel stellen diese Aktivatoren jedoch bei der Herstellung höhere technische Anforderungen an das Personal und die verwendeten Geräte im Vergleich zur konventionellen Beton- und Mörteltechnik. Die Aktivierung mittels Alkalicarbonaten ermöglicht die Herstellung von Beton bzw. Mörtel nach dem üblichen „just add water“-Prinzip (13). Aktuell wird unter Einbindung einer studentischen Abschlussarbeit eine Rezeptur mit Hüttensandmehl hinsichtlich der Frisch- und Festeigenschaften charakterisiert und einer Referenzmischung – basierend auf Portlandzement – gegenübergestellt. Hieraus resultierende Ergebnisse sollen neben den Erkenntnissen aus den Vorversuchen zur Konferenz vorgestellt und ein Ausblick auf die weitere Forschungsarbeit gegeben werden. T2 - Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz 2022 CY - Brandenburg an der Havel, Germany DA - 11.05.2022 KW - Alternative Bindemittel KW - Alkalische Aktivierung KW - Instandsetzung KW - Realkalisierung PY - 2022 AN - OPUS4-55517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Das B 03 - Merkblatt - Übersicht N2 - Der Vortrag gibt eine Übersicht zu den Inhalten des B03 Merkblattes zur Potentialfeldmessung mit praktischen Anwendertipps. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Aachen, Germany DA - 12.09.2022 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Stahlbeton KW - Spannbeton PY - 2022 AN - OPUS4-55726 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Benseghier, Z. A1 - Luu, L.-H. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Bonelli, S. A1 - Philippe, P. T1 - On the erosion of cohesive granular soils by a submerged jet: a numerical approach N2 - This paper presents an erosion interpretation of cohesive granular materials stressed by an impinging jet based on the results of a micromechanical simulation model. The numerical techniques are briefly described, relying on a two-dimensional Lattice Boltzmann Method coupled with a Discrete Element Methods including a simple model of solid intergranular cohesion. These are then used to perform a parametric study of a planar jet in the laminar regime impinging the surface of granular samples with different degrees of cohesive strength. The results show the pertinence of using a generalized form of the Shields criterion for the quantification of the erosion threshold, which is valid for cohesionless samples, through empirical calibration, and also for cohesive ones. Furthermore, the scouring kinetics are analysed here from the perspective of a selfsimilar expansion of the eroded crater leading to the identification of a characteristic erosion time and the quantification of the classical erosion coefficient. However, the presented results also challenge the postulate of a local erosion law including erodibility parameters as intrinsic material properties. The paper then reviews the main limitations of the simulation and current interpretation models, and discusses the potential causes for the observed discrepancies, questioning the pertinence of using time-averaged macroscopic relations to correctly describe soil erosion. The paper concludes addressing this question with a complementary study of the presented simulations re-assessed at the particle-scale. The resulting local critical shear stress of single grains reveals a very wide dispersion of the data but nevertheless appears to confirm the general macroscopic trend derived for the cohesionless samples, while the introduction of cohesion implies a significant but systematic quantitative deviation between the microscopic and macroscopic estimates. Nevertheless, the micro data still shows consistently that the critical shear stress does actually vary approximately in linear proportion of the adhesive force. KW - Soil erosion KW - Granular cohesion KW - Lattice Boltzmann Method KW - Discrete Element Method KW - Impinging jet PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1007/s10035-022-01289-5 VL - 25 IS - 8 SP - 1 EP - 20 PB - Springer AN - OPUS4-56525 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Sturm, Patrick T1 - Hardening, High-Temperature Resistance and Acid Resistance of One-Part Geopolymers N2 - In this work, one-part geopolymers were synthesized by mixing solid silica and sodium aluminate with water. Pastes were cured at elevated temperatures (60–90 °C) and relative humidity (r.H.) of 80–98 %. After curing the pastes at 80 °C and 80% r.H for one day, the reaction virtually ceased. Depending on the silica source either geopolymer- zeolite composites or zeolite-free geopolymeric gel forms. The compressive strength of the geopolymer-zeolite composites was lower as the compressive strength of a pure geopolymer, mainly due to a significantly denser and glassy microstructure with less interfaces of the latter one. The major part of the thermal dehydration occurred between 60 °C and 200 °C. Up to 700–800 °C only minor changes of the phase assemblage have been observed for the composites. Depending on the paste composition either ceramic or amorphous phases form during exposure to 1000 °C. Compared to other AAM, very low ambient drying/wetting shrinkage/expansion was observed for the mortars The mortars furthermore provide very high resistance against sulfuric acid (pH 1). Huge parts of the corroded layer are not dissolved from the specimen and can still provide protection for a potential substrate. In terms of sulfuric acid resistance, above a critical CaO content, the formation of gypsum is introduced. This causes expansion, cracking and the decrease of the sulfuric acid resistance. KW - Alkali-activation KW - Geopololymers KW - Heat-resistance KW - Acid-resistance PY - 2018 UR - https://pure.tue.nl/ws/files/99010767/20180702_Sturm.pdf SN - 978-90-386-4524-7 SP - 1 EP - 225 PB - Eindhoven University of Technology (TU/e) CY - Eindhoven AN - OPUS4-45597 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines - 2nd part: lateral behavior & advanced topics T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos. 2a parte: Comportamiento Lateral + Temática avanzada N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The second lecture continues with the case of laterally loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the hydromechanical coupling effects (i.e. the excess pore-pressure generation around the monopiles), the cyclic pile fatigue and the so-called pile setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of the latter two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - Masters course on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Geotechnical Laboratory of CEDEX CY - Online meeting DA - 17.03.2023 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods KW - Numerical modelling KW - Physical testing PY - 2023 AN - OPUS4-57178 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2022 CY - Baruth/Mark, Germany DA - 16.05.2022 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2022 AN - OPUS4-54870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Wilke, Olaf A1 - Horn, Wolfgang A1 - Wiegner, Katharina A1 - Jann, Oliver A1 - Bremser, Wolfram A1 - Brödner, Doris A1 - Kalus, Sabine A1 - Juritsch, Elevtheria A1 - Till, Carola T1 - Untersuchungen zur Verbesserung der Messung von flüchtigen organischen Verbindungen aus Fußbodenbelägen im Rahmen der gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten T1 - Investigations for the improvement of the measurement of volatile organic compounds from floor coverings within the health-related evaluation of construction products N2 - In den Grundsätzen des DIBt zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten in Innenräumen ist das Bewertungsschema des Ausschusses zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB-Schema) als wesentliche Grundlage enthalten. Dieses Schema bewertet die mit Hilfe einer Prüfkammermessung bestimmten Emissionen von flüchtigen und schwer flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und SVOC). Die Prüfkammer dient dabei der Einhaltung standardisierter Klimabedingungen (Temperatur 23°C, relative Luftfeuchtigkeit 50 %) sowie der Einstellung bestimmter Prüfparameter wie Luftwechselrate und Beladungsfaktor. Die Anforderungen an eine Prüfkammer sind in DIN EN ISO 16000-9 beschrieben. Die Analytik und Quantifizierung der VOC geschieht mittels Tenax-Thermodesorption und nachfolgender Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie und ist in DIN ISO 16000-6 beschrieben. Probenahmen werden am 3. und 28. Tag der Prüfkammermessung durchgeführt. Am dritten Tag erfolgt eine Bewertung der Emissionen aus dem Bauprodukt anhand des TVOC-Wertes und der Summe der detektierten cancerogenen Stoffe (nach 67/548/EWG, Einstufung als cancerogen der Kategorie 1 und 2). Ein Produkt erfüllt die Kriterien, wenn der TVOC-Wert nach 3 Tagen nicht größer als 10 mg/m³ ist und die Summe der Cancerogene 10 μg/m³ nicht übersteigt. Am 28. Tag wird zusätzlich zum TVOC-Wert und den Cancerogenen die Emission von SVOCs berücksichtigt und eine Einzelstoffbewertung anhand von NIK-Werten vorgenommen. Der TVOC-Wert nach 28 Tagen darf nicht größer als 1 mg/m³ sein, die Summe der Cancerogenen nicht größer als 1 μg/m³. Die Summe an SVOCs darf eine Konzentration von 0,1 mg/m³ nicht überschreiten. Der sogenannte R-Wert, die Summe aller Quotienten aus Einzelstoffkonzentration und dem NIK-Wert des Einzelstoffes, darf einen Wert von 1 nicht übersteigen. Außerdem darf die Summe von Substanzen, die keinen NIK-Wert besitzen, nicht größer als 0,1 mg/m³ sein. Der Ringversuch, der im Rahmen der Untersuchungen zur Verbesserung der Prüfkammermessungen durchgeführt wurde, hatte vor allem den Zweck, den Einfluss unterschiedlicher Methodenparameter bei der Prüfkammermessung in unterschiedlichen Prüflaboratorien zu erfassen. Anhand der Ergebnisse sollte eine Ursachenforschung für die großen Abweichungen der bisher durchgeführten Ringversuche erfolgen. Durch die drei aufeinander aufbauenden Schritte sollte der Einfluss der Analytik, der Probenahme und der Prüfkammer geklärt werden. Der Ringversuch diente nicht der Anerkennung der teilnehmenden Prüflaboratorien im Bereich der Bauproduktenprüfung für eine DIBt-Zulassung. Ausgehend von den Prüflaboratorien, die in der Projektgruppe „Prüf- und Messverfahren zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten“ des DIBt mitarbeiteten, wurde der Kreis auf europäische Prüflaboratorien erweitert, die sich ebenfalls mit Prüfkammermessungen an Bauprodukten beschäftigen. Dazu erging ein Einladungsschreiben an alle von vorangegangenen Ringversuchen bekannten Teilnehmer. Insgesamt ergab sich ein Teilnehmerkreis von 29 Instituten, davon 16 aus Deutschland, jeweils zwei aus Österreich, Belgien, Schweden, Dänemark und jeweils eins aus Finnland, Großbritannien, Frankreich, Italien und Portugal. Vor Beginn des Ringversuches waren davon 11 im Zulassungsbereich tätig. Zur wissenschaftlichen Begleitung wurde durch das DIBt ein Betreuergremium einberufen. In zwei Sitzungen (April und November 2007) wurden die aktuellen Ergebnisse vorgestellt und diskutiert sowie die weitere Vorgehensweise besprochen. Eine Abschlussveranstaltung nach der Auswertung des dritten Schrittes des Ringversuches fand im April 2008 im DIBt statt. Dazu waren alle Teilnehmer eingeladen. Für die Emissionsmessung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) aus Materialien mit Hilfe von Emissionsprüfkammern sind bisher nur wenige Ringversuche durchgeführt worden (De Bortoli et al. 1999; Jann et al. 2000; Hansen et al. 2000; Oppl and Winkels 2002; Windhövel and Oppl 2005; Kirchner 2007; Oppl 2008). Dabei zeigten sich meist große Streuungen der Ergebnisse. Ein großes Problem für die Durchführung solcher Ringversuche ist das Fehlen von Referenzmaterialien mit bekannter Emissionsrate von Zielsubstanzen. Deshalb orientiert man sich für die Auswertung solcher Ringversuche am Mittelwert aller Ergebnisse. Dafür ist die Homogenität des Testmaterials von größter Bedeutung. Diese wurde in früheren Ringversuchen nicht wirklich sichergestellt. Im hier beschriebenen Forschungsprojekt wurde auf die Homogenität des Probenmaterials besonderen Wert gelegt. Der gesamte Ringversuch wurde in drei Schritte unterteilt. Die einzelnen Schritte wurden dabei von Schritt zu Schritt immer komplexer. Im ersten Schritt erfolgte die Analyse von flüssigen Lösungen, im zweiten die Bestimmung von VOCs in Prüfkammerluft und im dritten Schritt erfolgte eine komplette Emissionsprüfkammermessung bei den Teilnehmern. N2 - In the German Institute for Construction Technology’s (DIBt) principles for the health assessment for construction products used in interiors, the Evaluation procedure of the Committee for Health-related Evaluation of Building Products (AgBB Scheme) is contained as a substantial base. This scheme evaluates the emissions of volatile and semivolatile organic compounds (VOC and SVOC), determined by test chamber measurements. Within the interlaboratory comparison, which was divided into three steps, the emission test method from building products was checked against the principles of health-related evaluation of construction products in indoor spaces (based on DIN EN ISO 16000-9 together with DIN ISO 16000-6) with the co-operation of 29 European test institutes. The objective was to assess the comparability of the test method carried out in different test Chambers and using different thermodesorption devices. In the first step the analysis of liquid solutions took place to observe the influence of the analysis itself. In the second step VOCs were sampled in the air of a BAM test chamber onto tubes from the participants for the Analysis by them. In the third step a complete Emission test chamber measurement was carried out by the participants. A major problem for the execution of such interlaboratory comparisons is the lack of reference materials. Therefore the homogeneity of the test material was of great importance. As a result of the first step (analysis of 4 liquid solutions) a standard deviation of less than 20 % for 8 out of 11 substances tested was obtained. The Standard deviations for dichloropropanol, caprolactam and Butyl diglycol ranged up to 36 %. The second step, which included air sampling at a BAM test chamber, resulted in only one standard deviation value less than 20 % (11 % for styrene). The standard deviations for the other six substances were between 20 % and 36 %. For step 3 a sealant was chosen instead of the flooring material for homogeneity reasons. In step 3 the standard deviations for 4 of the 7 measured VOC concentrations from two chamber tests were between 17 % and 19 % and thus within the same range as in Step 1 and even better than for most substances in Step 2. A Standard deviation of 60 % was found for the key component ethanediol, but this can be explained with the difficult analysis method for this substance. A second objective of the project was to formulate criteria against which the specialist competence of the test institutes for emission tests can be checked and based on the principles for the health assessment for construction products used in interior. For this purpose a catalogue of criteria has been developed, which is divided into three parts. In the first part, basic requirements are formulated such as impartiality, accreditation for test chamber measurements, verification of experience by participation in earlier interlaboratory comparisons and the laboratory equipment. The second part requires the test-specific proof in the form of successful participation in interlaboratory comparisons organised by BAM biannually. The third part instructs the laboratories that they must ensure they are always upto-date both in terms of their knowledge and the available equipment. The quality assurance for the knowledge is ensured by regular participation in the exchanging of experience between the test laboratories. In terms of technical requirements the test institutes must be willing to successfully participate in at least one interlaboratory comparison per year. The present interlaboratory comparison was not designed to recognise the participating test laboratories in the field of the construction product testing for a DIBt approval. KW - Ringversuch KW - Laborvergleich KW - VOC-Emissionen KW - Kammermessungen KW - Round robin KW - Inter laboratory study KW - VOC emissions KW - Emission test chamber PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-198380 UR - https://www.baufachinformation.de/buch/Untersuchungen-zur-Verbesserung-der-Messung-von-fl%C3%BCchtigen-organischen-Verbindungen-aus-Fu%C3%9Fbodenbel%C3%A4gen-im-Rahmen-der-gesundheitlichen-Bewertung-von-Bauprodukten/230803 SN - 978-3-8167-8100-4 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English IS - T 3217 SP - 1 EP - 206 PB - Fraunhofer IRB Verl. CY - Stuttgart AN - OPUS4-19838 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin T1 - Druckgasbehälter im Feuer - Auswirkungen im Versagensfall N2 - Es wurden insgesamt 57 Einzelversuche zum Versagen von Druckgasbehältern durchgeführt. Untersucht wurden dabei 11-kg-Propangasflaschen, PKW-Radmuldentanks für LPG sowie CNG-Tanks vom Typ III (Compositetanks mit Aluminiumliner) und Typ IV (Compositetanks mit Polymerliner). Mit 18 hydraulischen Berstversuchen wurde das Versagensverhalten unter kalten Bedingungen charakterisiert. In 39 Unterfeuerungsversuchen mit den gefüllten LPG- und CNG-Tanks, davon 36 mit Tanks ohne Sicherheitseinrichtung, wurde das Behälterversagen durch Brandbeaufschlagung untersucht. Neben verschiedenen Behältermanteltemperaturen und dem Behälterinnendruck wurde auch die Temperatur des gespeicherten Mediums dokumentiert. Dadurch war es möglich, genau zu dokumen-tieren, unter welchen Bedingungen und bei welchem Zustand der Behälter versagt hat. In einem Großteil der Unterfeuerungsversuche mit Behältern ohne Sicherheitseinrichtungen kam es zur Bildung eines Feuerballs, einer massiven Druck- und Temperaturwirkung auf den Nahbereich sowie einer Vielzahl von Fragmenten im Nah- und Fernbereich. In einer Entfernung von l = 7 m wurden Überdrücke von bis zu p = 0,41 bar gemessen. In 30 Unterfeuerungsversuchen kam es zur Fragmentierung des Behälters. Dabei konnten 159 Fragmente mit Wurfweite und Masse dokumentiert werden. Die dabei maximal festgestellte Wurfweite eines Fragments lag bei l = 311 m. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Behälterversagen KW - Druckgasbehälter KW - Propan KW - LPG KW - CNG PY - 2020 DO - https://doi.org/10.7795/310.20200199 SN - 0030-834X VL - 130 IS - 1 SP - 55 EP - 70 AN - OPUS4-50570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Mögliche Fehlerquellen in der Praxis N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Boschmann Käthler, C. A1 - Angst, U. A1 - Ebell, Gino A1 - Elsener, B. T1 - Chloride-induced reinforcement corrosion in cracked concrete: the influence of time of wetness on corrosion propagation N2 - Literature data on the influence of concrete cracks on corrosion propagation of reinforcing steel are contradictory. This might be due to very different exposure and test conditions but also to a lack of time-resolved data in cyclic wetting–drying exposure. Here, the influence of the environmental conditions on the corrosion rates in cracked concrete is studied experimentally. The results show that the corrosion rate in cracked concrete depends on the duration of wetting and drying phases and the relative humidity (RH) during the drying phase. The lower the ambient RH in the drying phase, the faster the cracks dry, which depresses the corrosion rate in the periods between the wetting events. A model is proposed to estimate corrosion rates in cracked concrete cyclic wetting/drying exposure. KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Concrete PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1080/1478422X.2020.1789371 SP - 1 EP - 11 PB - Taylor Francis Online CY - London AN - OPUS4-50986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Befestigungsmittel im Bauwesen - Der richtige Werkstoff!? N2 - Die Anforderungen in verschiedenen Fachgebieten des Bauwesens an metallene Befestigungsmittels hinsichtlich des Korrosionsschutzes sind zum einen Abhängig von den verwendeten Werkstoffen und zum anderen von der Korrosivität in der jeweiligen Exposition. Hier wird ein Überblick über die gängigen Werkstoffe als auch Anwendung und Fehlerquellen verschafft T2 - Vorlesung TU-Berlin CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2023 KW - Korrosion KW - Korrosionsschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57882 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Erörterung des Messprotokolls N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45190 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schwarz, W. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Katsumi, N. A1 - Ebell, Gino A1 - Völker, Tobias T1 - Ion distribution in concrete overlay, mapped by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS), modified by an embedded zinc anode N2 - Galvanic corrosion protection by embedded zinc anodes is an accepted technique for the corrosion protection of reinforcing steel in concrete. Galvanic currents flow between the zinc anode and the steel reinforcement due to the potential difference that is in the range of a few hundred mV. The ion distribution was studied on two steel reinforced concrete specimens admixed with 3 wt.% chloride/wt. cement and galvanically protected by a surface applied EZ-anode. On both specimens, a zinc anode was embedded and glued to the concrete surface by a geo-polymer-based chloride-free binder. At one specimen, the EZ-anode was operated for 2,5 years, the EZ-anode at the other specimen was not electrically connected to the reinforcement, this specimen serves as a reference. Both specimens have been stored under identical conditions. The ion distribution between the anode (EZ-ANODE) and cathode (steel reinforcement) was studied by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) after 7 months, 12 months, and 2,5 years. Results of the LIBS studies on the specimen with activated EZ-anode after 7 months, 12 months, and 2,5 years and of the reference specimen after 2,5 years are reported. Results show that diffusion of ions contributes to the changes in the ion distribution but migration, especially of chlorides towards the EZ-anode is significant despite the weak electric field – several hundred millivolts - generated by the galvanic current. Results show that chloride ions accumulate near the zinc-anode as in water-insoluble zinc-hydroxy chlorides - Simonkollite. T2 - ICCRRR 2022 CY - Capetown, South Africa KW - Corrosion KW - LIBS KW - Zinc KW - Anode PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560576 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/202236404023 SN - 2261-236X VL - 364 SP - 1 EP - 7 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis AN - OPUS4-56057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Heyn, A. A1 - Meist, M. A1 - Michael, O. A1 - Babutzka, M. A1 - Valet, Svenja A1 - Ebell, Gino T1 - Electrochemical characterization of surfaces of galvanized steels under different exposure conditions using gel electrolytes N2 - The corrosion behavior of galvanized steels and zinc components under atmospheric exposure depends mostly on the corrosion product‐based cover layer formation under the prevailing conditions. The use of agar‐based gel electrolytes makes it possible to use electrochemical methods to obtain a characteristic value from these cover layers that describe their current and future protective capacity. It is shown here that different states of galvanized steel can be distinguished very well under laboratory conditions and that this method is also suitable for use under practical conditions. Based on the characteristic values and assuming future time of wetness, it is very easy to draw up a forecast for the future corrosion rate, which provides plausible values. KW - Materials Chemistry KW - Metals and Alloys KW - Surfaces, Coatings and Films KW - Mechanical Engineering KW - Mechanics of Materials KW - Environmental Chemistry KW - Corrosion KW - Znc PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599234 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202414389 SP - 1 EP - 16 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-59923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Wagner, Adrian T1 - Innovation und Sicherheit durch Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln - Korrosivität der Atmosphäre in Straßentunneln und Korrosionsbeständigkeit von Standardprüfkörpern aus nichtrostenden Stählen N2 - Nichtrostende Stähle sind in Tunnelbauwerken weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art häufig verwendet werden. Von einfachen Hilfsbauteilen wie Kabelkanälen bis hin zu komplexen Konstruktionen von Schilderbrücken. Tunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Grund hierfür ist die Kombination aus hoher Feuchtigkeit, Abgasen der Fahrzeuge (SO2, NOx) und dem winterlichen Streusalzeinsatz (Cl-). Die daraus entstehen-den feuchten Oberflächenfilme sind hochchloridhaltig und weisen durch Reaktionen mit Schwefeldioxid sehr niedrige pH-Werte auf. Durch die in Tunnelbauwerken gleichzeitige fehlende Abwaschung der Oberflächenfilme durch Regenereignisse können sich die Verunreinigungen an vielen Ausstattungsteilen über die Einsatzzeit aufkonzentrieren. Für metallene Bauteile und insbesondere auch für nichtrostende Stähle ist dadurch eine hohe Korrosionsbeanspruchung vorhanden, die bei der Werkstoffauswahl bzw. beim Korrosionsschutz zu berücksichtigen ist. Aufgrund der Gefahr für das Auftreten Spannungsrisskorrosion bei einigen nichtrostenden Stahlsorten in Tunnelatmosphären, sind Regeln für die Werkstoffauswahl in Tunneln aufgestellt worden, die seit vielen Jahrzehnten gültig sind. Diese Regeln waren bis 2015 national in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 für nichtrostende Stähle festgehalten und werden seit 2015 im europäische Regelwerk DIN EN 1993 1 4 (Eurocode 3) verbindlich genormt. In den ZTV-ING für den Straßenbau wird in Abschnitt 4 auf diese Regelwerke Bezug genommen. Die Entwicklungen des nichtrostenden Stahlmarktes in den letzten Jahren, insbesondere für den Bausektor, gehen hin zu den Duplexstählen, da diese aufgrund ihres legierungsspezifisch abgesenkten Nickelgehaltes häufig kostengünstiger als die vergleichbaren Austenite sind. Neben vorteilhaften mechanisch-technologischen Eigenschaften, wie zum Beispiel höhere Festigkeiten, weisen sie zudem auch ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeiten auf. Hierzu wurden zahlreiche Studien und Forschungsarbeiten durchgeführt, die diese Vorteile bekräftigen konnten. In Tunnelanwendungen sind Duplexstähle bislang wenig untersucht und deren Korrosionsverhalten kann in dieser speziellen Atmosphäre daher nur bedingt eingeschätzt werden. Das Forschungsprojekt soll diese Erkenntnislücke schließen und durch eine breit angelegte Parameterstudie Duplexstähle für Tunnelanwendungen qualifizieren. Dafür wurden die Korrosionsbedingungen in den Tunneln umfassend untersucht, die Korrosivität der Tunnelatmosphäre anhand normativer Regelwerke beschrieben und dem Korrosionszustand der Prüfkörper aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Spannungsrisskorrosion KW - nichtrostender Stahl PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607222 N1 - BAM Aktenzeichen: VH 7604 SP - 1 EP - 50 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-60722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Innovative Prüfverfahren für die Korrosionsprüfung von Beton- und Spannstählen N2 - Innovative Prüfverfahren sind immer dann gefordert, wenn z.B. neue Materialien in etablierte Bauweisen inte- griert werden und deren Mehrwert quantifiziert werden soll. Ebenso kommt es vor, dass bestehende Materia- lien mit aktuellen Prüfverfahren nicht hinreichend differenziert und beschrieben werden können. In beiden Fällen erarbeitet die BAM für den Bereich Korrosion und Korrosionsschutz geeignete Prüfverfahren. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Korrosionsprüfung KW - Spannstählen KW - Beton KW - Korrosion PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612972 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 60 EP - 67 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61297 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Mögliche Fehlerquellen in der Praxis N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57497 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Ebell, Gino T1 - Zur Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln N2 - In der vorliegenden Dissertation wurde das Korrosionssystem verzinkter Stahl in alkalischen, zementbasierten Feststoffelektrolyten untersucht. Dabei kamen drei Zementarten mit je vier Chloridgehalten zur Anwendung. Neben dem Korrosionssystem lag das Augenmerk ebenso auf einer adäquaten Beschreibung der Elektrolyteigenschaften. Hierzu wurde die Masseänderung, die Änderung des elektrischen Mörtelwiderstandes und des IR-Drop über die Zeit sowie die Porosität und die Porenwasserzusammensetzung, um nur einige Kenngrößen zu nennen, untersucht. Das Hauptaugenmerk ruht jedoch auf der Beschreibung des Korrosionssystems verzinkter Stahl in Mörtel. Dazu wurden die gebildeten Deckschichten und deren Einfluss auf den Korrosionsfortschritt in Abhängigkeit von der Zementart und des Chloridgehaltes sowie die daraus resultierenden elektrochemischen Kennwerte bestimmt. Die aus den Untersuchungen hervorgehenden Ergebnisse ermöglichen es, die Korrosionssysteme in Abhängigkeit vom Chloridgehalt oder von geometrischen Inhomogenitäten, im Phasengrenzbereich Mörtel/verzinkter Stahl zu differenzieren. Dabei konnte unabhängig von den verwendeten Zementen eine Klassifizierung der Korrosionssysteme über den Phasenwinkel 0,1 Hz erfolgen. Klassifiziert wurden durchtrittskontrollierte und diffusionskontrollierte Korrosionssysteme, Mischsysteme, Übergangssysteme und Korrosionssysteme mit Spaltgeometrie. Für diese Korrosionssysteme konnte festgestellt werden, welche Deckschichten maßgebenden Einfluss auf die Ausbildung eines durchtrittskontrollierten Korrosionssystem haben. Dazu gehören das bereits bekannte Simonkolleit und eine Deckschichtvariante, die bisher noch nicht in der Literatur als Deckschicht an verzinktem Betonstahl in Mörtel oder Beton beschrieben wurde. Für die Mischsysteme erfolgte eine Darstellung der anteiligen Bedeckung mit Simonkolleit, um den Übergang zu einem durchtrittskontrollierten Korrosionssystemen zu beschreiben. Neben der Klassifizierung der Korrosionssysteme kann über die Bestimmung des Phasenwinkels bei 0,1 Hz jedem Korrosionssystem nun auch ein spezifischer B-Wert zugewiesen werden. In Kombination mit der für diese Korrosionssysteme angepassten LPR-Messungen zur Bestimmung des Polarisationswiderstandes können Korrosionsraten ohne signifikante Beeinflussung des Korrosionssystems bestimmt werden. KW - Korrosion KW - Feuerverzinken KW - Betonstahl PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-631696 DO - https://doi.org/10.26204/KLUEDO/7427 SP - 1 EP - 166 PB - RPTU CY - Kaiserslautern AN - OPUS4-63169 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Scheerer, S. A1 - Schacht, G. A1 - Fiedler, M. A1 - Marx, S. A1 - Marzahn, G. A1 - Ritter, R. T1 - Die wechselvolle Geschichte der Carolabrücke in Dresden - Teil 2 N2 - Am 11. September 2024 fand in Dresden ein Ereignis statt, welches man in Deutschland nicht erwartet hatte: der Teileinsturz einer Spannbetonbrücke unter Betrieb ohne Vorankündigung. Die Dresdner Carolabrücke war eine Ikone der Ingenieurbaukunst ihrer Zeit. Sie war ein sehr ästhetisches und schlankes Bauwerk. Ihre Konstruktion und Bau wären auch heute noch eine Herausforderung. Die vorhandenen Unterlagen zeugen von einer hohen Entwurfsqualität und einer sehr sorgsamen Bauausführung. Im Beitrag werden die Entstehungsgeschichte, die Konstruktion selbst und der Bau der Brücke vorgestellt. Es wird der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen und die Suche nach der Einsturzursache beschrieben. Am Schluss des Beitrags wird auf das aktuelle Überwachungskonzept eingegangen und ein Ausblick auf das mögliche weitere Vorgehen gegeben. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2025 VL - 2025 IS - 6 SP - 744 EP - 751 PB - Eugen G. Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-63331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Scheerer, S. A1 - Schacht, G. A1 - Fiedler, M. A1 - Marx, S. A1 - Marzahn, G. A1 - Ritter, R. T1 - Die wechselvolle Geschichte der Carolabrücke in Dresden N2 - Am 11. September 2024 fand in Dresden ein Ereignis statt, welches man in Deutschland nicht erwartet hatte: der Teileinsturz einer Spannbetonbrücke unter Betrieb ohne Vorankündigung. Die Dresdner Carolabrücke war eine Ikone der Ingenieurbaukunst ihrer Zeit. Sie war ein sehr ästhetisches und schlankes Bauwerk. Ihre Konstruktion und Bau wären auch heute noch eine Herausforderung. Die vorhandenen Unterlagen zeugen von einer hohen Entwurfsqualität und einer sehr sorgsamen Bauausführung. Im Beitrag werden die Entstehungsgeschichte, die Konstruktion selbst und der Bau der Brücke vorgestellt. Es wird der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen und die Suche nach der Einsturzursache beschrieben. Am Schluss des Beitrags wird auf das aktuelle Überwachungskonzept eingegangen und ein Ausblick auf das mögliche weitere Vorgehen gegeben. KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2025 VL - 2025 IS - 5 SP - 569 EP - 578 PB - Eugen G. Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-63330 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - DIN 4871 N2 - Normative Anforderungen an ZfP-Prüfpersonal für ZfPBau sind in der DIN 4871 definiert. Die Ausbildung von Prüfpersonal für Potentialfeldmessung soll gemäß Norm zweistufig erfolgen. T2 - Sachkundelehrgang Potentialfeldmessung CY - Aachen, Germany DA - 03.06.2025 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2025 AN - OPUS4-63308 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Ebell, Gino T1 - Zur Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln N2 - In der vorliegenden Dissertation wurde das Korrosionssystem verzinkter Stahl in alkalischen, zementbasierten Feststoffelektrolyten untersucht. Dabei kamen drei Zementarten mit je vier Chloridgehalten zur Anwendung. Neben dem Korrosionssystem lag das Augenmerk ebenso auf einer adäquaten Beschreibung der Elektrolyteigenschaften. Hierzu wurde die Masseänderung, die Änderung des elektrischen Mörtelwiderstandes und des IR-Drop über die Zeit sowie die Porosität und die Porenwasserzusammensetzung, um nur einige Kenngrößen zu nennen, untersucht. Das Hauptaugenmerk ruht jedoch auf der Beschreibung des Korrosionssystems verzinkter Stahl in Mörtel. Dazu wurden die gebildeten Deckschichten und deren Einfluss auf den Korrosionsfortschritt in Abhängigkeit von der Zementart und des Chloridgehaltes sowie die daraus resultierenden elektrochemischen Kennwerte bestimmt. Die aus den Untersuchungen hervorgehenden Ergebnisse ermöglichen es, die Korrosionssysteme in Abhängigkeit vom Chloridgehalt oder von geometrischen Inhomogenitäten, im Phasengrenzbereich Mörtel/verzinkter Stahl zu differenzieren. Dabei konnte unabhängig von den verwendeten Zementen eine Klassifizierung der Korrosionssysteme über den Phasenwinkel φ(0,1 Hz) erfolgen. Klassifiziert wurden durchtrittskontrollierte und diffusionskontrollierte Korrosionssysteme, Mischsysteme, Übergangssysteme und Korrosionssysteme mit Spaltgeometrie. Für diese Korrosionssysteme konnte festgestellt werden, welche Deckschichten maßgebenden Einfluss auf die Ausbildung eines durchtrittskontrollierten Korrosionssystem haben. Dazu gehören das bereits bekannte Simonkolleit und eine Deckschichtvariante, die bisher noch nicht in der Literatur als Deckschicht an verzinktem Betonstahl in Mörtel oder Beton beschrieben wurde. Für die Mischsysteme erfolgte eine Darstellung der anteiligen Bedeckung mit Simonkolleit, um den Übergang zu einem durchtrittskontrollierten Korrosionssystemen zu beschreiben. Neben der Klassifizierung der Korrosionssysteme kann über die Bestimmung des Phasenwinkels bei 0,1 Hz jedem Korrosionssystem nun auch ein spezifischer B-Wert zugewiesen werden. In Kombination mit der für diese Korrosionssysteme angepassten LPR-Messungen zur Bestimmung des Polarisationswiderstandes können Korrosionsraten ohne signifikante Beeinflussung des Korrosionssystems bestimmt werden. KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl PY - 2025 UR - https://www.dinmedia.de/de/publikation/dafstb-heft-658/390035991 SN - 978-3-410-65956-3 SN - 0171-7197 IS - 658 SP - 1 EP - 162 PB - DIN Media CY - Berlin AN - OPUS4-63364 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Boschmann Käthler, C. A1 - Ebell, Gino A1 - Keßler, S. A1 - Schiegg, Y. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Angst, U. M. T1 - A comparison of methods to assess the resistance of reinforcing steel against chloride‐induced corrosion in concrete - Particular consideration of 12% chromium steel N2 - The critical chloride content Ccrit is an indicator of the corrosion resistance of reinforcing steels in concrete. In this article, several experimental methods for determining the critical chloride content Ccrit of mild and alloyed (12% Cr) steel in cementitious materials are compared. The methods used include accelerated polarization tests and tests employing more natural (unpolarized) conditions in which chloride ingress occurs by diffusion and capillary uptake. The advantages and disadvantages of the methods are discussed, in particular, against the objective of reaching a compromise between applicability to practice and feasibility in laboratory testing. KW - Chloride‐induced corrosion KW - Critical chloride content KW - Reinforced concrete KW - Testing methods PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628485 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202112826 SN - 0947-5117 VL - 73 IS - 3 SP - 306 EP - 325 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-62848 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Ebell, Gino T1 - Überwachung von Spanndrahtbrüchen in Brücken 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 - fkks infotag - Korrosionsschutz der Infrastruktur als technologische und ökologische Herausforderung CY - Esslingen, Germany DA - 23.01.2025 KW - Spannungsrisskorrosion KW - Schallemission KW - Spannbetonbrücke KW - Spannstahlbruch KW - Faseroptik KW - Wasserstoff KW - zerstörungsfreie Prüfung KW - Spannstahl KW - Ortung KW - Detektion Spannstahlbrüche KW - Spannbeton KW - Brücken KW - Ankündigungsverhalten KW - Schallemissionsanalyse PY - 2025 AN - OPUS4-62751 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Untersuchungen und Schadensaufklärung zur Carolabrücke in Dresden N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - Workshop Institut Feuerverzinken CY - Altdorf bei Nürnberg, Germany DA - 02.04.2025 KW - Wasserstoff KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2025 AN - OPUS4-62906 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Spannstahlbrücken der Vergangenheit in der Zukunft richtig bewerten N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - Dreiländerkorrosionstagung CY - Zurich, Switzerland DA - 31.03.2025 KW - Wasserstoff KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2025 AN - OPUS4-62905 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim T1 - Fire tests on HPC columns with and without restraint N2 - Usually, the fire resistance of load-bearing structural elements is determined based on testing of separate members. In this test method, a mechanical load is applied to the member in a force-controlled manner and is held constant throughout the fire test. After applying the mechanical load, the thermal exposure begins according to the ISO 834 fire curve. In this conventional test method, no interaction between the member and the entire building structure is considered. In buildings, the surrounding structure can restrain the thermal expansion of a member in case of fire. This may have both positive and negative effects on the fire resistance of this structural element. T2 - CrossFire – Advanced Structural Fire Engineering at intersections among disciplines CY - Como, Italy DA - 26.05.2025 KW - Substructure method KW - Structural interaction KW - Fire resistance KW - Column KW - Concrete PY - 2025 AN - OPUS4-63351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Fire induced spalling behaviour of CFRP-reinforced concrete N2 - Fire tests on CFRP-reinforced concrete elements without and with various protection measures to prevent spalling are presented. The protection measures include the application of an intumescent coating to the fire exposed surface as well as the use of a modified concrete mixture containing polypropylene fibres (PP-fibres). T2 - CrossFire School CY - Como, Italy DA - 26.05.2025 KW - Concrete spalling KW - CFRP KW - Polypropylene fibres KW - Intumescent coating PY - 2025 AN - OPUS4-63349 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - DIN 4871 N2 - Normative Anforderungen an ZfP-Prüfpersonal für ZfPBau sind in der DIN 4871 definiert. Die Ausbildung von Prüfpersonal für Potentialfeldmessung soll gemäß Norm zweistufig erfolgen. T2 - Sachkundelehrgang Potentialfeldmessung CY - Aachen, Germany DA - 25.06.2024 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2024 AN - OPUS4-60585 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosivity of Atmospheres and the Resulting Corrosion Protection of Galvanized Steel N2 - The investigation of the corrosivity of atmospheres are major target to ensure the durability of metallic structures. Therefore the corrosivity has to be determined and finally, the right material or corrosion protection system has to be chosen. T2 - Forschungsbeiratssitzung des GAV CY - Darmstadt, Germany DA - 06.06.2024 KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Atmospheric corrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60589 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Das Merkblatt B 03 der DGZfP regelt die Durchführung von Potentialfeldmessungen. Neben den Anwendungsgebieten werden auch die Anwendungsgrenzen und Anforderungen an das Prüfpersonal geregelt. T2 - Lehrgang zur Erlangung de Sachkunde zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - TU München, Germany DA - 28.09.2017 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-40793 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Angst, U. A1 - Brem, M. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Ebell, Gino A1 - Eichler, T. A1 - Hariri, K. A1 - Harnisch, J. A1 - Keßler, S. A1 - Kosalla, M. A1 - Mayer, T. F. A1 - Mietz, Jürgen A1 - Pruckner, F. A1 - Sodeikat, C. T1 - Merkblatt B 12 Korrosionsmonitoring bei Stahl- und Spannbetonbauwerken N2 - Das Merkblatt B12 enthält alle gängigen und etablierten Monitoringverfahren für das Korrosionsmonitoring an Stahlbetonbauwerken. KW - Korrosion KW - Monitoring PY - 2018 SN - 978-3-940283-93-1 SP - 1 EP - 58 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-45235 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mayer, T. F. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Bruns, M. A1 - Eichler, T. A1 - Wiens, U. A1 - Mietz, Jürgen A1 - Gehlen, C. A1 - Ebell, Gino A1 - Gerhard, G. A1 - Osterminski, K. T1 - Das Instandsetzungsprinzip W-Cl N2 - Während das Instandsetzungsprinzip W bei carbonatisierungsinduzierter Korrosion seit vielen Jahren als Standardverfahren etabliert ist, wird seine Anwendbarkeit bei chloridinduzierter Korrosion (W-Cl) in der Fachwelt bis heute kontrovers diskutiert. Zwar ergeben sich aus seiner Anwendung gegenüber anderen Instandsetzungsverfahren auf den ersten Blick u. U. deutliche wirtschaftliche Vorteile, allerdings besteht bei diesem Verfahren ein deutlich höheres Risiko, dass das Instandsetzungsziel nicht erreicht wird. Im vorliegenden Beitrag werden die technischen Grundlagen des Instandsetzungsprinzips W-Cl sowie der aktuelle Kenntnisstand - sowohl für den gerissenen als auch für den ungerissenen Beton - dargestellt und baurechtliche Konsequenzen, die sich aus dem erhöhten Ausführungsrisiko ergeben, diskutiert. Korrosionsmonitoring als Element zum Nachweis des Instandsetzungserfolgs bei Anwendung des Prinzips W-Cl wird vorgestellt. Anhand von Anwendungsbeispielen werden sowohl die Risiken, die mit dem Verfahren verbunden sind, als auch das Potenzial bei erfolgreicher Anwendung veranschaulicht. KW - Korrosion KW - Instandsetzung KW - W-Cl KW - Risse PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201900083 SN - 0932-8351 VL - 97 IS - 1 SP - 2 EP - 10 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-50246 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino A1 - Achenbach, R. A1 - Angst, U. A1 - Brem, M. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Eichler, T. A1 - Hariri, K. A1 - Harnisch, J. A1 - Keßler, S. A1 - Mayer, T.F. A1 - Mietz, Jürgen A1 - Pruckner, F. T1 - Elektrochmische Potentialmessung zur Detektion von Bewehrungsstahlkorrosion N2 - Die Potentialmessung kann zum Auffinden korrosionsaktiver Bereiche neben Stahlbetonbauwerken auch bei Spannbetonbauwerken angewandt werden, die mit Spannstählen im direkten Verbund hergestellt werden. Bei Vorspannsystemen mit metallischen Hüllrohren im nachträglichen Verbund ist eine Aussage über den Korrosionszustand des Hüllrohrs, nicht aber des Spannstahls möglich. Messungen an Spannbetonbauteilen erfordern grundsätzlich die besonderen Kenntnisse eines Spezialisten. KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion KW - Concrete PY - 2021 SN - 978-3-947971-16-9 VL - Merkblatt B 03 SP - 1 EP - 22 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-53091 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mayer, T. F. A1 - Harnisch, J. A1 - Ebell, Gino A1 - Dauberschmidt, C. T1 - Korrosionsmonitoring von Stahlbetonbauwerken - Das DGZfP-Merkblatt B12 T1 - Corrosion monitoring of reinforced concrete structures: The DGZfP leaflet B12 N2 - Korrosionsmonitoring von Stahl- oder Spannbetonbauwerken hat in den vergangenen Jahren als Ergänzung zur herkömmlichen Bauwerksuntersuchung deutlich an Relevanz gewonnen. Einsatzgebiete sind z. B. Bauteile, die nach Fertigstellung nicht mehr zugänglich sind oder an denen aufgrund vorhandener Beschichtungen keine Potentialfeldmessungen durchgeführt werden können. Weiterhin kann Korrosionsmonitoring auch für die Überwachung des Korrosionsfortschritts an korrodierenden Systemen z. B. zum Nachweis des Instandsetzungserfolgs bei Anwendung des Prinzips W-Cl gemäß Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb oder zum Funktionsnachweis bei KKS-Installationen nach DIN EN ISO 12696 eingesetzt werden. Trotz zunehmender Bedeutung Existieren für das Korrosionsmonitoring bis dato keine Richtlinien oder Handlungsempfehlungen. Diese Lücke soll das Merkblatt B12 „Korrosionsmonitoring von Stahl- und Spannbetonbauwerken“ der Deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung DGZfP füllen, das im Frühjahr 2018 veröffentlicht wurde. In diesem Beitrag werden das Merkblatt B12 vorgestellt, die grundlegenden Messprinzipien erläutert und anhand von Anwendungsbeispielen das Potenzial von Korrosionsmonitoring bei Neubau- und Bestandsobjekten illustriert. KW - Korrosion KW - Monitoring PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201800026 SN - 1437-1006 SN - 0005-9900 VL - 113 IS - 9 SP - 632 EP - 639 PB - Ernst&Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-45420 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Im Rahmen dieses Vortrags werden die Besonderheiten beim Einsatz von Messtechnik bei Versuchen im Groß- und Realmaßstab und unter Freifeldbedingungen dargestellt. Anhand des Themenfeldprojektes CoFi-ABV und der dort durchgeführten Versuchsreihen werden die Rand- und Rahmenbedingungen beim Durchführen der Experimente, Instrumentierung und Versuchsaufbau sowie beispielhafte Ergebnisse erläutert. T2 - Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" an der TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 24.01.2023 KW - Alternative Antriebe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Großversuch KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2023 AN - OPUS4-56951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Gas Tomography Up In The Air! N2 - In this paper, we present an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS) combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. The TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements but no information regarding the distance traveled by the laser diode's beam or the distribution of the gas along the optical path. We complemented the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from these integral concentration measurements. To allow for a rudimentary ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present first results showing the 2D plume reconstruction capabilities of the system under realistic conditions. T2 - IEEE Sensors 2018 CY - New Delhi, India DA - 28.10.2018 KW - Aerial robot KW - TDLAS KW - Gas tomography KW - Plume PY - 2018 AN - OPUS4-46478 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Bringing Mobile Robot Olfaction to the Next Dimension – UAV-based Remote Sensing of Gas Clouds and Source Localization N2 - This presentation introduces a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we introduce and present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing the gas sensing and aiming capabilities under realistic conditions. T2 - IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) CY - Singapore DA - 29.05.2017 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - 3-axis gimbal KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Localization of gas sources KW - Aerial platform PY - 2017 AN - OPUS4-40547 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Post-Treatment of galvanized reinforcement as prevention of hydrogen evolution in fresh concrete N2 - The reduction of the chromate contents in cements affects the electrochemical reactions of galvanized reinforcing steels in fresh concrete. It is important to investigate the critical conditions in the first hours following the pouring of the concrete. T2 - Eurocorr 2018 CY - Cracow, Poland DA - 09.09.2019 KW - Corrosion KW - Korrosion KW - Verzinkt KW - Betonstahl PY - 2018 AN - OPUS4-45944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Potentialfeldmessung - Korrosionsprüfung von Stahlbetonbauwerken N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter un-günstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deck-schicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbe-dingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanie-rungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeld-messung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszu-standes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Fachtagung Prüfen von Beton CY - Berlin und Hamburg, Germany DA - 06.10.2016 und 11.10.2016 KW - Stahlbeton KW - Spannbeton KW - Korrosion KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2016 SP - 51 EP - 57 AN - OPUS4-37710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Large scale reinforced concrete test specimen for potential mapping under practical conditions N2 - Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP German Society for Non- Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. The measured values may be significantly affected, different from e.g. stress measurement, by different influences on the potential formation at the phase boundary metal/concrete itself as well as the acquisition procedure. Due to the complexity of influencing factors there is a risk that the results are misinterpreted. To investigate these influencing factors under practical conditions it requires a specimen with similar damage patterns, dimensions and more factors e.g. metallic mounting parts. Recently the BAM realized such a large scale test specimen for this purpose. T2 - NDE 2017 CY - Chennai, TN, India DA - 14.12.2017 KW - Potential mapping KW - Corrosion PY - 2017 UR - http://thehashtag.in/NDE17/chennai/wp-content/uploads/2017/12/Ebell-NDE-2017.pdf SP - 1 EP - 1 AN - OPUS4-43469 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung N2 - In der Regel ist die korrosive Beanspruchung der Bewehrung von Stahlbetonbauwerken der lebensdauerbestimmende Faktor eines Bauwerkes.Für die Instandsetzung eines Bauwerkes ist es somit entscheidend im Vorfeld ein Messverfahren zu verwenden das aktive Korrosion detektieren kann, um somit den Umfang von Instandsetzungsmaßnahmen zielgerichtet planen zu können. T2 - DBV-Arbeitstagung CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2016 AN - OPUS4-38576 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Lehrgang zum Erwerb des Sachkundenachweises zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2018 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2018 AN - OPUS4-45187 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Brückenbauwerke aus Spannbeton - der Weg von der initiierung Wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion bis zum Bauwerksversagen N2 - Bei der Brücke Altstädter Bahnhof handelte es sich um eine große Spannbetonkonstruktion, die einen elementaren Ver­kehrsknotenpunkt in der Stadt Brandenburg an der Havel bil­dete. Entgegen üblichen Spannbetonkonstruktionen mit kleinen Bündelspanngliedern kamen beim Haupttragwerk in Längsrich­tung großformatige Spannblockspannglieder zum Einsatz. Im Fall der vorliegenden Brücke setzte sich das Spannglied aus 392 ovalen Einzeldrähten aus Hennigsdorfer Produktion zusam­men, welche als spannungsrisskorrosionsgefährdet gelten. Bei Bauwerkserkundungen wurde ein hoher Versprödungsgrad der Spannstähle festgestellt, sodass die Brücke am 19.05.2021 ge­sprengt werden musste. Zuvor traten im Bereich detektierter Spanndrahtbrüche von außen erkennbare Längsrisse in den Stegen anstatt von üblicherweise quer gerichteten Biegerissen an der gezogenen Randfaser auf. Die abweichende Schadens­äußerung im Falle einer Spannstahlschädigung brachte das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) dazu, weitergehende Untersuchungen durchzuführen. In Zusammen­arbeit mit dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und ­prüfung (BAM) wur­den experimentelle Untersuchungen in­situ konzipiert und durchgeführt. Im Konkreten wurde an zwei Messstellen eine gezielte Schädigung des großformatigen Spannglieds vorge­nommen, um das zuvor vorgefundene Schadensbild nach­zuvoll ziehen und validieren zu können. Konzept, Ergebnisse aus den Untersuchungen und Erkenntnisse für gleichartig ausge­führte Bauwerke sind Gegenstand des ersten Beitrags (Teil 1). Der zweite Teil [1] wird sich im Schwerpunkt den verwendeten Messverfahren und Monitoringsystemen widmen, welche die Durchführung des Versuchs begleiteten. T2 - FKKS-Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 06.07.2023 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2023 AN - OPUS4-57885 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential mapping at concrete structures N2 - Potentialmapping is an electrochemical measurement for the detection of active corroding reinforcement at concrete structures. T2 - NDT&E Workshop 2023 CY - Berlin, Germany DA - 23.06.2023 KW - Corrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2023 AN - OPUS4-57884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - DIN 4871 N2 - Normative Anforderungen an ZfP-Prüfpersonal für ZfPBau sind in der DIN 4871 definiert. Die Ausbildung von Prüfpersonal für Potentialfeldmessung soll gemäß Norm zweistufig erfolgen. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zekhnini, Khalid T1 - Corrosion behavior of simulated monopile foundation by S355J2 steel in artificial seawater and sediment N2 - The development of offshore wind turbines (WTGs) presents many challenges in terms of safe operation over extended periods of time. One of these is the corrosive environment towards metallic materials, which can lead to a loss of material thickness and thus to a deterioration of mechanical performances, especially the strength of infrastructures. This can be counteracted by painting and cathodic protection (CP). Much research has already been done in this area about inhibiting the corrosion process. However, gaps exist regarding free corrosion. This plays a greater role especially for time intervals during the installation of the systems and their maintenance, during which often no CP can be operated. This is especially true for areas where painting surfaces is impossible e.g., sediment areas. This problem is exacerbated by the different corrosion rates caused by the different zones (water and sediment), with their different amounts of dissolved oxygen. This presentation deals with experiments in artificial seawater and sediment. Classical S355J2 steel samples in the form of coupons were fitted with welding wires that carried out the electrical contact to the outer side of the basin. Inside the basins, the specimens are stored in different zones like water and sediment which should simulate the foundation situation of monopiles. The mass loss was determined gravimetrically, elemental currents between specimens in water and sediment were measured and electrochemical investigations were carried out. The influences of the zones, based on different solved oxygen contents, and the rolling skin towards the corrosion behavior of the mild steel samples were determined in this work. Especially the influence of the sediment showed unexpected behavior, determined by electrochemical investigations. These results allow better conclusions to be drawn about the corrosion behavior of low alloy steels in offshore environments used in sediment and seawater, which cannot always be protected. T2 - Eurocorr 2023 CY - Brussels, Belgium DA - 28.08.2023 KW - Marine Corrosion KW - Offshore KW - Monopile KW - Sediment KW - Artificial seawater PY - 2023 AN - OPUS4-58175 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Gündel, M. A1 - Schmid, M. T1 - Anwendung der Feuerverzinkung zum Korrosionsschutz im Stahlwasserbau N2 - Feuerverzinken bietet im Bereich des Wasserbaus potenzial die Nutzungsdauer von Stahlwerkstoffen signifikant zu verbessern. Hierzu gibt es jedoch keine Prüfprozedur die eine Zulassung gem. BAW für die Nutzung im Verwaltungsbereich der WSV zuzulassen. T2 - Forschungsbeiratssitzung der Forschungsvereinigung Feuerverzinken CY - Düsseldorf, Germany DA - 17.06.2025 KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl KW - Wasserbau PY - 2025 AN - OPUS4-63415 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung im Stahlbetonbau N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - Vorlesung TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 31.05.2017 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Betonstahl PY - 2017 AN - OPUS4-40436 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino A1 - Mayer, T. F. T1 - Korrosions- und Verbundverhalten bei beschichteten Fugenblechen N2 - Wechselwirkung von feuerverzinkten Fugenblechen und Beton bei Einsatz in WU-Bauwerken. Mögliche Wasserstoffentwicklung an feuerverzinkten Fugenblechen durch Einwirkung hochalkalischer Medien wie Beton kann durch ausreichend großflächigen, kathodisch wirksamen, Betonstahl unterbunden werden. KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl KW - Korrosionsschutz PY - 2023 SP - 1 EP - 6 CY - online DBV AN - OPUS4-57488 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Wu, Cheng-Chieh T1 - Airborne remote gas sensing and mapping N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of these kind of leaks, we developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing its performance under realistic conditions. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2017 AN - OPUS4-48789 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Lehmann, Jens T1 - Erörterung des Messprotokolls N2 - Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Carbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises. T2 - Sachkundelehrgang zur Durchführung von Potentialfeldmessungen CY - Berlin, Germany DA - 24.04.2023 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57496 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Zur Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln N2 - Die Deckschichtbildung an feuerverzinkten Betonstählen in chloridhaltigen Mörteln oder Betonen unterscheidet sich hinsichtlich der Korrosionseigenschaften signifikant von chloridfreien Systemen. Diese Unterschiede wurden in der dargestellten Arbeit dezidiert untersucht und dargestellt, als auch die Wechselwirkung mit dem Mörtel bei direkter Chloridzugabe. T2 - GAV-Forschungbeiratssitzung CY - Aachen, Germany DA - 02.12.2024 KW - Corrosion KW - Galvanized steel KW - Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-62009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ebell, Gino A1 - Achenbach, R. A1 - Angst, U. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Eichler, T. A1 - Hariri, K. A1 - Harnisch, J. A1 - Keßler, S. A1 - Kosalla, M. A1 - Mayer, T.F. A1 - Mietz, Jürgen A1 - Pruckner, F. A1 - Sodeikat, C. T1 - Specification B 12 - Corrosion monitoring in reinforced and prestressed concrete structures N2 - This specification describes how corrosion monitoring is used to check the condition of reinforced and prestressed concrete members. In this specification, the term "corrosion monitoring" covers all methods in which it is possible to continuously track corrosion-relevant variables in the area of stationary, built-in sensors. This specification does not cover other possible methods, such as potential field measurements, involving the use of mobile, portable sensors that are placed temporarily on the membersurface to take measurements. KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Monitoring PY - 2021 SN - 978-3-947971-14-5 SP - 1 EP - 55 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-53092 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Oberflächentextur und ihre Bedeutung für die Drainageleistung N2 - Der Vortrag stellt Einflussfaktoren auf die Drainageleistung von Fahrbahnoberflächentexturen in Kombination mit deren messtechnischer Ansprache vor. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Stuttgart, Germany DA - 06.02.2025 KW - Betonfahrbahn KW - Drainage KW - Oberflächentexturen KW - Dreidimensionale Erfassung PY - 2025 AN - OPUS4-63396 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Formation of Corrosion Product Layers on Galvanized Reinforcement in Chloride Containing Mortar N2 - To study a corrosion system such as galvanized steel in chloride containing mortars, more than just some electrochemical studies are required. The addition of chlorides by direct addition to the water will have an influence on the hardening process and consequently on the pore structure, and the investigation of these influences is necessary. Furthermore, a new approach has been investigated which is able to determine the corrosion rate in less than 30 seconds without influencing the corrosion system by intense polarization. T2 - Eurocorr 2024 CY - Paris, France DA - 01.09.2024 KW - Corrosion KW - Galvanized Steel KW - Verzinkt KW - Feuerverzinkt KW - Betonstahl KW - Korrosion PY - 2024 AN - OPUS4-60968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential Mapping at Concrete Structures N2 - Potentialmapping is an electrochemical measurement for the detection of active corroding reinforcement at concrete structures. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop 2018 CY - Berlin, Germany DA - 27.06.2018 KW - Corrosion KW - Potential mapping PY - 2018 AN - OPUS4-45356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Standortabhängige Dauerhaftigkeitsbetrachtungen von Zink unter atmosphärischer Korrosion N2 - In maritimer Exposition können Zinkbauteile Nutzungsdauern von 50 Jahren erreichen. Dabei werden Expositionen mit Spritzwasserbelastung durch Meerwasser nicht betrachtet. Normative Betrachtungen und Korrosionsprognosen basierend auf Einjahreswerten liefern hier grundlegend falsche Ergbnisse, da sie eine signifikant höhere Belastung der Atmosphäre mit SO2 voraussetzen. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 04.05.2023 KW - Korrosion KW - Feuerverzinkter Stahl PY - 2023 AN - OPUS4-57489 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Altenburg, Simon A1 - Chien, M. A1 - Bavendiek, F. A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Schichtdickenbestimmung von Oberflächenschutzsystemen für Beton mit Impulsthermografie T1 - Thickness determination of surface Protection systems for concrete by means of impulse thermography N2 - Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen auf Beton häufig eingesetzt um zum einen, ein bestimmtes Aussehen zu schaffen und zum anderen, das Bauteil vor Alterung, Verschleiß und Schädigung zu schützen. Für praktisch alle Ziele ist die Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung abhängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes IRKUTSK ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist. Hier wird ein kurzer Einblick in das zur Schichtdickenbestimmung entwickelte Thermografieverfahren gegeben. Die Besonderheiten bei der quantitativen Auswertung, die durch die Teiltransparenz der Polymerbeschichtungen auftreten, werden erläutert. Die Funktion des Verfahrens für einlagige Systeme wird anhand von Labormessungen mit verschiedenen optischen Quellen zur thermischen Anregung illustriert. KW - Beton KW - Oberflächenschutzsystem KW - Schichtdickenbestimmung KW - Thermografie PY - 2018 DO - https://doi.org/10.3139/120.111210 SN - 0025-5300 VL - 60 IS - 7-8 SP - 759 EP - 764 PB - Hanser Verlag CY - München, Deutschland AN - OPUS4-45566 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas A1 - Otremba, Frank T1 - Neue FVK-Tanks in den Unmodellvorschriften sowie Ergebnisse aktueller Forschungsvorhaben N2 - 100 mm of PUR-foam give satisfying results in terms of thermal properties. The non-pressure testing methods gives reliable and repeatable results. Bending modulus of laminates does not change until the first damage occurs. After that, the bending modulus decreases by 50 % but max. stress is still higher than at room temperature. T2 - 25. Gefahrgutkongress MV CY - Rostock, Germany DA - 19.10.2021 KW - FVK-Tanks KW - Unmodellvorschriften KW - Forschungsvorhaben PY - 2021 AN - OPUS4-53570 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan A1 - Kutz, P. W. A1 - Otremba, Frank T1 - Testing of Small Scale Tank Prototypes under Cryogenic Conditions N2 - Climate change, CO2 reduction, resource efficiency are only 3 current keywords that describe the current industrial-economic situation. In order to influence climate change effectively, the conversion of supply systems with technically usable forms of energy must succeed in the next decade. The international network founded in Baku in 2015 bundles research activities in the broad field of energy supply and energy efficiency. Discuss current research approaches and results with scientists and experts from renowned universities and follow Azerbaijan's efforts to implement the energy revolution. T2 - Neseff 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Mud pumps KW - Mud circulation system KW - Pistons KW - Hydrostatic pressure KW - Friction wear KW - Ceramic liners KW - Tribology PY - 2020 SN - 978-3-940471-59-8 SP - 4 EP - 9 AN - OPUS4-52149 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prabhakaran, Anand T1 - Characterizing the Performance of Tank Car Pressure Relief Devices Under Derailment Fire Conditions – Flammable Fuel Tests N2 - Evaluate tank car PRV behavior under realistic fire conditions Subject 1/3 scale tank with full size PRV to engulfing pool fire Initial tests with water lading. Current tests with flammable lading (Ethanol). Document PRV performance with respect to opening pressure, reclosing, and evacuating the tank T2 - Joint Railways Conference CY - Online meeting DA - 20.04.2021 KW - PRV KW - Flammable lading KW - Vessel KW - Pool fire PY - 2021 AN - OPUS4-52799 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui-Correa, J. C. A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Hurtado-Hurtado, G. T1 - Determination of the effect of sloshing on the railcar-track dynamic behavior N2 - Liquid cargo has a significant impact on the interface wheel-track interaction. The sloshing affects the track-railcar's dynamic behavior. The effect is detectable at the track level and at the vehicle. Its characterization requires the combination of different techniques: Empirical Mode Decomposition (EMD) Time-Frequency Maps Sloshing occurred when significant perturbations happened in the railcar: The railcar entered a curve Reduction in its travel speed A railcar with a tank is a clear example of a multibody dynamic system with a nonlinear behavior. T2 - 7th International Symposium on Multibody Systems and Mechatronics - MuSMe 2021 CY - Córdoba, Argentina DA - 12.10.2021 KW - Liquid cargo KW - Wheel-track interaction KW - Sloshing affects KW - Vehicle PY - 2021 AN - OPUS4-53572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A testing facility to assess railway car infrastructure damage N2 - A testing device and respective procedure have been proposed to assess the railway damage potentials of the railway cars The operational principles of the device consist of simple physical phenomena. Outputs from a preliminary test suggest that the device could have a good sensitivity. T2 - COMPRAIL 2020 - 17th International Conference on Railway Engineering Design & Operation 2020 CY - Online meeting DA - 01.07.2020 KW - Wheel rail forces KW - Friction PY - 2020 AN - OPUS4-51127 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero Navarrete, Jose Antonio T1 - Experimental methods for road tankers. A critical review (IMECE2020-23069) N2 - Still experimental modelling is necessary to assess the effects of all of the influential factors. T2 - IMECE 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Road KW - Tanker KW - Methods PY - 2020 AN - OPUS4-51638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Hahn, Oliver ED - Doil, Thorsten T1 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien N2 - Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Leserinnen und Leser, bereits im ersten Band der N.i.Ke. Schriftenreihe des Netzwerks zur interdisziplinären Kulturerhaltung hatte ich angeführt, dass bei der Untersuchung von kulturellen Artefakten naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden zunehmend an Bedeutung gewinnen, sie eigentlich unverzichtbar geworden sind. Ein besonders einprägsames Beispiel dieser fächerübergreifenden Zusammenarbeit zwischen Geisteswissenschaften, Naturwissenschaften und Restaurierungswissenschaften war die Ausstellung Johannes Vermeer. Vom Innehalten, die in diesem Jahr in der Gemäldegalerie Alter Meister in den staatlichen Kunstsammlungen Dresden gezeigt wurde. Eigens für diese Ausstellung wurde das Gemälde Brieflesendes Mädchen am offenen Fenster einer grundlegenden Restaurierung unterzogen. Diese Restaurierung diente jedoch nicht nur der Reparatur des Bildes. Um sich dem ursprünglichen Zustand des Gemäldes zwischen 1657 und 1659 anzunähern, wurden später hinzugefügte Malschichten großflächig abgenommen. Möglich wurde dies durch unterschiedliche, bildgebende materialwissenschaftliche Untersuchungen im Vorfeld, welche die wissenschaftlichen Grundlagen für die Diskussion über den weiteren Umgang mit der Lesenden schufen. Materialanalytische Verfahren wurden und werden ständig weiterentwickelt und optimiert. Sei es, um aus einer Vielzahl von Einzelmessungen ein Gesamtbild zu erstellen, oder die Größe einer Probenentnahme so zu reduzieren, dass von einer „minimal-invasiven“ oder „quasi nicht-invasiven“ Untersuchung ausgegangen werden kann. Nun feiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, zusammen mit ihren Vorgängerinstitutionen, den königlichen Versuchsanstalten, in diesem Jahr ihren einhundertfünfzigsten Geburtstag. Sie blickt damit auf eine lange Tradition materialwissenschaftlicher Analysen zurück, an deren Beginn beispielsweise die metallographischen Untersuchungen von Adolf Martens stehen. Derartige Untersuchungen bilden auch heute noch einen wesentlichen Bestandteil archäometallurgischer Forschung. Die Historie bzw. die Weiterentwicklung der Methodik lässt sich hier besonders gut nachzeichnen. Jedoch blicken auch Verfahren zur Charakterisierung weiterer Werkstoffe, wie Glas, Keramik, oder organischer Materialien auf eine lange Geschichte zurück. Die in diesem Band der N.i.Ke.-Schriftenreihe präsentierten Beiträge dokumentieren einerseits aktuelle Forschungsarbeiten, die erst in diesem Jahr in entsprechenden Fachjournalen publiziert wurden, andererseits liegen einige der Arbeiten bereits 50 Jahre zurück. Sie bekunden damit nicht nur die materialtechnologische und historische Bandbreite der Projekte, sondern offenbaren die Vielfältigkeit kulturhistorischer oder restauratorischer Fragestellungen, zu deren Beantwortung natur- und materialwissenschaftliche Forschung wesentliche Beiträge liefern können. Ich bedanke mich bei allen Kolleginnen und Kollegen, die zur Erstellung dieser dritten Ausgabe der N.i.Ke. Schriftenreihe des Netzwerks zur interdisziplinären Kulturerhaltung beigetragen haben. Ihre Aufsätze ermöglichen den Blick in die Vielfältigkeit materialwissenschaftlicher Untersuchungen im Bereich Kunst- und Kulturgut. Ich wünsche Ihnen viel Spaß auf dieser kleinen Zeitreise. T2 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Pergamonmuseums KW - Schriftrollen vom Toten Meer KW - Gold mit Synchrotronstrahlung KW - Kandelaber des Ensembles am Charlottenburger Tor KW - Berliner Tuffsteinfassaden KW - Betondickglasfenster des Glockenturms am Eiermannbau KW - Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche KW - Radiografische Untersuchung PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543239 UR - https://netzwerke.bam.de/Netzwerke/Navigation/DE/Netzwerke/NIKE/nike.html VL - 3 SP - 1 EP - 155 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54323 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Jáuregui Correa, J.C.A. T1 - Forces on rails in turns: A review N2 - Regardless of the mode of transportation, directional changes generate greater forces on the infrastructure as a result of the lateral load transfer and of the respective steering forces in the vehicles. In the case of Railway transportation, a concentrated damage occurs in the rail at the initiation of the turning maneuver, whose magnitude depends on the bogie´s yaw stiffness and on the level of friction at its centre plate. To mitigate such rail-damaging effects, some new designs have been proposed and used for the bogies´ wheelset. However, no new designs for the centre plate have been used. In this paper, a review of the causality for the forces arising during Railway Vehicle's turn negotiations, is presented, including the description of a modeling framework to analyze the influential Parameters for determining the magnitude of such forces. T2 - CONIIN 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Turning maneuvers KW - Rail damage KW - Yaw stiffness KW - Yaw resistance KW - Self-aligning bogies KW - Lateral load transfer KW - Steering forces PY - 2020 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-51390 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero Navarrete, J. A. T1 - Experimental Assessing of the Energy Transformation in Turns N2 - Turning maneuvers of rail vehicles involve demanding situations for the infrastructure because of the steering forces generated and the resultant lateral load transfers. Such forcing situation involves increased tangential forces that consume kinetic energy from the vehicle. While much attention has been paid in the literature to the damage in such infrastructure segments, the energy that is dissipated in these maneuvers, has not been explicitly addressed. In this paper, a specialized scale-down infrastructure is used to characterize the effect of the initial speed of the vehicle and its mass, on the magnitude of both the rail forces developed and the amount of dissipated energy during turning maneuvers. The outputs of the experiments suggest that most of the original kinetic energy is dissipated at the first portion of the turn. Also, that the magnitude of the wheel forces and the amount of dissipated energy, correlate. That is, a greater rail damage would correspond to greater energy dissipation. T2 - IMECE2022 CY - Columbus, OH, USA DA - 30.10.2022 KW - Turning maneuvers KW - Energy dissipation KW - Rail damage KW - Experimental approaches PY - 2022 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-56334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero Navarrete, J. A. T1 - Experimental Assessing of the Energy Transformation in Turns N2 - Turning maneuvers of rail vehicles involve demanding situations for the infrastructure because of the steering forces generated and the resultant lateral load transfers. Such forcing situation involves increased tangential forces that consume kinetic energy from the vehicle. While much attention has been paid in the literature to the damage in such infrastructure segments, the energy that is dissipated in these maneuvers, has not been explicitly addressed. In this paper, a specialized scale-down infrastructure is used to characterize the effect of the initial speed of the vehicle and its mass, on the magnitude of both the rail forces developed and the amount of dissipated energy during turning maneuvers. The outputs of the experiments suggest that most of the original kinetic energy is dissipated at the first portion of the turn. Also, that the magnitude of the wheel forces and the amount of dissipated energy, correlate. That is, a greater rail damage would correspond to greater energy dissipation. T2 - IMECE2022 CY - Columbus, OH, USA DA - 30.10.2022 KW - Energy dissipation KW - Turning maneuvers KW - Rail damage KW - Experimental approaches PY - 2022 AN - OPUS4-56333 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulze, Uwe T1 - Measurement of permeation of hydrogen on hoses according to ISO 3821 N2 - The subject of permeation of hoses according to ISO 3821 for hydrogen was discussed for a long time in ISO/TC 44/SC 8. The reason is a considerable leakage of hydrogen diffused into the hose material over the end face of the hose. Because of this unsolved, safety-related problem of hoses sold on the market, measurements should be carried out in order to be able to better assess the problem. BAM has declared its attendance to provide a required fast solution to this issue. T2 - Meeting of the committee ISO/TC 44/SC 8 "Equipment for gas welding, cutting and allied processes" CY - Genoa, Italy DA - 08.11.2023 KW - Permeation KW - Hoses KW - Hydrogen KW - Leakage KW - ISO 3821 PY - 2023 VL - 2023 AN - OPUS4-59375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerards-Wünsche, Paul A1 - Hille, Falk T1 - Zuverlässigkeitsbasierter Technologietransfer am Beispiel Risslumineszenz Von der ZfP im Labor zum KI-basierten SHM-System für die Industrie – Statusbericht N2 - Der Übergang neuer zerstörungsfreien Prüfmethoden (ZfP) aus dem Labor in die industrielle Anwendung stellt erhebliche Herausforderungen dar. Für visuelle ZfP-Techniken, wie die in dieser Studie verwendete Risslumineszenz-Methode, ist die Automatisierung der Fehlererkennung durch KI-gestützte Computer-Vision-Systeme ein logischer nächster Schritt. Findet dies als kontinuierliche Überwachung statt, entwickeln sich solche Systeme zu einer KI-gestützten SHM-Methode. Die Implementierung dieser Technologien in sicherheitskritischen Anwendungen erfordert jedoch einen robusten Nachweis ihrer Zuverlässigkeit, der durch diese Weiterentwicklung an Komplexität gewinnt. Während etablierte Standards für Probability of Detection (POD)-Studien in ZfP-Systemen existieren, fehlen entsprechende Normen für SHM-Systeme, insbesondere solche, die KI einsetzen. Obwohl statistische Methoden für SHM-Systeme verfügbar sind, um Datenabhängigkeiten zu berücksichtigen, ist ein ganzheitlicher POD-Ansatz notwendig, um beeinflussende und variable Störfaktoren umfassend zu adressieren und die Alterung des SHM-Systems zu berücksichtigen. Diese Arbeit demonstriert Fortschritte bei der Entwicklung einer maßgeschneiderten Methodik, die auf die spezifischen Anforderungen zugeschnitten ist, um die Zuverlässigkeit eines KI-gestützten SHM-Systems auf Basis der Risslumineszenz nachzuweisen. Dieser Ansatz integriert die Prinzipien von POD-Studien mit statistischen Methoden für SHM-Systeme, um eine robuste Zuverlässigkeitsbewertung zu gewährleisten. Er verdeutlicht die erheblichen Herausforderungen, die bereits bei der kontinuierlichen Überwachung einer relativ einfachen visuellen Methode wie der Risslumineszenz auftreten. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 25.05.2025 KW - Risslumineszenz KW - SHM KW - PoD KW - Zuverlässigkeit KW - ZfP PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636142 SP - 1 EP - 13 PB - NDT.net AN - OPUS4-63614 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Moisture testing and mapping N2 - Most building materials are porous and hydrophilic. Thus, for condition assessment and damage detection a determination of the material moisture is required. In this lecture, a short overview is given regarding moisture transport in porous media in the hygroscopic range. Then, several non-destructive measurement techniques are introduced. Here, the focus lies on their practical application and limitations. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop CY - Berlin, Germany DA - 25.06.2025 KW - Building materials KW - Concrete KW - Material moisture KW - Moisture measurement techniques KW - Moisture transport PY - 2025 AN - OPUS4-63608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schubert, Thomas A1 - Máca, Petr A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg A1 - Beckmann, Birgit T1 - Impact Experiments on Reinforced Concrete Specimens - Investigation of Repeatability and Scaling N2 - Nowadays, the impact resistance of concrete structures has become a prominent concern for critical infrastructure operators, particularly amidst escalating geopolitical tensions. Regulators and design engineers know that reinforced concrete structures can only be developed with high efficiency by considering nonlinear structural and highly nonlinear material behavior. Therefore, specific guidelines on impact design provide instructions for design and analysis of structures required to resist impact loading. These instructions are usually based on published results and evaluated data of impact experiments carried out in laboratories. To widen the knowledge and increase the scientific data the Institute of Concrete Structures (IMB) at TUD Dresden University of Technology (TUD) has carried out many impact experiments on reinforced concrete specimens in recent years. A specially designed drop tower is available for this purpose on the premises of the Otto Mohr Laboratory, TUD. In the framework of the past research at TUD some important issues, such as influence of rebar arrangement, structural thickness, scalability of specimen and repeatability, with regard to experimental impact testing were investigated. This article presents the drop tower facility and research results of impact experiments on reinforced concrete slabs. First, the scalability of impact experiments will be discussed in conjunction with already known theoretical scaling parameters provided by researchers in the past, e.g. Rüdiger et al. [1]. Scalability of experimental data is of huge importance since protective structures made of reinforced concrete differ usually in size in comparison to experimental specimens. The second important research focus is on repeatably of impact experiments. Since impact experiments are usually time consuming and expensive, a certain impact scenario is mostly carried out only once. It is intended to show the range of deviation of impact tests on some already carried out experiments on reinforced concrete slabs. A possible standard deviation is estimated for the applied test setup. T2 - 15th International Conference on Shock & Impact Loads on Structures CY - Gothenburg, Sweden DA - 12.06.2025 KW - Reinforced concrete KW - Drop-weight impact KW - Scaling KW - Repeatability KW - Digital image correlation PY - 2025 SP - 80 EP - 91 AN - OPUS4-63627 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Quantifying the uncertainty of predictive simulations in digital twins through the identification of model bias N2 - This work presents a novel approach to quantifying uncertainty in digital twin simulations by addressing model bias through embedded parameter distributions. Traditional Bayesian methods often underestimate uncertainty due to assumptions of model correctness. We propose a hierarchical Bayesian framework combined with Polynomial Chaos Expansion to better capture and propagate uncertainty. The methodology is validated on an analytical example and a real-world case involving thermal deformation predictions of the Nibelungen Bridge, demonstrating improved predictive accuracy and reliability. T2 - fib Symposium 2025 CY - Antibes, France DA - 16.06.2025 KW - Digital Twins KW - Model Bias KW - Predictive simulations KW - Quantifying the uncertainty PY - 2025 SP - 2867 EP - 2873 PB - The fib, Fédération international du béton CY - Antibes, France AN - OPUS4-63629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank ED - Zobory, I. T1 - Conceptual design of an active centre plate N2 - The efficiency and safety of railway transportation depend both on numerous factors linked to the vehicle, the infrastructure, the operator and the environment. Curved tracks are subjected to demanding situations due to elevated stress levels, as a function of the operating conditions and vehicle/infrastructure design. In such segments, steering forces are superimposed to lateral load transfers. The steering forces depend on the condition and the design of the centre plate and bogies’ suspensions design. While the friction at the centre plate provides the needed damping to mitigate the hunting vibration of the bogie in straight track segments, such yaw resistance originates high steering forces and rail damage on curved tracks. A centre plate with low friction at turns and high friction at straight track segments would thus be highly advantageous. In this paper, a centre plate design is proposed which provides a yaw-rotation resistance torque that depends on the bogie-car relative position. Two different designs are considered for that purpose, one that combines a spring-acted centring mechanism with a lower pair kinematics, while the other one involves higher kinematic pairs which should incorporate lateral damping elements. As a result of using an engineering design approach, the higher kinematic pairs-based design is recommended however, the validation of such operational principles, including the introduction of the needed damping, should be configured on the basis of experimental models. T2 - 11th International Conference on Railway Bogies and Running Gears CY - Budapest, Hungary DA - 09.09.2019 KW - Steering torques KW - Railway transportation KW - Bogie design KW - Conceptual design KW - Engineering design KW - Transport externalities PY - 2020 SN - 978-963-9058-42-2 SP - 77 EP - 86 PB - Scientific Society of Mechanical Engineers (SSME/GTE) CY - Budapest AN - OPUS4-54086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Experimental methods for road tankers. A critical review N2 - The transportation of liquids involves several situations derived from the curved shape of the cargo containers, including a comparatively high center of gravity, which negatively shifts when the container is partially loaded, and the vehicle is subjected to steering or braking accelerations. Aiming at reducing these effects several experimental approaches have been applied, involving different tank shapes and the use of baffles, tested under laboratory or field conditions, at full scale or at a down-scale. However, the scope of such approaches has been limited, mainly because the potential effect of other components of the vehicle on the road tanker behavior, has been neglected. In this paper, a critical review is presented of the experimental approaches considered so far, identifying specific experimental needs to improve the performance of the vehicles, from both the road safety and the environmental perspective. T2 - IMECE 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Tank KW - Road KW - Methods PY - 2020 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-51641 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Romero Navarrete, J. A. A1 - Otremba, Frank A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - Liquid cargo effect on load transfer under orthogonal accelerations N2 - A methodology is proposed for the experimental analysis of the liquid cargo effect under combined orthogonal accelerations. To simultaneously subject the vehicle-cargo system to longitudinal and lateral accelerations, the vehicle is set obliquely on a tilt table. The experimental outputs suggest that there is a significant effect of the liquid cargo on the lateral load transfer ratio (LTR), on the order of 20%, which is attributable to the resulting shifting of the liquid cargo’s centre of gravity. That is, the peak LTR values due exclusively to sloshing were not significant, in such a way that the liquid cargo would only pose a safety risk under a steady acceleration input. Also, the inverse of the product of the magnitude of the acceleration times the free surface length, correlates with the liquid cargo effect. That is, the magnitude of the input acceleration is not fully determinant for greater load transfers. KW - Sloshing KW - Liquid cargo KW - Cargo shifting KW - Lateral load transfer KW - Braking in a turn manoeuvre KW - Experimental methods KW - Transport safety PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1504/ijhvs.2022.127011 SN - 1744-232X VL - 29 IS - 3 SP - 213 EP - 226 PB - Inderscience Enterprises CY - Geneva AN - OPUS4-56016 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui-Correa, J. C. A1 - Otremba, Frank A1 - Hurtado-Hurtado, G. A1 - Romero-Navarrete, J. A. T1 - Experimental test rig for simulating dynamic loads on subway systems N2 - Scaled-down experimental facility: Can reproduce actual failures; can produce simulated data for identifying cracks in the substructure or other defects. The acceleration data can be converted into an equivalent deformation. The experimental facility can analyse dynamic loads. Equivalent force data: Facilitates the application to a health monitoring system; simplifies the development of predictive maintenance. These data is helpful in validating analytical or simulation models. T2 - Fifth International Conference on Railway Technology CY - Montpellier, France DA - 22.08.2022 KW - Test rig KW - Dynamic loads KW - Subway system PY - 2020 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-55566 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Birk, A. M. T1 - Optical Access Pressure Vessel for Observing Temperature Stratification and Boiling in a Pressure Vessel Exposed to Accidental Fire N2 - We are interested in accidental fire impingement of HazMat pressure vessels. Want to develop improved models for predicting time to failure or empty (if PRV present). We are still trying to properly predict pressurization and time to first PRV activation due to liquid temperature stratification for a range of fire scenarios (Full and partial engulfing pool fire, jet fires, with roll over, with TP defects, etc.) T2 - Optical Access PV for Fire Effects Research CY - Berlin, Germany KW - Vessels KW - Observing temperatur KW - Accidential Fire PY - 2023 AN - OPUS4-57565 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui-Correa, J. C. A1 - Otremba, Frank A1 - Hurtado-Hurtado, G. A1 - Romero-Navarrete, J. A. T1 - Experimental test rig for simulating dynamic loads on subway systems N2 - Degradation in substructures, Mexico’s City Subway. Improve predictions using vibration Measurements. Ability to test operating conditions at Laboratory. Improve previous laboratory rig. Control operating conditions. Produce enough data for evaluating actual conditions. T2 - Fifth International Conference on Railway Technology CY - Montpellier, France DA - 22.08.2022 KW - Test rig KW - Simulating KW - Dynamic loads KW - Subway PY - 2022 AN - OPUS4-55568 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - Jahrestagung der DGZfP 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Oberflächenschutzsystem KW - Schichtdickenmessung PY - 2018 AN - OPUS4-44934 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Altenburg, Simon A1 - Bernegger, Raphael A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Absorption coefficient dispersion in flash thermography of semitransparent solids N2 - Pulse and flash thermography are experimental techniques which are widely used in the field of non-destructive testing for materials characterization and defect detection. We recently showed that it is possible to determine quantitatively the thickness of semitransparent polymeric solids by fitting of results of an analytical model to experimental flash thermography data, for both transmission and reflection configuration. However, depending on the chosen experimental configuration, different effective optical absorption coefficients had to be used in the model to properly fit the respective experimental data, although the material was always the same. Here, we show that this effect can be explained by the wavelength dependency of the absorption coefficient of the sample material if a polychromatic light source, such as a flash lamp, is used. We present an extension of the analytical model to describe the decay of the heating irradiance by two instead of only one effective absorption coefficient, greatly extending its applicability. We show that using this extended model, the experimental results from both measurement configurations and for different sample thicknesses can be fitted by a single set of parameters. Additionally, the deviations between experimental and modeled surface temperatures are reduced compared to a single optimized effective absorption coefficient. T2 - 19th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena CY - Bilbao, Spain KW - Absorptance KW - Dispersion KW - Flash thermography KW - Infrared thermography KW - NDT KW - Semitransparency PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1007/s10765-018-2474-0 SN - 0195-928X SN - 1572-9567 VL - 40 IS - 1 SP - 13, 1 EP - 13 PB - Springer Nature AN - OPUS4-47105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kromm, Arne T1 - Kurzvorstellung des Projektes H2SuD / Wasserstoff und Schweißen Einfluss des Schweißens auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen N2 - Die Wasserstoffinfrastruktur ist eine zentraler Bestandteil der erfolgreichen Umsetzung der wasserstoffbasierten Energiewende. Dabei bilden Ferngasleitungen quasi das "Rückgrat" der Transportinfrastruktur großer Gasmengen. Dabei müssen unter Umständen Reparaturen an den Pipelines durchgeführt werden. Dabei ist in der Erdgasinfrastruktur das Schweißen an in Betrieb befindlichen (d.h. von Gas durchflossenen) Pipelines Stand der Technik. Es ist jedoch vollkommen offen, inwieweit diese Technik auf die reine Wasserstoffpipelines übertragbar sind. Hierzu leistet das Projekt H2SuD wichtige Beiträge zur Aufklärung des Einfluss eines Reparaturschweißprozesses auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen. T2 - Sitzung des DIN-Gemeinschaftsarbeitsausschusses NA 092 00 05 GA, NAS/NMP: Zerstörende Prüfung von Schweißverbindungen CY - Berlin, Germany DA - 15.03.2023 KW - Wasserstoff KW - Pipeline KW - Reparatur KW - Schweißen PY - 2023 AN - OPUS4-57169 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - On the Reassessment of Bridge Superstructure Vibrations for High-Speed Traffic N2 - The acceleration thresholds of bridge superstructures remain criti-cal for designing and reassessing railway bridges on high-speed lines, with ballasted track systems historically limited to 3.5 m/s² vertical accelerations due to destabilization risks. As part of the European InBridge4EU project, this study addresses methodological uncertainties in linking vertical bridge vibrations to lateral track creep—a key focus area for modernizing assess-ment protocols. A comparative analysis of two acceleration postprocessing methods (peak identification vs. fatigue-derived rainflow counting) as part of a recently proposed framework was conducted using an example bridge and train combination. Results demonstrate that rainflow counting yields more conservative creep estimates with the bulk of cumulative vibration-induced creep attributable to accelerations exceeding 3 m/s². However, discretizing acceleration ranges into 1 m/s² bins introduced significant errors compared to continuous cycle data, highlighting sensitivity to analysis parameters. These findings underscore the complexity of reconciling laboratory-derived harmonic vibration models with real-world bridge dynamics, where non-uni-form acceleration patterns dominate. The research directly informs ongoing efforts to refine standardized criteria for ballasted track stability, particularly through the InBridge4EU project's systematic re-evaluation of vibration lim-its and their engineering implications. By quantifying discrepancies between computational approaches, this work advances the development of robust protocols for predicting track degradation under high-speed operational loads. T2 - 11th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Enginering Structures (EVACES 2025) CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Infrastructure KW - Railway bridges KW - Ballasted track KW - Railway bridge dynamics KW - Rainflow counting PY - 2025 AN - OPUS4-63658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Review of Ballasted Track Destabilization on Shake Table Tests N2 - Shake table tests have been used for a long time to understand the densification and fluidization of granular materials. While purely vertical shaking is quite unlikely to be found in vibration analysis when it comes to granular materials as soils, it has been found that the vertical vibration of railway bridge support structures can affect the fabric of the ballasted track on top. Starting from the experience at French railway lines with destabilizing track conditions on short bridges in high speed lines in the 1990s, various shake table test configurations have been used to investigate the destabiliza-tion of ballast at high acceleration levels. This article describes the effects of the variously investigated dynamic excitations of railway bridges on the bal-lasted track itself. T2 - 11th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Enginering Structures (EVACES 2025) CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Railway bridge dynamics KW - Acceleration limit KW - Ballast destabilization KW - Shake table tests PY - 2025 AN - OPUS4-63659 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Seifert, Lando A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Schlussbericht zum Forschungsvorhaben: "WIPANO Spannstahlsicherheit" - Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens zur Beurteilung der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstählen für den Spannbetonbau N2 - Für die Sicherheit von Spannbetonbauwerken ist eine Empfindlichkeitsprüfung von Spannstahlprodukten gegenüber der wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion zwingend erforderlich. Die derzeitig normativ festgelegten Prüfmethoden nach DIN EN ISO 15630-3 zeigen nachweislich Schwächen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und erschweren damit die eindeutige Bewertung der Empfindlichkeit. Ziel des Forschungsvorhabens der Förderinitiative WIPANO des BMWK war es, die Prüfmethode hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Aussagesicherheit zu verbessern. Im Projekt wurden durch materialseitige, elektrolytische und verfahrenstechnische Parameteränderungen konstante und reproduzierbare Prüfbedingungen geschaffen. Dies ermöglichte eine eindeutige Differenzierung zwischen Gut- und Schlechtprodukten. Innerhalb des Projekts wurde ein Ringversuch initiiert, welcher die Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit der neuen Prüfmethode bestätigte. Das neue Prüfverfahren wurde hinsichtlich der Anwendbarkeit für das Spannstahlerzeugnis Draht evaluiert. Ein entsprechender Normentwurf mit einem Vorschlag für ein Konformitätskriterium dieser Erzeugnisse wurde dem zuständigen ISO-Gremium präsentiert und zur Abstimmung überlassen. Nach aktueller Rückmeldung seitens des Gremiums wird der Normentwurf den Eingang in den informativen Anhang der Prüfnorm finden, dies könnte den Weg für eine Spiegelung auf europäischer und nationaler Normungsebene ebenen. KW - Spannstahl KW - Prestressing Steels KW - DIN EN ISO 15630-3 KW - Spannungsrisskorrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Wasserstoff KW - Hydrogen PY - 2023 SP - 1 EP - 94 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Langzeitkorrosionsverhalten nichtrostender Stähle in maritimer Atmosphäre N2 - Bestehen optische Anforderungen sind in maritimer Atmosphäre für nichtrostende Stähle e-polierte und blank geglühte Oberflächenausführungen zu bevorzugen. Bei vollständiger Freibewitterung in maritimer Atmosphäre ohne nennenswerte Luftverunreinigungen ist das Korrosionsrisiko für fortschreitende örtliche Korrosion gering, wenn die Wirksumme mindestens einen Wert von 23 erreicht. Eine zu Beginn der Auslagerung häufig beobachtete geringfügige, oberflächige Lochkorrosion kommt in der Regel nach 1-2 Jahren vollständig zum Stillstand. Konstruktive Spalte, wie z.B. im Bereich von Befestigungsmitteln, die der freien Bewitterung ausgesetzt sind, haben eine geringere Korrosionsneigung als gleiche Spaltanordnungen, die vor direkter Bewitterung geschützt sind. Nichtrostende Duplexwerkstoffe mit Wirksummen ab 25 zeigen in maritimer Atmosphäre ein sehr gutes Korrosionsverhalten. Über einen Beobachtungszeitraum von 5 Jahren konnte im Vergleich zu klassischen Austeniten kein erhöhtes Risiko bzgl. Spaltkorrosion festgestellt werden. Mit Hilfe elektrochemischer Untersuchungen kann das Korrosionsverhalten auch unter atmosphärischen Bedingungen gut eingeschätzt werden. So besteht nur ein sehr geringes Korrosionsrisiko, wenn in einer Prüflösung mit 3 g/l Chlorid mit einem pH-Wert von 4,5 das Lochkorrosionspotential oberhalb von 400 mV (NHE) liegt. Mittels elektrochemischer Messungen kann ein abweichendes Korrosionsverhalten unterschiedlicher Chargen des gleichen Werkstoffes, z.B. durch Verunreinigungen oder Ausscheidungen, zuverlässig ermittelt werden. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 25.01.2017 KW - Duplexstahl KW - Korrosionsschutz KW - Dauerhaftigkeit PY - 2017 AN - OPUS4-39056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Martin, T A1 - Zimmermann, E A1 - Klitzsch, N A1 - Hördt, A A1 - Huisman, J A A1 - Radic, T A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Round-robin test of SIP laboratory measurements using electrical test networks N2 - This study presents the results of an interlaboratory test designed to evaluate the accuracy of spectral induced polarization (SIP) measurements using controlled electrical test networks. The study, conducted in Germany since 2006, involved 12 research institutes, six different impedance measurement devices and four types of electrical test networks specifically designed to evaluate phase shift errors in SIP measurements. The test networks, with impedances ranging from 100 to 150 kΩ, represent high-impedance samples with different phase characteristics, and pose the measurement challenges typical of such samples, including high contact impedances and parasitic capacitances. Four key findings emerged from the study: (1) Impedance measurements across all devices showed deviations within 1 per cent over a wide frequency range (0.001–1000 Hz); (2) phase errors remained below 1 mrad up to 100 Hz for most devices, but increased at higher frequencies due to parasitic capacitances and electromagnetic coupling effects; (3) lab-specific instruments have lower phase errors than field instruments when used in a laboratory environment, primarily due to the effects of long cables and too low input impedances of the field instruments; and (4) short cables and driven shielding technology effectively minimized parasitic capacitance and improved measurement accuracy. The study highlights the usefulness of test networks in assessing the accuracy of SIP measurements and raises awareness of the various factors influencing the quality of SIP data. KW - Induced polarization KW - Electrical properties KW - Electrical resistivity tomography (ERT) PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636755 DO - https://doi.org/10.1093/gji/ggaf153 SN - 0956-540X VL - 242 IS - 1 SP - 1 EP - 13 PB - Oxford University Press (OUP) AN - OPUS4-63675 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Aktueller Stand Wipano Projekt: Spannstahlsicherheit – Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens zur Beurteilung der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstählen im Spannbetonbau N2 - Die Präsentation stellt das Wipano Projekt Spannstahlsicherheit vor. Es werden die Projektidee, die Projektziele sowie der Projektplan vorgestellt. Weiterhin werden die aktuellen Ergebnisse der dort gemachten Untersuchungen dargestellt. T2 - Sitzung des Normausschusses NA 062-01-77 AA CY - Online meeting DA - 28.10.2020 KW - Korrosion KW - Spannstahlprüfung KW - Spannstahl KW - Normung KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2020 AN - OPUS4-51482 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seher, Julia T1 - Leichte Gesteinskörnungen aus Bau- und Abbruchabfällen - Applikation in der Denkmalpflege N2 - Im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojekt ReMin - REALight werden in einem Projektteam aus Industriepartnern und Forschungseinrichtungen unter Koordination der Bauhaus-Universität Weimar leichte Gesteinskörnungen aus Bau- und Abbruchabfällen und industriellen Nebenprodukten auf thermischen Weg hergestellt. Die Aufgabe der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist es, diese im Drehrohrofen erzeugten Blähgranulate für gebundene Anwendungen in Beton und Mörtel umfassend zu charakterisieren. Gemeinsam mit der Opus Denkmalpflege GmbH wird die Applikation feiner, gebrochener Blähgranulate in leichten Steinergänzungsmörteln für die Restaurierung von Sandsteinobjekten untersucht. Hierzu wird ein zweischichtiges Mörtelsystem bestehend aus Füll- und einem Deckmörtel entwickelt. Erste Ergebnisse der Rezepturentwicklung verschiedener kalkhaltiger Leichtmörtel mit gebrochenen Blähgranulaten werden vorgestellt. Die neuen Leichtmörtel sind hinsichtlich der entwickelten Druckfestigkeit gleichwertig gegenüber herkömmlichen Restauriermörteln. T2 - 21.Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Recycling KW - Denkmalpflege KW - Leichtmörtel PY - 2023 AN - OPUS4-58329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Fischer, Joachim A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf A1 - Meinel, Dietmar A1 - Paetsch, O. T1 - Investigation of chloride-induced pitting corrosion of steel in concrete with innovative methods N2 - The combination of electrochemical and 3D computed tomography (CT) investigations offers the possibility of verifying electrochemical measurements non-destructively. Determining the steel surfaces damaged by pitting corrosion allows developing specimens having damage pattern corresponding to practice. Corrosion phenomena like decoupled pitting corrosion cannot be verified by electrochemical measurements only, but with the combination of those two kinds of investigations it is possible. Another advantage is the minimization of the number of samples. The classical experimental procedure requires the destruction of samples after each damage step.This can be avoided by the use of 3D computed tomography. As long as the corrosion phenomena are completely within the examination zone shown by the 3D computed tomography, the electrochemical measurements can be calculated on an area basis to get the specific corrosion rate or polarization resistance. KW - Corrosion KW - Concrete KW - 3D x-ray KW - Corrosion rate PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201608969 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 SN - 0043-2822 VL - 67 IS - 6 SP - 583 EP - 590 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-36341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Lacraz, A. A1 - Kalli, K. A1 - Schukar, Marcus A1 - Krebber, Katerina ED - Berghmans, F. ED - Mignani, A. G. T1 - Strain sensing with femtosecond inscribed FBGs in perfluorinated polymer optical fibers N2 - In this work, the potential of fiber Bragg gratings (FBGs) in low-loss perfluorinated polymer optical fibers (PF-POFs) is explored. The FBG is femtosecond-inscribed in a commercial multi-mode (MM) PF-POF based on Cytop® polymer. Femtosecond inscription leads to creation of a highly saturated grating with a number of higher order reflection Peaks visible throughout the visible and near-infrared spectral region. For 2 mm long FBG having a pitch of 2.2895 μm, a total of nine higher-order MM reflection bands are visible spanning from 1548 nm (4th order) to 520 nm (12th order). Strain sensitivity was measured for 6 peak bands in 500-900 nm region, where relatively low cost CCD based spectrometers and broadband LEDs are available. Strain sensitivity increases almost linearly with increasing initial peak wavelength, growing from 4.82 ± 0.02 nm/% measured for 12th order peak at 517 nm to 8.12 ± 0.04 nm/% measured for 7th order peak at 883 nm. These values correspond to roughly 20 % higher sensitivity than silica FBGs exhibit in this spectral range. The gratings in PF-POFs combine the higher strain sensitivity and low-loss operation while maintaining the mechanical advantages of polymer optical fibers. Therefore, they hold a high potential for considerable broadening of polymer optical fiber Bragg gratings application range. T2 - Photonics Europe 2016, Optical Sensing and Detection IV CY - Brussels, Belgium DA - 03.04.2016 KW - Fiber Bragg gratings KW - Fiber optics sensors KW - Perfluorinated polymer optical fiber KW - Cytop KW - Strain sensitivity PY - 2016 SN - 978-1-5106-0144-4 DO - https://doi.org/10.1117/12.2225081 SN - 0277-786X VL - 9899 SP - 989911-1 EP - 989911-7 PB - SPIE AN - OPUS4-35926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol T1 - Strain sensing with femtosecond inscribed FBGs in perfluorinated polymer optical fibers N2 - In this work, the potential of fiber Bragg gratings (FBGs) in low-loss perfluorinated polymer optical fibers (PF-POFs) is explored. The FBG is femtosecond-inscribed in a commercial multi-mode (MM) PF-POF based on Cytop® polymer. Femtosecond inscription leads to creation of a highly saturated grating with a number of higher order reflection Peaks visible throughout the visible and near-infrared spectral region. For 2 mm long FBG having a pitch of 2.2895 μm, a total of nine higher-order MM reflection bands are visible spanning from 1548 nm (4th order) to 520 nm (12th order). Strain sensitivity was measured for 6 peak bands in 500-900 nm region, where relatively low cost CCD based spectrometers and broadband LEDs are available. Strain sensitivity increases almost linearly with increasing initial peak wavelength, growing from 4.82 ± 0.02 nm/% measured for 12th order peak at 517 nm to 8.12 ± 0.04 nm/% measured for 7th order peak at 883 nm. These values correspond to roughly 20 % higher sensitivity than silica FBGs exhibit in this spectral range. The gratings in PF-POFs combine the higher strain sensitivity and low-loss operation while maintaining the mechanical advantages of polymer optical fibers. Therefore, they hold a high potential for considerable broadening of polymer optical fiber Bragg gratings application range. T2 - Photonics Europe 2016, Optical Sensing and Detection IV CY - Brussels, Belgium DA - 03.04.2016 KW - Fiber Bragg gratings KW - Fiber optics sensors KW - Perfluorinated polymer optical fiber KW - Cytop KW - Strain sensitivity PY - 2016 AN - OPUS4-35929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schnell, Alexander A1 - Rübner, Katrin A1 - Seher, Julia A1 - Müller, Constanze A1 - Müller, Anette A1 - Liebezeit, Steffen A1 - Fenner, Jacob A1 - Martin, Falk A1 - Pniok, Nicole T1 - Manufacturing and Application of Lightweight Aggregates from Construction and Demolition Waste N2 - The objective of the REALight project is the development of a thermal process to produce lightweight aggregates in pilot scale and the implantation of a method to recover gypsum. Beside construction and demolition waste, various industrial by‐products are studied as raw materials. The raw materials have so far been unused or used in applications with lower quality requirements. To prove the performance of the lightweight aggregates, their technical properties are tested and their use in different applications is studied, e.g., for lightweight mortars as well as lightweight concretes. KW - Construction and demolition waste KW - Flue gas desulfurization gypsum KW - Industrial by-products KW - Infra-lightweight concrete KW - Lightweight aggregates PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604643 DO - https://doi.org/10.1002/cite.202300211 SN - 0009-286X VL - 96 IS - 7 SP - 969 EP - 975 PB - Wiley-VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-60464 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Kujath, Cezary A1 - Bos, Freek A1 - Mechtcherine, Viktor A1 - Unger, Jörg F. T1 - Mechanical properties of 3D printed concrete: a RILEM TC 304-ADC interlaboratory study-Design and implementation of a database system for querying, sharing, and analyzing experimental data N2 - Interlaboratory studies are essential for implementing standardized test methods for new innovative materials or technologies such as 3D concrete printing, certifying reference materials, and validating methods. They provide the basis for recommendations and design standards. Typically, the collected data are used only for one study and are published in paper form, without open access to the raw data files. However, preserving the collected data and analysis procedures in a shareable and reusable way leads to advantages for further usage. New data with the same structure can be added or the data can be analyzed by a new analysis procedure generating new knowledge. Additionally, resources are saved by avoiding the repetition of the same measurements. In line with the recent digitalization trend in material science and engineering, a database for the interlaboratory study on mechanical properties of 3D printed concrete conducted in RILEM Technical Committee 304-ADC is established. The challenges and experiences from defining the data structure, uploading the data, and using the database for evaluations are discussed. The openBIS software is used to create and fill the database, while an export method to an SQLite format is developed and discussed to generate a shareable and reusable database. With the exported database, querying the data is possible independently of a particular data management system. Additionally, examples of data processing with reusable workflows automating the analysis procedure are demonstrated. KW - Data management KW - Interlaboratory study KW - 3D concrete printing KW - Database KW - Reusability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634627 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02650-9 SN - 1871-6873 VL - 58 IS - 184 SP - 1 EP - 37 PB - Springer Nature AN - OPUS4-63462 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Schukar, Marcus A1 - Münzenberger, Sven A1 - Krebber, Katerina T1 - Application of Intensity-Based Coherent Optical Time Domain Reflectometry to Bridge Monitoring N2 - Although distributed fiber sensing techniques have been widely used in structural health monitoring, the measurement results of bridge monitoring, particularly under destructive testing, have rarely been reported. To the best of our knowledge, this paper is the first report of distributed vibration measurement results, which we obtained during a three-day destructive test on an abolished bridge. A coherent optical time domain reflectometry (COTDR) was used to acquire the vibration information while the bridge was being sawed. The obtained signal was analyzed in time and frequency domain. Some characteristics of the sawing-induced vibration were retrieved by the short-time Fourier transform; the vibration exhibited several high frequency components within the measured range up to 20 kHz and all the components appeared in the same time slot. Some unexpected signals were also detected. Thorough analysis showed that they are quite different from the sawing-induced vibration and are believed to originate from internal damage to the bridge (probably the occurrence of cracks). KW - Destructive testing KW - Structural health monitoring KW - Distributed fiber sensing KW - Distributed acoustic sensing PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-547451 DO - https://doi.org/10.3390/s22093434 VL - 22 IS - 9 SP - 3434 PB - MDPI AN - OPUS4-54745 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seher, Julia A1 - Rübner, Katrin A1 - Müller, Constanze A1 - Pniok, N. A1 - Dreisow, B. T1 - Leichte Gesteinskörnungen hergestellt aus Bau- und Abbruchabfällen – Applikation in der Denkmalpflege N2 - Im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojekts ReMin – REALight werden in einem Projektteam aus Industriepartnern und Forschungseinrichtungen unter Koordination der Bauhaus-Universität Weimar leichte Gesteinskörnungen aus Bau- und Abbruchabfällen und industriellen Nebenprodukten auf thermischem Weg hergestellt. Die Aufgabe der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist es, diese im Drehrohrofen erzeugten Blähgranulate für gebundene Anwendungen in Beton und Mörtel umfassend zu charakterisieren. Gemeinsam mit der Opus Denkmalpflege GmbH wird die Applikation feiner, gebrochener Blähgranulate in leichten Steinergänzungsmörteln für die Restaurierung von Sandsteinobjekten untersucht. Hierzu wird ein zweischichtiges Mörtelsystem bestehend aus einem Füll- und einem Deckmörtel entwickelt. Erste Ergebnisse der Rezepturentwicklung verschiedener kalkhaltiger Leichtmörtel mit gebrochenen Blähgranulaten werden vorgestellt. Die neuen Leichtmörtel sind hinsichtlich der entwickelten Druckfestigkeit gleichwertig gegenüber herkömmlichen Restauriermörteln. T2 - 21. Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Baustoffrecycling KW - Mauerwerkbruch KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Denkmalpflege KW - Restauriermörtel KW - Steinergänzungsmassen PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-590685 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2839 SN - 2509-7075 VL - 6 SP - 861 EP - 866 PB - Ernst & Sohn GmbH AN - OPUS4-59068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando T1 - Grundlagen Korrosion und Korrosionsschutz - Teil 2: Korrosionsschutz N2 - Im Rahmen der Fachausbildung "Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)" fand als Pflichtmodul der Grundlagenkurs für erdverlegte Anlagen, Stahlbeton und Innenschutz statt. Im Vortrag (Teil 2 "Korrosionsschutz") wurden grundlegende Korrosionsschutzmethoden besprochen, welche sich aus dem Wissen über die Grundlagen der Korrosion ergeben. In einem 90 min Vortrag wurden planungs- und werkstoffseitige Vorgehensweisen präsentiert. Der normativ geregelte Korrosionsschutz bietet Regelwerke für verschiedene Umweltbedingungen und Metalle. Anhand einiger Beispiele wurden Normen zur Bestimmung der Korrosivität gezeigt und die Anforderungen an das spezifische Korrosionsschutzsystem erklärt. Schwerpunktmäßig ging es um den Schutz von Metallen in der Atmosphäre, in Erdböden und im Meerwasser. T2 - Grundlagenkurs für erdverlegte Anlagen, Stahlbeton und Innenschutz; Fachausbildung "Kathodischer Korrosionsschutz (KKS)" CY - Online meeting DA - 28.02.2023 KW - Korrosionsschutz KW - Werkstoffauswahl KW - Beschichtungssysteme KW - Deckschichten KW - nichtrostende Stähle KW - Galvanische Anoden KW - Vermeidung der Elementbildung PY - 2023 AN - OPUS4-57069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Fügetechnik für die neue Wasserstoffökonomie – Werkstoffe, Schweißtechnologien, Perspektiven – N2 - Die Studie gibt einen Überblick über die Aspekte der Fügetechnik und ihrer Bedeutung in Wasserstofftechnologien. Dazu werden die Grundlagen der Technologiefelder Wasserstofferzeugung, -speicherung, -transport und -nutzung vorgestellt und der Stand der Technik der fügetechnischen Fertigung von Komponenten in Wasserstofftechnologien zusammengefasst. Dabei werden nicht nur exklusiv Metalle betrachtet. Anhand repräsentativer Beispiele aus der Praxis, Forschung und Entwicklung wird die Bedeutung der Fügetechnik in Wasserstofftechnologien klar herausgestellt und mögliche Perspektiven für die Zukunft abgeleitet. Hier ist ersichtlich, dass Fügetechnologien wesentliche Bedeutung für die erfolgreiche Umsetzung von technischen Komponenten der Wasserstofftechnologien haben, von der Erzeugung bis zur Anwendung. Aus gesamtwirtschaftlicher Sicht umfassen die Schwerpunkte bzw. Trends der Fügetechnik dabei: die Erstellung neuer Infrastruktur für Wasserstoffspeicherung und -transport sowie die sichere Umnutzung der bestehenden Erdgasinfrastruktur. Bei der Wasserstoffanwendung wird die effiziente massentaugliche Produktion von Brennstoffzellen immer wichtiger. Es ist zudem klar ersichtlich, dass die additive Fertigung bereits jetzt ein hohes Potential für Komponenten von Wasserstofftechnologien besitzen und dieses wachsen wird. Aus den perspektivischen Anwendungen ergeben sich zudem Herausforderungen und Forschungsbedarfe für die notwendigen nationalen und internationalen Regelwerke und technischen Normen. Schwerpunktmäßig sind hierbei die bereits bestehenden Empfehlungen und kodifizierten Regeln vollständig zu adaptieren und in die Aus- und Weiterbildung von fügetechnischem Fachpersonal einzubetten. KW - Fügetechnik KW - Wasserstoff KW - Werkstoffe KW - Prozesse KW - Perspektiven PY - 2021 UR - https://www.dvs-media.eu/de/neuerscheinungen/4425/dvs-studie-zur-fuegetechnik-fuer-die-neue-wasserstoffoekonomie-werkstoffe-schweisstechnologien-perspektiven SN - 978-3-96144-157-0 SN - 978-3-96144-158-7 VL - 373 SP - 1 EP - 59 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-53498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nietzke, Jonathan T1 - Diffusionsmessungen in UP-Mehrlagenschweißgut als effektives Tool gegen verzögerte Kaltrissbildung in Dickblechschweißungen N2 - Offshore-Windenergieanlagen bilden einen zentralen Bestandteil der zukünftigen Energieerzeugung. Hierzu notwendige Gründungs- und Turmstrukturen werden vorrangig aus UP-geschweißten Blechen aus hochfesten niedriglegierten Stählen mit Dicken bis zu 200 mm hergestellt. Die großen Blechdicken begünstigen hohe Schweißeigenspannungen und lange Diffusionswege für z.B. über den Schweißprozess eingebrachten Wasserstoff. Damit steigt das Risiko für eine wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung (WKB) an. Zum sichereren Ausschluss von WKB in den geschweißten Komponenten wird in Abhängigkeit der Nahtgröße, Wärmeeinbringung und Stahlsorte eine Mindestwartezeit (MWZ) von bis zu 48 h empfohlen, bevor die zerstörungsfreie Prüfung durchgeführt wird. Es ist allerdings offen, ob die empfohlene MWZ zu konservativ ist. Einflüsse sind hier bspw. die schwierige Bewertung des Wasserstoffdiffusionsverhaltens im heterogenen UP-Mehrlagen-Schweißgut (SG) im Vergleich zum Grundwerkstoff (GW). Zudem sind nur sehr begrenzt H-Diffusions-koeffizienten für UP-Mehrlagen-SG als Grundlage zur Abschätzung des Zeitintervalls einer möglichen verzögerten Kaltrissbildung (somit MWZ) oder auch für Nachwärmprozeduren zur Wasserstoffreduktion (keine MWZ) verfügbar. Verlässliche H-Diffusionskoeffizienten sind daher ein adäquates Tool zur Bewertung des Risikos einer verzögerten WKB. Dieser Beitrag beschreibt Untersuchungen zur Charakterisierung der Wasserstoffdiffusionsverhalten in UP-Mehrlagen-SG eines 60 mm dicken Bleches einer Offshore-Stahlgüte. Dazu wurden Proben unterschiedlicher Dicke aus dem reinen Schweißgut extrahiert und über elektrochemische Permeation und Trägergasheißextraktion im Temperaturbereich bis 400 °C sehr interessante Ergebnisse zu den korrespon-dierenden Diffusionskoeffizienten erarbeitet. Es zeigte sich, dass: 1. Diffusionskoeffizienten bei Umgebungstemperatur als Tool zur Bewertung einer MWZ geeignet sind. Jedoch veränderte sich der Diffusionskoeffizient mit der untersuchten Probendicke um bis zu einer Größenordnung, d. h. daraus abgeleitete Wartezeiten differieren dementsprechend. 2. Dies deutet darauf hin, dass MWZs von bis zu 48 h einerseits möglicherweise zu konservativ gewählt sind, da der Wasserstoff schneller aus der Naht diffundiert. Andererseits muss aber auch die schnellere Diffusion in weitere potenziell risskritische Nahtbereiche, wie die WEZ, berücksichtigt werden. Daher ist noch keine direkte Aussage auf eine verallgemeinerte WKB-Anfälligkeit (ja/nein) innerhalb der MWZ möglich. 3. Im Fall einer konservativen Prävention der WKB durch Wasserstoffarmglühen (Vermeidung der MWZ) sind die Diffusionskoeffizienten bei erhöhten Temperaturen bis 400 °C zur Abschätzung der notwendigen Haltezeiten geeignet, z. B. über die numerische Simulation der Wasserstoffdiffusion. T2 - DVS Congress 2021 CY - Essen, Germany DA - 14.09.2021 KW - UP-Schweißen KW - Offshore KW - Windturbine KW - Wasserstoff KW - Diffusion PY - 2021 AN - OPUS4-53322 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Schweißen im Wasserstoffanlagen- und Behälterbau - Eine Kurzübersicht N2 - Wasserstoff erfüllt die zentrale Rolle für die Umwandlung der bisherigen fossil-basierten Energieerzeugung und -nutzung auf eine dekarbonisierte, nachhaltige Form. Dazu muss der Wasserstoff erzeugt, gespeichert, transportiert werden, bevor er wieder der Nutzung zugeführt wird. Hierzu sind entlang der gesamtem Prozesskette Wasserstofftechnologien notwendig, die einen sicheren Betrieb erfordern. Hierbei kommt dem schweißtechnischen Anlagen- und Behälterbau wesentliche Bedeutung zu, insbesondere (aber nicht ausschließlich) für Speicherung und Transport des Wasserstoffes. Der vorliegende Beitrag gibt einen kurzen Überblick, wo und wie die konventionelle Schweißtechnik hierzu wichtige Beiträge leistet. Die additive Fertigung, also das „Drucken“ von Bauteilen wird dabei zunehmend wichtiger, entlang der gesamtem Prozesskette der Wasserstofftechnologien. Gleichwohl darf nicht unterschätzt werden, dass auch wesentlicher Bedarf an der Erweiterung und teilweiser Neufassung von bestehenden Regel- und Normenwerken besteht. T2 - 51. Sondertagung "Schweißen im Behälter- und Anlagenbau" CY - Munich, Germany DA - 28.02.2023 KW - Wasserstoff KW - Fügetechnik KW - Schweißen KW - Studie PY - 2023 AN - OPUS4-57076 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Rhode, Michael T1 - Fügetechnik in Wasserstofftechnologien - Forschungsbedarf für die Branche N2 - Die Studie gibt einen kurzen Überblick über die jetzige Bedeutung der Fügetechnik in Wasserstofftechnologien und über zukünftige Forschungsbedarfe für die Branche in den einzelnen Technologiefeldern Wasserstofferzeu-gung, -speicherung, -transport und -nutzung. Fügetechnologien haben dabei wesentliche Bedeutung für die er-folgreiche Umsetzung von technischen Komponenten der Wasserstofftechnologien. Die Schwerpunkte bzw. For-schungsbedarfe ergeben sich bspw. durch die Erstellung neuer Infrastruktur für Wasserstoffspeicherung und -transport sowie durch Umnutzung der bestehenden Erdgasinfrastruktur. Bei der Wasserstofferzeugung und -anwendung wird z.B. die Entwicklung effiziente Massenproduktionsmethoden von Elektrolyseuren und Brennstoff-zellen einen wichtigen Meilenstein bilden und laserbasierte Fügetechnologien sind hier zum Teil schon etabliert. Die additive Fertigung nimmt dabei eine Querschnittsposition ein und besitzt hohes Anwendungspotential für die Zukunft z.B. für die Fertigung von Komponenten in Gasturbinen. Aus den technischen Fragestellungen und For-schungsbedarfen ergeben sich zudem Herausforderungen für die notwendige Neu- und Weiterentwicklung von technischen Regelwerken und Normen und den Eingang in die Aus- und Weiterbildung von fügetechnischem Fachpersonal. T2 - DVS Congress 2021 CY - Essen, Germany DA - 14.09.2021 KW - Wasserstoff KW - Fügetechnik KW - Forschung KW - Technologie PY - 2021 AN - OPUS4-53321 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Joining Processes in Hydrogen Technologies - Current need and future R&D activites, a review N2 - This study gives an overview on the important field of joining processes for component fabrication in hydrogen technologies. For that reason, the current need and future research and developement activites are highlighted for the different technological field of hydrogen generation, storage, transport and use. In addition, the emerging field of additive manufacturing is included. Finally, some remarks are given for necessary changes in the standardization and its challenges. T2 - 46th Seminar - Additive Manufacturing, Hydrogen, Energy, Integrity CY - Online meeting DA - 12.10.2021 KW - Hydrogen KW - Joining process KW - Welding KW - Review KW - Research and Development PY - 2021 AN - OPUS4-53554 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Korrosionsschutz-Dauerhaftigkeit als Herausforderung für die Ewigkeit N2 - Technische Infrastruktur umfasst unter anderem Straßen, Brücken, Flughäfen, Telekommunikationsnetze und alle Systeme der Energieversorgung. Alle Anlagen in diesen Bereichen erfordern hohe finanzielle Investitionen und sollen für Jahrzehnte der Nutzung ausgelegt sein. Dieser Anspruch kann nur dann erfüllt werden, wenn die Anlagen und die darin erhaltenen Ausstattungen korrosionssicher ausgelegt werden; d.h. Korrosionsschäden während der Nutzung ausgeschlossen werden können. Es werden Vorschläge für eine sachgerechte Auswahl von Maßnahmen zum Korrosionsschutz in verschiedenen Anwendungsbereichen dargestellt und beachtenswerte Parameter für eine kompetente Gestaltung der Korrosionsschutzmaßnahmen erläutert. T2 - fkss Infotag 02/2023 CY - Berlin, Germany DA - 06.07.2023 KW - Korrosionsschutz KW - Dauerhaftigkeit KW - Korrosionsprüfung KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Pötschke, Samuel A1 - Breithaupt, Mathias T1 - Die durchleuchtete Brücke N2 - Das Poster gibt einen Überblick zum Themenfeldprojekt BLEIB und präsentiert ausgewählte Ergebnisse faseroptischer Messungen bei verschiedenen Belastungsszenarien an der Versuchsbrücke. T2 - Tag der offenen Tür auf dem Testgelände der BAM (BAM TTS) CY - Horstwalde, Germany DA - 29.09.2018 KW - Bauwerksüberwachung KW - Faseroptische Sensorik KW - Dehnungsmessung KW - Temperaturmessung KW - Verteilte Messverfahren PY - 2018 AN - OPUS4-46334 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Elahi, Seyed Ahmad T1 - Searching for the first sign - crack initiation under fatigue loading in seawater-corroded structural S355 steel N2 - Corrosion caused by direct contact with seawater is the most important problem for technical systems and components made of steel in the maritime sector (quote). The loss of material associated with general corrosion leads to a weakening due to the associated reduction in cross-section. Besides, stress concentrations will occur at localized areas of corrosion called corrosion pits. With repeated loading, such pit may act as a nucleation site for fatigue cracks, which ultimately lead to the degradation of the fatigue strength of the material (quote). Due to the random nature of the spatial occurrence of such localized corrosion, the prediction of service life under fatigue loading is made even more difficult. Research shows that a significant portion of fatigue life is spent in the transition of a corrosion pit to a short fatigue crack and in the growth of such short cracks [1]. As a part of the MAXWind project, numerical models are developed that incorporate the evolution of pit morphology due to corrosion [2], associated geometric stress concentration [3], and pit to crack transition [4]. Experiments that represent actual corrosion pits are thus required to verify and validate such models and to determine the model parameters. As part of the project, structural steel coupons (used for manufacturing wind turbine monopile structures) were directly exposed to seawater in an offshore facility for 22 months. Subsequently, dog-bone shaped specimens were extracted from coupons from different corroded contact areas (underwater, water level, splash zone) for fatigue strength evaluation. This article describes selected results of fatigue tests (purely tensile at different load levels. The sample surfaces were monitored with an IR camera during the entire fatigue test. The aim of this observation was to record the spatial temperature distribution which can be correlated to the stress distribution on the sample surface. The occurrence of cracks is characterized by the appearance of closely neighboring regions with reduced (at the crack flanks) and increased (at the crack tip) internal stress [5]. The resulting temperature differences are very small but can be quantified using the lock-in technique (i.e. TSA - thermal stress analysis). In this study, different thermal signatures are considered, which can be used as an indicator for the first occurrence of macroscopic cracks. T2 - 21st International Conference on Experimental Mechanics CY - Bologna, Italy DA - 07.07.2025 KW - Thermoelastic effect KW - TSA KW - Thermal stress analysis KW - Internal stress distribution PY - 2025 AN - OPUS4-63721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Welding (and joining) technologies for the hydrogen economy - a short overview N2 - This study gives an overview on the important field of joining processes for component fabrication in hydrogen technologies. The current main issues and future perspectives are highlighted for the different technological field of hydrogen generation, storage, transport and use. In addition, the emerging field of additive manufacturing is included. Some remarks are given for standardization and regulations. T2 - Meeting of the European Welding Association (EWA), Executive Committee (EC) 1 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 22.03.2023 KW - Hydrogen KW - Welding KW - Research KW - Study PY - 2023 AN - OPUS4-57222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittrich, Tim A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig T1 - The impact of blended cements on the spalling behavior of concrete at elevated temperatures: a review N2 - The cement and concrete industries are striving to reduce the CO2 emissions caused by the production of Portland cement. An effective way to achieve this is to replace Portland cement clinker with more environmentally friendly supplementary cementitious materials (SCMs) to produce blended cements. A variety of different SCMs are used today, from fly ash to more exotic options such as rice husk ash or waste glass powder. Depending on its material properties, concrete exposed to fire may experience spalling caused by thermomechanical and thermohydraulic mechanisms. Severe spalling leads to a reduction in the cross-section and exposure of the reinforcement, jeopardizing the load-bearing capacity of the concrete element. The use of blended cements changes the concrete properties which can affect spalling behavior at high temperatures. The link between high temperature and spalling behavior of concrete with blended cements has been investigated in several studies. A review of the existing literature led to the conclusion that the cement type influences the spalling behavior of concrete. However, the relationship does not appear to be clear, as there are contradictions and inconsistencies between the evaluated results. Therefore, further in-depth studies will help to gain a more precise understanding of the effects of blended cements on the spalling behavior of concrete at elevated temperatures. KW - Fire-induced concrete spalling KW - Concrete KW - Blended cements KW - SCM KW - Filler PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-635182 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02713-x SN - 1359-5997 VL - 58 IS - 5 SP - 1 EP - 21 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-63518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wolfs, Rob A1 - Versteegen, Jelle A1 - Santhanam, Manu A1 - Bhattacherjee, Shantanu A1 - Bos, Freek A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Muthukrishnan, Shravan A1 - Menna, Costantino A1 - Ozturk, Onur A1 - Ozyurt, Nilufer A1 - Roupec, Josef A1 - Richter, Christiane A1 - Jungwirth, Jörg A1 - Miranda, Luiza A1 - Ammann, Rebecca A1 - Caron, Jean-François A1 - de Bono, Victor A1 - Monte, Renate A1 - Navarrete, Iván A1 - Eugenin, Claudia A1 - Lombois‑Burger, Hélène A1 - Baz, Bilal A1 - Sinka, Maris A1 - Sapata, Alise A1 - Harbouz, Ilhame A1 - Zhang, Yamei A1 - Jia, Zijian A1 - Kruger, Jacques A1 - Mostert, Jean‑Pierre A1 - Šter, Katarina A1 - Šajna, Aljoša A1 - Kaci, Abdelhak A1 - Rahal, Said A1 - Snguanyat, Chalermwut A1 - Arunothayan, Arun A1 - Zhao, Zengfeng A1 - Mai, Inka A1 - Rasehorn, Inken Jette A1 - Böhler, David A1 - Freund, Niklas A1 - Lowke, Dirk A1 - Neef, Tobias A1 - Taubert, Markus A1 - Auer, Daniel A1 - Hechtl, C. Maximilian A1 - Dahlenburg, Maximilian A1 - Esposito, Laura A1 - Buswell, Richard A1 - Kolawole, John A1 - Isa, Muhammad Nura A1 - Liu, Xingzi A1 - Wang, Zhendi A1 - Subramaniam, Kolluru A1 - Mechtcherine, Viktor T1 - Mechanical properties of 3D printed concrete: a RILEM TC 304-ADC interlaboratory study — flexural and tensile strength N2 - This paper discusses the flexural and tensile strength properties of 3D printed concrete, based on the results of a RILEM TC 304-ADC interlaboratory study on mechanical properties. These properties are determined using different testing techniques, including 3- and 4-point flexural tests, splitting tests, and uniaxial tension tests, on specimens extracted from large 3D printed elements in accordance with a prescribed study plan. The relationship between compressive and flexural or tensile strengths, cast or printed samples, different types of tests, and different loading orientations, are analysed to understand the influence of 3D printing. As expected, the strength can reduce significantly when the main tensile stress is acting perpendicular to the interface between layers. The role of deviations from the standard study procedure, in terms of the time interval between the placing of subsequent layers, or the adoption of a different curing strategy, are also assessed. While the increased time interval significantly impacts the strength in the critical direction, the use of variable curing conditions does not seem to have a clear-cut effect on the strength ratios of the printed to cast specimens. Additionally, the paper looks at the variability in the results for the printed specimens, in order to emphasize the need for multiple replicates for obtaining a proper result. An extensive insight into the aspects affecting the variability is presented in the paper. Finally, with the limited dataset available for specimens tested at a larger scale, it is difficult to arrive at a clear understanding of the role of specimen size (i.e., greater number of layers). KW - 3D concrete printing KW - Digital fabrication KW - Flexural strength KW - Tensile strength KW - Interlayer bond strength PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634655 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02687-w SN - 1871-6873 VL - 58 IS - 5 SP - 1 EP - 33 PB - Springer Nature AN - OPUS4-63465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mechtcherine, Viktor A1 - Muthukrishnan, Shravan A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Wolfs, Rob A1 - Versteege, Jelle A1 - Menna, Costantino A1 - Ozturk, Onur A1 - Ozyurt, Nilufer A1 - Roupec, Josef A1 - Richter, Christiane A1 - Jungwirth, Jörg A1 - Miranda, Luiza A1 - Ammann, Rebecca A1 - Caron, Jean‑François A1 - de Bono, Victor A1 - Monte, Renate A1 - Navarrete, Iván A1 - Eugenin, Claudia A1 - Lombois‑Burger, Hélène A1 - Baz, Bilal A1 - Sinka, Maris A1 - Sapata, Alise A1 - Harbouz, Ilhame A1 - Zhang, Yamei A1 - Jia, Zijian A1 - Kruger, Jacques A1 - Mostert, Jean‑Pierre A1 - Štefančič, Mateja A1 - Hanžič, Lucija A1 - Kaci, Abdelhak A1 - Rahal, Said A1 - Santhanam, Manu A1 - Bhattacherjee, Shantanu A1 - Snguanyat, Chalermwut A1 - Arunothayan, Arun A1 - Zhao, Zengfeng A1 - Mai, Inka A1 - Rasehorn, Inken Jette A1 - Böhler, David A1 - Freund, Niklas A1 - Lowke, Dirk A1 - Neef, Tobias A1 - Taubert, Markus A1 - Auer, Daniel A1 - Hechtl, C. Maximilian A1 - Dahlenburg, Maximilian A1 - Esposito, Laura A1 - Buswell, Richard A1 - Kolawole, John A1 - Isa, Muhammad Nura A1 - Liu, Xingzi A1 - Wang, Zhendi A1 - Subramaniam, Kolluru A1 - Bos, Freek T1 - Mechanical properties of 3D printed concrete: a RILEM 304-ADC interlaboratory study – compressive strength and modulus of elasticity N2 - Traditional construction techniques, such as in-situ casting and pre-cast concrete methods, have well-established testing protocols for assessing compressive strength and modulus of elasticity, including specific procedures for sample preparation and curing. In contrast, 3D concrete printing currently lacks standardized testing protocols, potentially contributing to the inconsistent results reported in previous studies. To address this issue, RILEM TC 304-ADC initiated a comprehensive interlaboratory study on the mechanical properties of 3D printed concrete. This study involves 30 laboratories worldwide, contributing 34 sets of data, with some laboratories testing more than one mix design. The compressive strength and modulus of elasticity were determined under three distinct conditions: Default, where each laboratory printed according to their standard procedure followed by water bath curing; Deviation 1, which involved creating a cold joint by increasing the time interval between printing layers; and Deviation 2, where the standard printing process was used, but the specimens were cured under conditions different from water bath. Some tests were conducted at two different scales based on specimen size—“mortar-scale” and “concrete-scale”—to investigate the size effect on compressive strength. Since the mix design remained identical for both scales, the only variable was the specimen size. This paper reports on the findings from the interlaboratory study, followed by a detailed investigation into the influencing parameters such as extraction location, cold joints, number of interlayers, and curing conditions on the mechanical properties of the printed concrete. As this study includes results from laboratories worldwide, its contribution to the development of relevant standardized testing protocols is critical. KW - Additive manufacturing KW - Digital fabrication KW - Hardened concrete KW - Compressive strength KW - Young's modulus PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-634672 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02688-9 SN - 1871-6873 VL - 58 IS - 5 SP - 1 EP - 30 PB - Springer Nature AN - OPUS4-63467 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero Navarrete, J. A. T1 - Assesing rail damage in turns due to lateral load transfer N2 - A testing procedure is proposed and used, to estimate the rail damage potentials of variations in both, the height of the cargo´s center of gravity and the railway car suspension´s spring constant. The experimental setup consist ed of a tilt table that slowl y exer ted an increasing lateral acceleration on a two axle bog ie type vehicle equipped with a spring supported container. The potential damaging effect derived from the resulting lateral load transfer, was assessed on the basis of the fourth power law. Results suggest that the cargo having a higher center of gravity could be more damagi ng to the outside rail when compared with the effect of the shorter center of gravity of the cargo, in a range from 0.94% to 3.17%, as a function of the spring constant of the suspension. Consequently and comparatively there would be a long term damaging effect on the rail when having a cargo with a high er center of gravity, so that specific cargo, having a high center of would be more aggressive to the infrastructure On the other hand for the range of time rate changes of the lateral acceleration, it was not found a consisten t trend regarding the effect of the value of the spring constant on the magnitude of the load transfers . T2 - IMECE 2024 CY - Portland, Oregon, USA DA - 17.11.2024 KW - Railway damage KW - Load transfer KW - Fourth power law KW - Experimental methods KW - Center of gravity KW - Tilt table KW - Suspension spring constant PY - 2024 SN - 978-0-7918-8869-8 SP - 1 EP - 4 PB - ASME AN - OPUS4-61785 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rasmussen, H. K. A1 - Fasano, A. A1 - Stajanca, Pavol A1 - Woyessa, G. A1 - Schukar, Marcus A1 - Bang, O. T1 - Mechanical characterization of drawn Zeonex, Topas, polycarbonate and PMMA microstructured polymer optical fibres N2 - The mechanical stress-strain behaviour of polymer optical fibres (POFs) drawn from various materials was measured, both before and after temperature annealing of the POFs. The POFs were drawn from PMMA (GEHR), Zeonex (480R), PC (Makrolon LED2245) and two different grades of Topas (8007S-04 and 5013S-04). With fibre drawing stresses at or above the elastic (uniaxial extensional) plateau modulus, the polymer chains in the POFs have a high degree of alignment, which has a large impact on fibre mechanical behaviour. The testing was performed at straining rates ranging from 0.011%/s, to 1.1%/s for the un-annealed fibres and a straining rate of 1.1%/s for the annealed ones. The elastic modulus of the tested POFs showed no sensitivity toward variation of straining rate. In the case of Topas 5013S-04 and PMMA, the producer-reported values are the same as the one obtained here for the POFs both before and after annealing. The drawn POFs made of Zeonex, PC, and Topas 8007S-04 exhibit larger elastic modulus than the respective materials in the bulk form. The elastic modulus of these fibres is reduced upon annealing by 10-15%, but still remains above the producer-reported values for the bulk polymers. In the nonlinear elastic region, only the PC POF is statistically unaffected by the changes in the straining rate, while Topas 8007S-04 POF shows insensitivity to the straining rate until 3% strain. All other changes affect the stress-strain curves. The annealing flattens all stress-strain curves, making the fibres more sensitive to yield. KW - Polymer optical fibres KW - Mechanical characterization KW - Stree-strain curve KW - PMMA KW - Topas KW - Polycarbonate KW - Zeonex PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-464163 DO - https://doi.org/10.1364/OME.8.003600 SN - 2159-3930 VL - 8 IS - 11 SP - 3600 EP - 3614 PB - Optical Society of America CY - Washington, DC AN - OPUS4-46416 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Accounting for Long Term Environmental Influences on Ultrasonic Monitoring Measurements of Reinforced Concrete Constructions with Embedded Transducers N2 - Ultrasound measurements in concrete are a well-known technique in civil engineering and non-destructive testing. For consistent monitoring of a concrete structure, the common techniques, using external sensors can often not provide the appropriate degree of repeatability, as the surface of structures changes, and comparable coupling conditions cannot be guaranteed when a measurement is repeated after some time. By embedding ultrasound transducers in concrete, we aim to develop a strategy for long-term monitoring of infrastructure, especially bridges, as a supplement and extension to other techniques. Applying the so-called coda wave interferometry to these measurements we can detect subtle changes in the medium far beyond the resolution limit of traditional time of flight methods. A smart sensor layout enables cost-efficient sensing of the entire area of interest. Embedding the transducers might remove uncertainties like coupling or positioning changes, while other challenges remain. Temperature and moisture content influence the structure and the transducers. These drifts need to be recorded and removed and good coupling must be ensured while not being able to visually inspect the sensor. In a multidisciplinary research group funded by the German Research Foundation, we aim to solve these problems on the way towards an ultrasound monitoring system for reinforced concrete structures. In various experiments in the lab and field, we determine the influence of temperature variations on the measurements and the equipment. As the monitoring task is the detection of irreversible damages - not reversible changes - a smart system requires a smart way of discrimination between permanent damages and reversible changes. With the data collected in these experiments, we present an approach to an environmental correction to ultrasound data to avoid a misinterpretation of these environmental changes as damage indicators. T2 - 10th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Porto, Portugal DA - 30.06.2021 KW - Coda Wave Interferometry KW - Embedded sensors KW - Long-term monitoring KW - Ultrasound KW - Temperature Influence PY - 2021 AN - OPUS4-53404 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Monitoring of a prestressed bridge model by ultrasonic measurement and vibration recordings N2 - Nowadays, civil engineers have applied prestressing technique to long span bridges to enhance the structural strength and to improve the structural performance in their life time. However, it‘s not easy to avoid prestress loss during the construction or in service time. This problem will influence the function of the structures and worse make our life in danger. Therefore, it‘s important to focus on the topic „bridge monitoring“ to make sure the structural property is "health". This presentation introduces the work which fulfills the research goal - birdge monitoring. A large-scale prestressed concrete bridge model was considered in this work. We obteined various damaged condition due to the different prestressed levels which we can change every time in the experiment. The experimental measurement in two scales were demonstrated by ultrasonics and natural vibration of the bridge. T2 - COMPDYN 2021 8th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering CY - Online meeting DA - 28.06.2021 KW - Bridge monitoring KW - Prestressed concrete bridge KW - Ultrasonic KW - Natural vibration PY - 2021 AN - OPUS4-52955 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Muon tomography applied to assessment of concrete structures: First experiments and simulations. N2 - Non-destructive techniques for reinforced or prestressed concrete inspection such as ultrasound or radar have found regular, successful practical application but sometimes suffer from limited resolution and accuracy, imaging artefacts or restrictions in detecting certain features. Until the 1980s X-ray transmission was used in case of special demands and showed a much better resolution than other NDT techniques. However, due to safety concerns and cost issues, this method is almost never used anymore. Muon tomography has received much attention recently. Novel detectors for cosmic muons and tomographic imaging algorithms have opened new fields of application. As a first step towards practical application in civil engineering and as a proof of concept we used an existing system to image the interior of a reference reinforced 600 kg concrete block. Even with a yet not optimized setup for this kind of investigation, the muon imaging results are at least of similar quality compared to ultrasonic and radar imaging, potentially even better. In a second step, we have performed simulations to assess the potential for a set of important testing problems such as grouting defects in tendon ducts. The next steps include the development of mobile detectors and optimizing acquisition and imaging parameters. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Muon tomography KW - Concrete KW - Inspection KW - Simulation PY - 2022 AN - OPUS4-56323 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abraham, O. T1 - Infrastar Training School on Fatigue and Reliability Analysis of Structures - Training for Assessment of Risk N2 - The Infrastar training school provides lectures and hands-on training to Master and PhD students, early-stage researchers and (young) professionals on all aspects of asset management of civil infrastructures with respect to fatigue of materials. It is organized yearly since 2019 and up to 20 profiles are selected to attend the 3.5-day training. A team of 7 teachers provides insight in multi-disciplinary and intersectoral basic concepts in three core fields, ranging from the design to the dismantling of the structures (bridges and wind turbines): 1. Monitoring and auscultation, 2. Structural and action models, 3. Reliability, risk and decision analyses. Each year, a recognized expert is invited to deliver a keynote lecture to raise interest in a specific aspect of one of the fields covered. The presentation is recorded and published on the training school website. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Doctoral School KW - Fatigue KW - Reliability KW - Concrete PY - 2022 AN - OPUS4-56349 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Coda Wave Interferometry for Monitoring Bridges with Embedded Ultrasonic Transducers – Lessons Learned at the Gänstorbrücke Bridge Ulm, Germany N2 - Ultrasonic Coda Wave interferometry has the potential to detect minute changes in scattering materials like concrete. By permanently installing ultrasonic transducers in concrete, DFG Research unit CoDA aims to develop methods for concrete damage assessment in Germany's aging infrastructure. To test the methods developed in simulations and laboratory experiments on a large scale, we have implemented several ultrasonic transducers at the Gänstorbrücke Ulm, one of Germany's most monitored road bridges. Since fall 2020 we are monitoring parts of the center of the Bridge, as well as an abutment, and compare the results to the commercial monitoring system. All data is recorded with a self-made data collection device, the so-called W-Box, and analyzed with different coda wave-based algorithms to detect signal and volumetric velocity changes. The long-term measurements show that the influence of temperature changes on strains and therefore ultrasound velocity changes calculated with coda waves can be monitored. The capabilities and limitations of the coda wave-based monitoring system are tested in a controlled experiment. Static loading using a truck with varying loads at several positions allows the calibration of the system to improve the detectability of possibly damaging loads and changes induced by this loading. A map of velocity change analyzing data from this load experiment shows that the influence of load on the material and strain distribution can be detected with array measurements. T2 - NDT-CE 2022 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Coda Wave Interferometry KW - Ultrasound KW - Embedded sensors KW - Bridge Monitoring KW - Load Experiment PY - 2022 AN - OPUS4-56454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Imaging of Ultrasonic Echo Measurements for Reconstruction of Technical Data of Bridges – Possibilities, Limitations and Outlook N2 - When reassessing existing concrete bridges, the challenge is often to obtain missing or incomplete information on the internal structure. In particular, the number and position of the existing reinforcement as well as the geometric dimensions of the components are of interest. Non-destructive testing methods, like radar or ultrasound, which work on the basis of the pulse-echo method, have been established for this purpose, as they only require access to the component from one side. The measurement data recorded on the structure require pre-processing to be able to reproduce the internal structure geometrically accurately. Besides different steps of data processing, the geometrical reconstruction of the measured data based on the Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) is state of the art today. In this paper, the technical possibilities of the ultrasonic echo method are presented based on measurements in the laboratory and on a real bridge structure. The precision of the reconstruction and its limitations are shown. In addition to the state of the art SAFT technique, open questions and the latest research approaches, such as imaging by reverse time migration (RTM) including initial results are discussed. T2 - 13th German-Japanese Bridge Symposium CY - Osaka, Japan DA - 29.08.2023 KW - Bridge KW - Non destructive testing and evaluation KW - Concrete KW - Validation PY - 2023 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-58327 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Current Use of NDT-CE For Infrastructure Inspection and Monitoring in Germany N2 - This presentation gives an overview on current use of NDT-CE for infrastructure inspection and monitoring in Germany. It reflects on challenges, applied standards and guideline including currently developed upgrades. Ways to select proper NDT methods are shown as well as a way how to use NDT results in quantitative, probabilistic strctural assessment. T2 - ISNT NDE2024 Pre-Conference Tutorial on NDT-CE CY - Chennai, India DA - 11.12.2024 KW - NDT-CE KW - Inspection KW - Assessment KW - Standards KW - Guidelines PY - 2024 AN - OPUS4-62197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - NDT-CE Qualification and Certification in Germany and Elsewhere N2 - Recently first qualification and certification schemes for NDT-CE testing personnel have been introduced and are well booked. The presentation focuses on the two level scheme recently put into standards in Germany. International activities, which favor the traditional three level ISO 9712 scheme, are also discussed. T2 - ISNT NDE2024 Pre-Conference Tutorial on NDT-CE CY - Chennai, India DA - 11.12.2024 KW - NDT-CE KW - Inspection KW - Qualification KW - Certification PY - 2024 AN - OPUS4-62198 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Paths towards digitalization in NDT for Civil Engineering N2 - This presentation shows the concepzual way how to intergrate NDT results into BIM, Digital Twins and more. The concept of BIM, Digital Twins and exchange data formats such as DICONDE and IFC (industry Foundation Classes) are explained. Two examples for Digital Twins are shown. T2 - ISNT NDE 2024 CY - Chennai, India DA - 12.12.2024 KW - NDT-CE KW - Digitalization KW - BIM KW - Digital Twin KW - DICONDE PY - 2024 AN - OPUS4-62202 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Climent Terol, Estela A1 - Gotor, Raul A1 - Tobias, Charlie A1 - Bell, Jérémy A1 - Martin-Sanchez, Pedro A1 - Rurack, Knut T1 - Dip Sticks Embedding Molecular Beacon-Functionalized Core−Mesoporous Shell Particles for the Rapid On-Site Detection of Microbiological Fuel Contamination N2 - Microbial contamination of fuels by fungi and bacteria presents risks of corrosion and fuel system fouling. In this work, a rapid test for the determination of microbial genomic DNA from aqueous fuel extracts is presented. It combines test strips coated with polystyrene core/mesoporous silica shell particles, to the surface of which modified fluorescent molecular beacons are covalently grafted, with a smartphone detection system. In the hairpin loop, the beacons incorporate a target sequence highly conserved in all bacteria, corresponding to a fragment of the 16S ribosomal RNA gene, which is also present to a significant extent in the 18S rRNA gene of fungi, allowing for broadband microbial detection. In the developed assay, the presence of genomic DNA extracts from bacteria and fungi down to ca. 20−50 μg L−1 induced a distinct fluorescence response. The optical read-out was adapted for on-site monitoring by combining a 3D-printed case with a conventional smartphone, taking advantage of the sensitivity of contemporary complementary metal oxide semiconductor (CMOS) detectors. Such an embedded assembly allowed to detect microbial genomic DNA in aqueous extracts down to ca. 0.2−0.7 mg L−1 and presents an important step toward the on-site uncovering of fuel contamination in a rapid and simple fashion. KW - Bacteria KW - Fungi KW - Rapid test KW - Fluorescence KW - Smartphone KW - Biofouling PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1021/acssensors.0c01178 SN - 2379-3694 VL - 6 IS - 1 SP - 27 EP - 34 PB - American Chemical Society CY - Washington, DC AN - OPUS4-51956 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mantha, Anant T1 - Immobilised gold nanoparticles for an optofluidic SERS platform N2 - The combination of SERS with microfluidics not only miniaturises the system but also introduces the possibility to control the environmental parameters of the analyte, which is not present when using either a droplet or cuvette. This allows for applications involving tiny sample volumes and control of sample environments. Direct usage of nanoparticles in solution with the analyte can cause the adsorption of the nanoparticles onto the surfaces of microfluidic systems, leading to undesirable memory effects. By using plasmonic nanoparticles of gold, silver or a mixture of the two, immobilised on removable glass or PDMS inserts, the life and reusability of the channels can be largely improved [1] because they can be inserted into the channel and replaced after use. Using immobilised nanoparticles also introduces a relatively large surface that can be scanned and can improve the reproducibility of the nanoparticle substrate properties and hence the measured spectra. Here, we will discuss strategies for the fabrication and characterization of immobilised plasmonic nanoparticles for bioanalytical applications in optofluidic systems. We will present the plasmonic properties as well as surface-enhanced Raman scattering (SERS) data of relevant compounds. T2 - Molecular Plasmonics 2025 CY - Jena, Germany DA - 15.05.2025 KW - SERS KW - Microfluidics KW - Mikrofluidik PY - 2025 AN - OPUS4-63259 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Meyendorf, Norbert ED - Ida, Nathan ED - Singh, Ripi ED - Vrana, Johannes T1 - NDE 4.0 in Civil Engineering N2 - There is a tremendous potential for NDE-CE due to the current changes in the construction industry. On the way to a digitized and digitalized way of work, including a shift from traditional ways of planning towards building information modeling, NDE-CE can be of help by providing quality assurance data during and directly after construction, condition data during operation, and missing information about older constructions before rehabilitation or demolition. However, to be successful, NDE-CE methods must be integrated into the data structures used by designers, planners, builders, owners, and users: it must go digital as well. Formats,interfaces, and reliable trusted storage sites for NDE-CE data are urgently required. A working group at DGZfP (“AG ZfPBau 4.0”) and various research project and initiatives are working on these issues but still must get more momentum. KW - NDT-CE KW - NDE 4.0 KW - Digitalization KW - BIM KW - Diconde PY - 2024 SN - 978-3-030-48200-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-48200-8_1-2 SP - 1 EP - 17 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-62199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Elastic Reverse Time Migration for Improved Ultrasonic Imaging of Concrete Constructions N2 - The ageing concrete infrastructure worldwide requires a thorough inspection and assessment. The traditional visual and tap testing methods required by many national and international standard have been meanwhile amended by more sophisticated tools like ultrasonic or radar echo technologies. While they can provide a much more detailed image of the interiors of concrete constructions, there are still several unsolved testing tasks on the wish list, such as the reliable sizing of internal objects, e.g. tendon ducts. Reverse Time Migration (RTM) is an imaging technique which is in use in the oil and gas industry for the exploration of new resources with seismic waves as a standard tool. Since about ten years there has been R&D effort to use RTM for imaging of ultrasonic echo data. As it uses the entire wavefield, RTM has some advantages compared to traditional SAFT, e.g. the ability to image vertical structures or the backside of objects. However, this comes with the cost of having to perform full wavefield simulations. We have adopted, improved, and used open source 2D full elastic codes (P/SV waves and SH waves) from geophysics to evaluate the capabilities and limitations of RTM for the imaging of certain features in concrete constructions. We can show the advantages of SH-wave RTM in comparison to SAFT, acoustic RTM and P/SV-based RTM. The findings are demonstrated based on simulated and real data, using a reference test specimen available at BAM. Position and diameter of tendon ducts have been determined with a sub-cm accuracy. T2 - ISNT NDE 2024 CY - Chennai, India DA - 12.12.2024 KW - NDT-CE KW - Ultrasound KW - Imaging KW - Reverse Time Migration KW - Concrete KW - RTM PY - 2024 AN - OPUS4-62203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bell, Jérémy A1 - Biyikal, Mustafa A1 - Rurack, Knut T1 - Embedded sensor based on tandem smartphone-microfluidic device for the detection of TNT in surface and sea waters N2 - The globe's seas were used as dumping ground after the world wars and those millions of ammunition, most of all containing 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), represent a pressing danger for fishermen, dredging operations, submarine cable installations and tourism. We developed an extremely selective indication method for TNT based on a specific reaction that produces a highly fluorescent compound. The indication system was integrated into a microfluidic PDMS chip for the solid-liquid extraction of TNT from water samples, offering environmental monitoring possibilities. Combining the advantages of a light-up indicator, microfluidics and a smartphone as detector, the embedded sensor allows for the remote and rapid detection of TNT down to ng in surface and sea waters. T2 - µTAS 2020 CY - Online meeting DA - 05.10.2020 KW - Smartphone KW - Rapid test KW - TNT KW - Ammunition KW - Schnelltest KW - Munition PY - 2020 AN - OPUS4-51444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pauli, Jutta A1 - Ramírez, A. A1 - Crasselt, C. A1 - Schmidt, W. A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Utilizing optical spectroscopy and 2',7'-difluorofluorescein to characterize the early stages of cement hydration N2 - The increasingly sophisticated nature of modern, more environmentally friendly cementitious binders requires a better understanding and control particularly of the complex, dynamic processes involved in the early phase of cement hydration. In-situ monitoring of properties of a constantly changing system over a defined period of time calls for simple, sensitive, fast, and preferably also non-invasive methods like optical spectroscopy KW - Flourescence KW - Optical probe KW - Sensor KW - Dye KW - Flourescin KW - Photophysics KW - PH KW - Quantum yield KW - Quality assurance KW - Mechanism KW - Cement KW - Concrete KW - Building material KW - Hydration KW - Process monitoring PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-537176 DO - https://doi.org/10.1088/2050-6120/ac2da0 SN - 2050-6120 VL - 10 IS - 1 SP - 2 EP - 13 PB - IOP Science AN - OPUS4-53717 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Assessment of the Application of Scaling Concepts for Blast Effects Analysis N2 - Blast testing finds its implementation in several applications, e.g. for the purpose of investigation into accidental or intentional explosions, or for an assessment of the level of protection provided by a certain structural configuration. Analytical and/or semi-empirical methods are generally limited to preliminary assessments prior to blast testing. Applications of numerical simulations with hydrocodes coupled with finite element methods (FEM) can only reduce the amount of blast testing required, as these necessitate fulfillment of the fundamental prerequisites of model verification and that of model validation. Field tests are implemented for contact detonations as well as near-field blast scenarios and shock tube tests for far-field blast scenarios. However, these can be extremely resource intensive. Reliable small-scale experiments are a promising alternative. The concepts of dimensional analysis and similarity based on Buckingham’s Π-theorem (1914) have been applied in different fields. For applications to the phenomenon of shock wave propagation, Hopkinson-Cranz or cube-root scaling is a well-established concept. When it comes to scaling the structural response, research has predominantly focused on structures made of metallic materials. Scaled investigations with concrete or reinforced concrete (RC) structures remain limited. The lack of even the most basic guidelines (far from any ‘standardized scaling methods’ for blast tests) show that scaling as a method is not yet established in blast effects analysis. In this preliminary study, we present a systematic approach and evaluation of scaling of blast effects analysis for RC slabs in order to develop guidelines for resource efficient testing methods. We study the blast scenario at two different scales. The focus of these investigations has been on evaluation of scaling of dynamics using pressure sensors, acceleration sensors and fiber optic sensing cables for distributed acoustic sensing (DAS). Further, the resulting plastic behavior upon blast is characterized by distributed strain sensing (DSS) along the same cables. T2 - 27th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock (MABS27) CY - Colmar, France DA - 06.10.2025 KW - Blast KW - RC-slabs KW - Similarity and scaling PY - 2025 AN - OPUS4-64616 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit A1 - Costard, Rene A1 - Hering, Marcus A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - Assessment of the Application of Scaling Concepts for Blast Effects Analysis N2 - Blast testing finds its implementation in several applications, e.g. for the purpose of investigation into accidental or intentional explosions, or for an assessment of the level of protection provided by a certain structural configuration. Analytical and/or semi-empirical methods are generally limited to preliminary assessments prior to blast testing. Applications of numerical simulations with hydrocodes coupled with finite element methods (FEM) can only reduce the amount of blast testing required, as these necessitate fulfillment of the fundamental prerequisites of model verification and that of model validation. Field tests are implemented for contact detonations as well as near-field blast scenarios and shock tube tests for far-field blast scenarios. However, these can be extremely resource intensive. Reliable small-scale experiments are a promising alternative. The concepts of dimensional analysis and similarity based on Buckingham’s Π-theorem (1914) have been applied in different fields. For applications to the phenomenon of shock wave propagation, Hopkinson-Cranz or cube-root scaling is a well-established concept. When it comes to scaling the structural response, research has predominantly focused on structures made of metallic materials. Scaled investigations with concrete or reinforced concrete (RC) structures remain limited. The lack of even the most basic guidelines (far from any ‘standardized scaling methods’ for blast tests) show that scaling as a method is not yet established in blast effects analysis. In this preliminary study, we present a systematic approach and evaluation of scaling of blast effects analysis for RC slabs in order to develop guidelines for resource efficient testing methods. We study the blast scenario at two different scales. The focus of these investigations has been on evaluation of scaling of dynamics using pressure sensors, acceleration sensors and fiber optic sensing cables for distributed acoustic sensing (DAS). Further, the resulting plastic behavior upon blast is characterized by distributed strain sensing (DSS) along the same cables. T2 - 27th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock (MABS27) CY - Colmar, France DA - 06.10.2025 KW - Similarity and scaling KW - Blast KW - RC-slabs PY - 2025 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-64617 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - AIFRI - Artificial Intelligence for Rail Inspection N2 - Verlegte Eisenbahnschienen werden mit Schienenprüfzügen, die mit zerstörungsfreier Ultraschall- und Wirbelstromprüftechnik ausgerüstet sind, auf Schienenfehler geprüft. Im Rahmen des mFund-geförderten Projektes AIFRI wurden von der TU Berlin KI-Algorithmen entwickelt, die die Prüfer bei der Auswertung der Daten unterstützen. Felddaten von realen Prüffahrten sind für das Training der KI ungeeignet, da es einerseits kaum Defekte in den Schienen gibt, die sich mit Ultraschall detektieren lassen, andererseits bei der Wirbelstromprüfung zahlreiche Oberflächeneffekte unbekannter Ursache angezeigt werden. Die Aufgabe der BAM bestand darin, durch Simulation gelabelte Trainingsdaten für die KI zu generieren. Während die mit simulierten Daten trainierte KI bei der Ultraschallprüfung eine gute Performance aufweist, sofern der Sim2Real-Gap durch Addition realitätsnaher Rauschsignaturen zu den simulierten Trainingsdaten minimiert wird, erwies sich die verwendete KI bei der Wirbelstromprüfung aufgrund zu vieler Falsch-Positives als ungeeignet. Die Ursache liegt vermutlich darin, dass aufgrund der großen Vielfalt von teils unbekannten Oberflächeneffekten nur eine kleine Auswahl simuliert werden konnte und die KI bei untrainierten Signalsignaturen halluziniert. T2 - AI/ML Symposium CY - Berlin, Germany DA - 06.11.2025 KW - Artificial intelligence KW - Non-destructive testing KW - Ultrasonic testing KW - Eddy current testing KW - Simulation KW - Sim2real gap KW - Railway rail inspection PY - 2025 AN - OPUS4-64630 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baasch, Benjamin A1 - Groos, Jörn A1 - Heusel, Judith A1 - Noll, Martin T1 - Data-driven sparse coding for onboard condition monitoring of railway tracks N2 - Continuous monitoring of the rail condition plays an important role in railway maintenance and the planning of noise- and vibration-reducing measures. Rail monitoring can be carried out efficiently using vibro-acoustic measurements with onboard sensors. However, this approach generates large amounts of acoustic and vibration data, which makes real-time transmission, processing and storage a challenge. This paper presents a sparse coding framework applied in the time–frequency domain that aims to overcome these challenges by significantly reducing the amount of data while preserving important information for rail defect detection and diagnosis. The Short-Time Fourier Transform is used as a preprocessing step to transform raw signals into a time–frequency representation, capturing the non-stationary characteristics of the signals. The spectrum at each time window is then represented by a sparse linear combination of basis spectra, which form a dictionary. Online sparse dictionary learning is used to create a data-driven, adaptive representation tailored to the frequency characteristics of vibro-acoustic signals related to rail defects. Experimental data acquired with a microphone and an accelerometer mounted on the wheelset of a tram are used to evaluate the framework. The experimental results show that the framework is able to achieve high compression rates and reduce noise. A reduction in data size of 98% was obtained without loss of relevant information. The proposed approach offers significant advantages for modern railway condition monitoring systems. It is scalable for large amounts of data, energy efficient and suitable for real-time implementation. By reducing data bottlenecks, it enables efficient track monitoring with on-board sensors. This work thus contributes to the development of intelligent and cost-effective solutions for infrastructure management. KW - Railway KW - Noise and vibration KW - Condition monitoring KW - Sparse coding KW - Sparse dictionary learning KW - Compressed sensing PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645038 DO - https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2025.113542 SN - 0888-3270 VL - 241 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-64503 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krenek, S. A1 - Eisermann, R. A1 - Failleau, G. A1 - Lu, Xin A1 - Thomas, P. A1 - Kjeldsen, H. A1 - Anhalt, K. T1 - Fibre-optic thermometry to support the clean energy transition N2 - The measurement and control of temperature plays a key role in achieving the European Green Deal targets for a low carbon energy system. Fibre-optic thermometry is an emerging technology that can improve temperature measurement in extreme environments for energy providers and industry due to its distributed sensing and immunity to electromagnetic fields. Various applications for optimisation and monitoring in the energy sector are described, covering the whole range from energy generation to transmission and consumption. However, fibre-optic thermometers have cross sensitivities to other quantities (e.g., strain and humidity) and ageing effects that need to be investigated, quantified and minimised to obtain traceable and reliable measurements. This is particularly important so that applications in critical infrastructure can benefit from future measurements that are not possible with conventional sensors. The European INFOTherm project aims to overcome the limitations that currently prevent the widespread use of fibre-optic thermometry by creating a dedicated European metrology infrastructure for research, development and calibration. First results on measurement uncertainty, improvement of measurement techniques and practical field tests are presented. KW - Industrial processes optimisation KW - Fibre-optic thermometry KW - Distributed temperature sensing KW - Traceability KW - Thermal energy storage KW - Electrical grid resilience PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640075 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2025-0044 SN - 2196-7113 VL - 92 IS - 9-10 SP - 392 EP - 405 PB - De Gruyter Brill AN - OPUS4-64007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dominguez-Bureos, Marco A1 - Sens-Schönfelder, Christoph A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Hadziioannou, Céline T1 - Stress- and Time-dependent Variations of Elastic Properties for Integrity Assessment in a Reinforced Concrete Test Bridge N2 - In lab experiments, it has been observed that the stress–and time-dependent elastic properties of a complex material at a structural scale perform accordingly to its composition at a microstructural level. We seek complementary practices to the current wavefield-based non-destructive testing techniques to assess not only the integrity level of civil structures but also the microstructural elements that contribute to it. In this paper, we study the systematic evolution of elastic properties of concrete as an alternative to investigate the density of micro imperfections in an outdoor-conditioned concrete structure. We estimate 5-second relative velocity changes in four locations on a Test bridge subjected to the action of vertical impulsive sources, at different prestressing levels (dynamic effects at different static conditions). We describe the structure’s stress- and time-dependent elastic response by means of acoustoelastic effect and Slow-dynamic processes, respectively. We also estimate the conventional ultrasound pulse velocity and perform a cooperative integrity analysis of the structure using the three elastic phenomena. Our findings reveal: 1) The presence of soft microstructures and their orientation’s influence on the acoustoelastic effect and Slow-dynamics in field-conditioned concrete structures. 2) The relation of low ultrasound pulse velocities with high acoustoelastic effect and high magnitudes and variability of Slow-dynamics. 3) Different elastic behaviours on the north and south spans of the bridge, suggesting different heterogeneity levels on the analysed locations of the concrete beam. KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Nonlinear KW - Elastic properties KW - Damage PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640064 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-025-01257-y SN - 0195-9298 VL - 44 IS - 4 SP - 1 EP - 16 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-64006 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Schönsee, Eric A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Hüsken, Götz T1 - Investigating the impact of material rheology on geometric accuracy in 3D concrete printing using real-time monitoring N2 - Additive manufacturing of concrete structures is an innovative and rapidly advancing technology. One of its key advantages is the ability to achieve freeform designs in civil engineering, enabling entirely new architectural possibilities. However, despite the demonstrated benefits of this technology, maintaining consistent print quality during the printing process remains a significant challenge and is seldom implemented. The continuous mixing process inherent in 3D concrete printing introduces potential variations in the dry mix composition or water content, making a single test sample insufficient to represent the entire structure. Moreover, defects in a single layer can compromise the integrity of the whole structure. This underscores the need for continuous, real-time monitoring to document and ensure the quality of the printing process. At the Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM), a 3D concrete printer was developed to enable real-time non-destructive monitoring of material properties during the printing process. This study examines the impact of rheological variations, influenced by water content variations, on the geometric characteristics of printed elements. Geometric measurements are captured in real time using a high-precision laser scanner. Concrete elements are printed under controlled conditions with systematically varied process parameters. Preliminary results reveal a strong correlation between rheological behaviour and the geometric properties of the printed components. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Turkiye DA - 24.09.2025 KW - 3D concrete printing KW - Real-time monitoring KW - Quality control PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645394 DO - https://doi.org/10.58286/31704 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net AN - OPUS4-64539 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - A silica-based protective system modified with rock powder for the preservation of tuff stone N2 - Tuffs are lightweight and porous pyroclastic rocks composed of a volcanic ash matrix containing pumice and rock fragments, quartz, sanidine and other individual crystals, zeolites, and clay minerals. Due to their low density and high porosity, tuff stones are easy to work with and transport. They have been used as construction material in many historical buildings in Germany. However, most tuff stones exhibit poor resistance to weathering due to their morphology and porosity. If the physico-chemical degradation of the stones is already well advanced, ensuring the safety of the buildings often requires extensive stone replacement. However, this contradicts the fundamental principle of conservation, which prioritises the preservation of the original material. In a recently completed research project, a silica-based protective system modified with rock powder was developed for the preservation of tuff stone. Suitable colloidal silica dispersions and modified rock powders customised produced from tuff waste were used. The protective system was optimised to reduce the capillary water absorption of tuff while maintaining its water vapour diffusion properties, to build a durable protective system-tuff bond, and to achieve a visual and tactile resemblance to tuff. The protective system was developed at laboratory scale. It was subsequently applied to a test area at a restoration site in Berlin-Zehlendorf, Germany, to assess its performance under outdoor conditions. By applying the new protective system, the historic building structure is better preserved, tuff stone resources are saved, and tuff waste is effectively recycled. T2 - STONE 2025 - 15th International Congess on the Deterioration and Conservation of Stone CY - Paris, France DA - 08.09.2025 KW - Protective system KW - Rock powder KW - Silica sol KW - Stone preservation KW - Tuff stone KW - Tuff waste recycling PY - 2025 AN - OPUS4-64751 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Comparative study of lightweight expanded aggregates made from masonry rubble or clay N2 - Lightweight aggregates can be manufactured from masonry rubble by a thermal expanding process pursuing the idea of feedstock recycling. Throughout a series of research projects, the manufacturing process has been developed, optimized and scaled up. Various test results prove that the engineering properties of the new expanded masonry rubble aggregates are similar to those of traditional expanded clays. The aggregates show a heterogeneous and macroporous pore structure. The grains consist of cracks, cavities, large bulky pores and a solid skeleton containing small capillary pores as well as partly melted areas. But which differences and similarities exist to expanded clay aggregates, which are made from a relatively homogeneous clayey raw material? To answer this question, comparative studies on the chemical, physical, mineralogical and microstructural characteristics of expanded masonry rubble aggregates and commercial expanded clay aggregates have been conducted. In our contribution, results of particle shape and porosity measurements, mercury intrusion porosimetry and electron microscopy are presented. The microstructural characteristics are correlated with engineering properties, such as water absorption and particle strength. T2 - V International Conference Progress of Recycling in the Built Environment CY - Weimar, Germany DA - 10.10.2023 KW - Lightweight aggregates KW - Expanded aggregates KW - Expanded clay KW - Masonry rubble KW - Chemical recycling PY - 2023 AN - OPUS4-64754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rannefeld, Anne T1 - Recycling Filtermaterial-Filtersubstrate zur Behandlung von Niederschlagsabflüssen N2 - Traditionell wurde Regenwasser aus Siedlungsgebieten schnell über Kanalnetze abgeleitet. Dies führte zu einer geringeren Verdunstung und Bodenspeicherung sowie zu einem verstärkten Abfluss von versiegelten Flächen. Dadurch werden der Wasserkreislauf, das Kleinklima und die Grundwasserneubildung beeinträchtigt, während Klär- und Regenwasseranlagen belastet werden. Starkregenereignisse können die Anlagen überlasten und lokale Überschwemmungen verursachen. Gleichzeitig gelangen Schwermetalle wie Kupfer, Zink und Blei in das Wassersystem und verursachen Umweltprobleme. Um den Wasserkreislauf ökologisch wiederherzustellen, Überschwemmungen zu verhindern und Schadstoffeinträge zu reduzieren, rücken Versickerung und Rückhaltung von Regenwasser im Sinne des Schwammstadtkonzeptes in den Fokus. Gründächer, Versickerungsmulden oder Retentionsbodenfilter verzögern den Abfluss und entlasten so die Kanalisation. Dabei spielen Filter- und Speichermaterialien eine zentrale Rolle, um das Regenwasser zusätzlich zu reinigen und nutzbar zu machen. Durch die Nutzung recycelter Bau- und Abbruchstoffe als Filtermaterialien können Primärrohstoffe eingespart und natürliche Ressourcen geschont werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts „RC-Filtersubstrate“ werden Granulate aus recyceltem Kalksandsteinbruch und Porenbetonbruch sowie einer daraus speziell hydrothermal hergestellten Körnung als Retentionsfilter für verunreinigtes Niederschlagswasser untersucht. Aufgrund ihres mesoporösen Gefüges und ihrer Calciumsilicathydrat-Phasen (C-S-H) zeigen diese Materialien großes Potenzial zur Abtrennung von Kupfer, Zink und Blei. Dieser Ansatz des rohstofflich-chemischen Recyclings von Bau- und Abbruchabfällen überführt die Reststoffe in neue maßgeschneiderte Produkte. Durch die gezielte Steuerung der Porosität und der Mikrostruktur der Hydrothermalgranulate lässt sich die Reinigungsleistung optimieren. Zusätzlich können die RC-Filtersubstrate mit Bakterien besiedelt werden, um die Filterleistung weiter zu steigern. Es soll nachgewiesen werden, dass RC-Filtermaterialien als effektive Niederschlagswasserfilter geeignet sind. Zudem soll die Filterleistung in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Filtersubstrate untersucht werden. Im Vortrag werden die Erfahrungen zur Herstellung der Hydrothermalgranulate aus Kalksandsteinbruch- und Porenbetonbruchmehlen vorgestellt. T2 - Tagung Aufbereitung und Recycling CY - Freiberg, Germany DA - 06.11.2025 KW - Hydrothermalgranulat KW - Filtermaterial KW - Recycling KW - Kalksandstein KW - Porenbeton PY - 2025 AN - OPUS4-64789 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Sicherheit durch Korrosionsschutzgerechte Werkstoffauswahl in Straßentunneln N2 - Der Beitrag zeigt Ergebnisse eines Forschungsvorhabens. Innerhalb dieses Vorhabens wurden Korrosionsproben über 8 Jahre in 3 Straßentunnelbauwerken beprobt. T2 - gfkorr Jahrestagung 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 04.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-648008 AN - OPUS4-64800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Zerstörungsfreie Prüfung von Betonkonstruktionen N2 - Der Vortrag behandelt den Stand der Technik bei der zerstörungsfreien Prüfung von Betonkonstruktionen und insbesondere den Stand und die Herausforderungen bei der Digitalisierung. Es werden Prüfaufgaben sowie etablierte Prüfmethoden und die passende Auswahl diskutiert. Ein weitere Schwerpunkt liegt bei der Genauigkeit und Verlässlichkeit und dem Konzept ZfPStatik. Abschließend werden Schnittstellen zu BIM, SIB-Bauwerke und anderen System kurz angerissen und ein Katalog offener Fragen aufgestellt. T2 - Workshop Digitale Bauwerkserhaltung inklusive Bauwerksdiagnose CY - Bonn, Germany DA - 20.02.2024 KW - ZfP-Bau KW - Beton KW - Bauwerksprüfung KW - Digitalisierung KW - ZfPStatik PY - 2024 AN - OPUS4-59547 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Accuracy, Uncertainty, Probability of Detection N2 - This talk presents the concepts of measurement accuracy, uncertainty (in contrast to error analysis) an probability of detection for non-destructive testing. The relevant guidelines (GUM, Mil.Std.) are intrduced and practical examples given. T2 - USES2 Training Week 2 CY - Berlin, Germany DA - 24.06.2024 KW - Uncertainty KW - Pod KW - Measurements PY - 2024 AN - OPUS4-60467 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Monitoring of a German Road Bridge Using Embedded Ultrasonic Transducers and Coda Waves N2 - The ‘G¨anstorbr¨ucke’ bridge between the cities of Ulm and Neu-Ulm is one of the best-monitored bridges all over Germany. In addition to an already active bride monitoring system, we have equipped the bridge with 30 ultrasonic transducers to explore the monitoring possibilities at an in-service large-scale reinforced concrete structure with continuous active ultrasonic measurements. The monitoring system is based on the detection of small changes in the entire signal, especially the multiply scattered parts of the recording, the so-called coda. Applying Coda Wave Interferometry (CWI), subtle changes in the signal can be detected and related to changing velocities in the area between source and receiver. A comparison of the results from coda wave interferometry with the strain measurements of the permanent monitoring system shows a correlation between strain measurements and CWI results. We discuss the challenges of changing environmental conditions, pose for interpretation of the results, and highlight the advantages of embedded versus externally attached ultrasonic transducers in permanent bridge monitoring, especially when coda wave interferometry is applied. T2 - EWSHM 2022 CY - Palermo, Italy DA - 04.07.2022 KW - Bridge monitoring KW - Ultrasound KW - Embedded sensors KW - Coda wave interferometry PY - 2022 AN - OPUS4-55383 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man T1 - Assessment of prestress loss in a large-scale concrete bridge model under outdoor condition N2 - The presentation shows that subtle variations in coda wave velocity can capture minor temperature effects, offering a good understanding of how a outdoor prestressed concrete structure responds to environmental conditions over time. Ultimately, this work contributes to development of more comprehensive and resilient structural health monitoring strategies for prestressed concrete infrastructure. T2 - EVACES 2025 CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Coda wave interferometry KW - Damage detection KW - Prestress loss KW - Seismic interferometry KW - Structural health monitoring PY - 2025 AN - OPUS4-64211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koniorczyk, M. A1 - Bednarska, Dalia A1 - Wieczorek, A. A1 - Materak, K. T1 - Probabilistic approach to concrete durability based on combined stochastic differential equations and Monte Carlo method N2 - Cementitious materials are often exposed to aggressive environments, which have a significant impact on their durability. Proper prediction of concrete corrosion helps to apply the right measures and technologies, to extend the service life of structures. Carbonation and cyclic freezing are recognized among the most common corrosive factors for concrete. Their progress is linked to the penetration of CO2 and water into the concrete structure. Due to the random arrangement of aggregates and cement paste, concrete is an inhomogeneous material. Therefore, the progress of carbonation and frost-induced damage should be treated as random variables with appropriate probabilistic parameters. Experimental studies on concrete carbonation and freezing were conducted in accordance with the standards EN 12390–12 and EN 12390–9. As observed in the experiments, the progress of carbonation and frost damage of concrete could be described by zigzag, not necessarily monotonic functions. Stochastic differential equations (SDE) were employed to predict the behavior of concrete exposed to elevated CO2 concentrations and cyclic freezing. The stochastic model consisted of a drift term, which described the general trend of concrete durability exposed to carbonation and frost cycles, as well as a diffusion term, which accounted for the stochastic features of inhomogeneous concrete microstructure. The Euler–Maruyama approximation with Milstein improvement was applied to model the realization of the stochastic changes in concrete microstructure/durability. The proposed approach predicted experimental results with high accuracy. The application of the Monte Carlo (MC) method with 100,000 SDE realizations allowed to calculate the statistical parameters of the processes, such as concrete carbonation and freezing cycles. The probabilistic parameters, such as expected values and standard deviations, calculated using the SDE_MC approach, were in good agreement with experimental results for both problems, i.e. decelerating concrete carbonation and accelerating concrete scaling. KW - Concrete durability KW - Concrete carbonation KW - Concrete scaling KW - Time-dependent random variable KW - Stochastic differential equations PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643417 DO - https://doi.org/10.1007/s43452-025-01335-y SN - 2083-3318 VL - 25 IS - 5-6 SP - 1 EP - 31 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Schweiz AN - OPUS4-64341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Ebell, Gino A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Schneider, Ronald ED - Lienhart, Werner ED - Krüger, Markus T1 - On potentials and challenges of physics-informed SHM for civil engineering structures N2 - Physics-informed structural health monitoring, which integrates realistic physical models of material behavior, structural response, damage mechanisms, and aging processes, offers a promising approach to improve monitoring capabilities and inform operation and maintenance planning. However, the associated technical challenges and model requirements are context-specific and vary widely across applications. To illustrate the relevance and potential of the topic, two application examples are presented. The first focuses on monitoring the modal characteristics of a prestressed road bridge, where strong sensitivity to temperature variations limits the diagnostic capabilities of conventional vibration-based global monitoring. The discussion highlights how environmental influences can obscure structural changes, and emphasizes that purely data-based approaches are inherently limited to detecting anomalies and do not enable comprehensive condition diagnostics. The second example explores a physics-informed monitoring approach for prestressed concrete bridges affected by hydrogen-induced stress corrosion cracking. T2 - SHMII-13 CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Hydrogen Stress Corrosion Cracking KW - SHM KW - Physics informed PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643271 SN - 978-3-99161-057-1 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-057-1-039 SP - 245 EP - 251 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz, Austria AN - OPUS4-64327 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Automated Active Infrared Thermography for Advanced Non-Destructuve Testing N2 - Active thermographic testing is a versatile and powerful method of the non-destructive testing (NDT) family. With the advent of modern laser technology, new and significant fields of application have emerged. When combined with industrial robotics, laser thermography enables fully automated, large-area inspection of components with complex geometries for surface and near-surface cracks. This lecture will provide an overview of the fundamental principles of laser thermography, highlight recent developments and automation efforts within our department for thermographic surface-crack detection, and present an outlook on emerging research trends and modern thermography techniques shaping the future of NDT. T2 - California Applied Seminar Series CY - Bologna, Italy DA - 10.10.2025 KW - Infrared thermography KW - Deep Learning KW - Robot-assisted inspection KW - Laser thermography KW - Multispectral Imaging PY - 2025 AN - OPUS4-64338 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Development of a platform for benchmarking of simulation models for verification and validation N2 - This presentation introduces a modular and open platform developed by BAM for the verification and validation (V&V) of simulation models, particularly material models used across various solvers. The platform aims to enhance transparency, reproducibility, and comparability in computational engineering by integrating standardized workflows, benchmark datasets, and semantic technologies. Key components include: Simulation workflows powered by tools like Snakemake and JupyterHub, Research Object Crates (ROCrates) for structured data and provenance tracking, Ontologies and knowledge graphs to semantically describe models, data, and results, Federated registries for storing and querying benchmark results and ROCrates. The platform supports both verification (e.g., analytical comparisons, convergence studies) and validation (e.g., experimental data matching), and facilitates tool-independent performance metrics using standardized output formats. It promotes collaborative development through containerized environments, automated testing, and reproducible research practices. This initiative contributes to the broader goal of ensuring safety in technology and chemistry, aligning with BAM’s mission and supporting the scientific community in developing reliable simulation models. T2 - FABER Project CY - Prague, Czech Republic DA - 18.09.2025 KW - Verification and validation KW - Simulation Workflows KW - Digital Twin KW - Model Calibration PY - 2025 AN - OPUS4-64352 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saif-Ur-Rehman, Saif-Ur-Rehman T1 - Assessing Structural Failure in Extrusion-based 3D Concrete Printing Using Plasticity Models N2 - 3D concrete printing (3DCP) brings automation in construction, reduces material usage, increases design flexibility, and eliminates the need for formwork. However, it is a complex process involving various parameters that are often defined by trial and error. This can lead to unforeseen failures during the print, such as buckling or yielding. Computational modeling can be used in the design stage to predict and prevent failure, during printing for real-time process control, and afterwards to assess how variations during printing affect the final structure. The structural failure during the print is primarily governed by how concrete behaves at the material level, making the choice of constitutive model crucial. Plasticity models are commonly used to assess buildability, with the Mohr-Coulomb criterion being a widely used approach [1]. However, its suitability for modeling fresh concrete for 3DCP, under such loading conditions and varying material properties is still an open research question. Furthermore, experimental studies have shown that fresh concrete exhibits non-linear behavior before failure [2], which is usually not considered in structural simulations of 3DCP. This work investigates the influence of plasticity models on different structural failure modes observed in 3DCP, specifically elastic buckling and plastic collapse. The non-linear behavior of fresh concrete is accounted for by incorporating non-linear isotropic hardening into the plasticity models. A Von-Mises plasticity model and a Mohr-Coulomb model with a hyperbolic smooth approximation are implemented, both incorporating non-linear hardening. An objective stress rate formulation is adopted to consider geometric non-linearity for accurate buckling predictions. As freshly deposited layers structurate over time, an age-dependent model is implemented to capture the stiffness and strength evolution of printed layers. To simulate the layer-by-layer process, a pseudo-density-based activation method is used, allowing sequential activation of layers as printing progresses. Model parameters are identified for different ages using Bayesian inference via inverse finite element modeling by numerically replicating stress-strain data from uniaxial compression tests on samples at different ages. Printing simulations are conducted for thin-walled and cylindrical structures, demonstrating the influence of choice of plasticity model on buckling behavior and material failure. T2 - The Fifth International Conference on Simulation for Additive Manufacturing (SIM-AM 2025) CY - Pavia, Italy DA - 9.09.2025 KW - 3D Concrete Printing KW - Material Modeling KW - Plasticity KW - Simulation PY - 2025 AN - OPUS4-64361 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Saif-Ur-Rehman, Saif-Ur-Rehman T1 - Assessing Structural Failure in Extrusion-based 3D Concrete Printing Using Plasticity Models N2 - 3D concrete printing (3DCP) brings automation in construction, reduces material usage, increases design flexibility, and eliminates the need for formwork. However, it is a complex process involving various parameters that are often defined by trial and error. This can lead to unforeseen failures during the print, such as buckling or yielding. Computational modeling can be used in the design stage to predict and prevent failure, during printing for real-time process control, and afterwards to assess how variations during printing affect the final structure. The structural failure during the print is primarily governed by how concrete behaves at the material level, making the choice of constitutive model crucial. Plasticity models are commonly used to assess buildability, with the Mohr-Coulomb criterion being a widely used approach. However, its suitability for modeling fresh concrete for 3DCP, under such loading conditions and varying material properties is still an open research question. Furthermore, experimental studies have shown that fresh concrete exhibits non-linear behavior before failure, which is usually not considered in structural simulations of 3DCP. This work investigates the influence of plasticity models on different structural failure modes observed in 3DCP, specifically elastic buckling and plastic collapse. The non-linear behavior of fresh concrete is accounted for by incorporating non-linear isotropic hardening into the plasticity models. A Von-Mises plasticity model and a Mohr-Coulomb model with a hyperbolic smooth approximation are implemented, both incorporating non-linear hardening. An objective stress rate formulation is adopted to consider geometric non-linearity for accurate buckling predictions. As freshly deposited layers structurate over time, an age-dependent model is implemented to capture the stiffness and strength evolution of printed layers. To simulate the layer-by-layer process, a pseudo-density-based activation method is used, allowing sequential activation of layers as printing progresses. Model parameters are identified for different ages using Bayesian inference via inverse finite element modeling by numerically replicating stress-strain data from uniaxial compression tests on samples at different ages. Printing simulations are conducted for thin-walled and cylindrical structures, demonstrating the influence of choice of plasticity model on buckling behavior and material failure T2 - 11th GACM Colloquium on Computational Mechanics 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 21.09.2025 KW - 3D concrete printing KW - Von-Mises plasticity KW - Mohr-Coulomb plasticity KW - Constitutive modeling KW - Non-linear hardening KW - Objective stress rate KW - Finite element modeling KW - Bayesian inference PY - 2025 AN - OPUS4-64360 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Embedding model form uncertainties for Bayesian inference of discrepant simulations N2 - Simulation models are widely used to generate valuable insights into complex physical systems. To accurately reflect system behavior, these models require updates to their governing parameters based on system measurements. Bayesian inference methodologies are particularly attractive for this purpose, as they quantify parameter uncertainty. However, simulation models inherently exhibit discrepancies with observed measurements, as they cannot perfectly replicate the infinitely complex reality. Ignoring these discrepancies leads to overconfident estimations of the inferred posterior distributions, potentially centering around incorrect parameters. This issue affects the calculation of predictions and Quantities of Interest (QoIs), resulting in overly concentrated posterior distributions. The most common framework for incorporating model form uncertainty was developed by Kennedy and O’Hagan, which introduces a flexible discrepancy term that is inferred alongside model parameters. However, this approach does not preserve the physicality of the predictions nor facilitate the propagation of model form uncertainty to other QoIs. To address these limitations, Sargsyan proposed embedding the discrepancy term in the parameter formulation as a stochastic extension. This work demonstrates our own explainable framework for embedding model form uncertainties in the Bayesian system of complex engineering systems. Our framework emphasizes the interpretability of discrepancy terms, quantifies uncertainties for models with significant discrepancies relative to measurements and high noise levels, and fully propagates these uncertainties to QoIs for reliable statistical analysis. We apply this framework to a thermal compensation model for the structural health monitoring system of a bridge, illustrating its potential for enhancing decision-making in engineering applications. T2 - UNCECOMP 2025 CY - Rhodes, Greece DA - 15.06.2025 KW - Unsicherheiten Quantifizierung KW - Brückenüberwachung KW - Digitaler Zwilling PY - 2025 AN - OPUS4-64353 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Frank A. A1 - Hille, Falk A1 - Glisic, Branco ED - Lienhart, Werner ED - Krüger, Markus T1 - Global Perspectives on Structural Monitoring in Civil Engineering N2 - Structural Monitoring (SM) is crucial in civil engineering for ensuring the safety, functionality, and longevity of civil infrastructure, especially bridges. As its importance grows, SM practices are guided mainly by national standards, leading to fragmented approaches and limited global integration. This paper examines SM guidelines, focusing on contributions from Germany, while exploring the broader international framework. In Germany, key guidelines such as the DGZfP Merkblatt B09 and others offer structured methods and practice examples for long-term monitoring and performance assessment. Internationally, countries have developed their own SM frameworks. Amongst others, Austria’s RVS Richtlinie 13.03.01, France’s COFREND Livre Blanc, Canada’s ISIS Guidelines, the ACI Report 444.2-21 from the USA, the TRB Circular E-C246 and the CIRIA Guideline from the UK contribute to a global understanding of SM. These guidelines address common technical, theoretical, and economic challenges across regions. This paper highlights the need for international collaboration, identifying synergies and gaps to promote a unified approach to SM. It offers insights into global standards and how successful strategies can foster innovation and cohesion in SM practices worldwide. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Structural Health Monitoring KW - bridge structures KW - guidelines PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643859 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-057-1-063 SP - 411 EP - 419 PB - Verlag der Technischen Universität Graz AN - OPUS4-64385 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Wedel, Frederik A1 - Lehmann, Frank A. A1 - Pirskawetz, Stephan ED - Lienhart, Werner ED - Krüger, Markus T1 - Structural health monitoring guidelines for bridges in Germany N2 - With the advancement of digitalization and related technological developments, Structural Health Monitoring (SHM) has become a useful and increasingly widespread tool to assist in the maintenance management of bridges and other engineering structures. The process of implementing monitoring requires expertise in many fields such as civil engineering, bridge operation and maintenance, monitoring technology, and data analysis. In recent years, monitoring has moved from method and technology development to standard practice. However, the implementation of monitoring as a standardized process can be an obstacle, especially for bridge operators, due to a lack of practical experience combined with the various expertise required. This can affect several areas, such as determining the cost-effectiveness of a monitoring measure, proper tendering and contracting, quality control, analysis and evaluation of measurement data, and last but not least, data management. In order to support the introduction of monitoring technologies into the practice of infrastructure operators, several guidelines have been developed in Germany in recent years by different interest groups, each with a different focus and essentially complementing each other. This paper aims to provide an overview of four different recently published guidelines and to highlight their strengths and advantages. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Structural Health Monitoring KW - Bridge structures KW - Guidelines PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643809 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-057-1-064 SP - 420 EP - 427 PB - Verlag der Technischen Universität Graz AN - OPUS4-64380 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Structural health monitoring guidelines for bridges in Germany N2 - With the advancement of digitalization and related technological developments, Structural Health Monitoring (SHM) has become a useful and increasingly widespread tool to assist in the maintenance management of bridges and other engineering structures. The process of implementing monitoring requires expertise in many fields such as civil engineering, bridge operation and maintenance, monitoring technology, and data analysis. In recent years, monitoring has moved from method and technology development to standard practice. However, the implementation of monitoring as a standardized process can be an obstacle, especially for bridge operators, due to a lack of practical experience combined with the various expertise required. This can affect several areas, such as determining the cost-effectiveness of a monitoring measure, proper tendering and contracting, quality control, analysis and evaluation of measurement data, and last but not least, data management. In order to support the introduction of monitoring technologies into the practice of infrastructure operators, several guidelines have been developed in Germany in recent years by different interest groups, each with a different focus and essentially complementing each other. This paper aims to provide an overview of four different recently published guidelines and to highlight their strengths and advantages. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Structural Health Monitoring KW - Bridge structures KW - Guidelines PY - 2025 AN - OPUS4-64384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Uhlig, Marvin T1 - Schweißverfahrensqualifikation an Stumpfnahtverbindungen aus Altstahl- und Feinkornbaustahl N2 - Der Erhalt und die Ertüchtigung bestehender Stahltragwerke gewinnen im Bauwesen zunehmend an Bedeutung. Besonders betroffen sind Konstruktionen aus sogenannten Flussstählen, die im Zeitraum zwischen etwa 1880 und 1940, noch vor Einführung der ersten Stahlnorm DIN 488-1, in großem Umfang im Brücken-, Wasserbau- und Hochspannungsanlagenbau verwendet wurden. Diese Stähle wurden in historischen Herstellungsverfahren wie dem Thomas-, Bessemer- oder Siemens-Martin-Verfahren erzeugt und weisen im Vergleich zu heutigen Baustählen eine deutlich größere Streuung in ihren chemischen und mechanischen Eigenschaften auf. Trotz ihres hohen Alters sind viele dieser Tragwerke nach wie vor im Betrieb und befinden sich am Rande ihrer statischen und funktionalen Anforderungen. Ihr Rückbau und Ersatz durch Neubauten sind jedoch oftmals mit erheblichem wirtschaftlichem, logistischem und ökologischem Aufwand verbunden. Daher rückt die Instandhaltung und Weiterverwendung solcher Altbauwerke verstärkt in den Fokus von Infrastrukturprogrammen, Sanierungsstrategien und besitzt eine große kulturelle Bedeutung Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung soll das Potenzial des MAG-Schweißens mit G 18 8 Mn Zusatzwerkstoff für Stumpfnahtverbindungen aus Flussstahl und Feinkornbaustahl qualifiziert werden. Ziel ist es, durch experimentelle und werkstofftechnische Analysen weitere Erkenntnisse über die Schweißbarkeit historischer Stähle zu gewinnen, Anwendungsempfehlungen für die Praxis abzuleiten und damit einen Beitrag zur sicheren und wirtschaftlichen Sanierung historischer Infrastrukturbauwerke zu leisten. T2 - DVS Congress 2025 CY - Essen, Germany DA - 16.09.2025 KW - Altstahl KW - MAG-Schweißen KW - Seigerungen KW - Instandsetzung KW - Feinkornbaustahl PY - 2025 AN - OPUS4-64279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Uhlig, Marvin A1 - Schröder, Nina A1 - Höfer, Kevin A1 - Kromm, Arne A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Hensel, Jonas T1 - Schweißverfahrensqualifikation an Stumpfnahtverbindungen aus Altstahl- und Feinkornbaustahl N2 - Der Erhalt und die Ertüchtigung bestehender Stahltragwerke gewinnen im Bauwesen zunehmend an Bedeutung. Besonders betroffen sind Konstruktionen aus sogenannten Flussstählen, die im Zeitraum zwischen etwa 1880 und 1940, noch vor Einführung der ersten Stahlnorm DIN 488-1, in großem Umfang im Brücken-, Wasserbau- und Hochspannungsanlagenbau verwendet wurden. Diese Stähle wurden in historischen erstellungsverfahren wie dem Thomas-, Bessemer- oder Siemens-Martin-Verfahren erzeugt und weisen im Vergleich zu heutigen Baustählen eine deutlich größere Streuung in ihren chemischen und mechanischen Eigenschaften auf. Trotz ihres hohen Alters sind viele dieser Tragwerke nach wie vor im Betrieb und befinden sich am Rande ihrer statischen und funktionalen Anforderungen. Ihr Rückbau und Ersatz durch Neubauten sind jedoch oftmals mit erheblichem wirtschaftlichem, logistischem und ökologischem Aufwand verbunden. Daher rückt die Instandhaltung und Weiterverwendung solcher Altbauwerke verstärkt in den Fokus von Infrastrukturprogrammen, Sanierungsstrategien und besitzt eine große kulturelle Bedeutung. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung soll das Potenzial des MAG-Schweißens mit G 18 8 Mn Zusatzwerkstoff für Stumpfnahtverbindungen aus Flussstahl und Feinkornbaustahl qualifiziert werden. Ziel ist es, durch experimentelle und werkstofftechnische Analysen weitere Erkenntnisse über die Schweißbarkeit historischer Stähle zu gewinnen, Anwendungsempfehlungen für die Praxis abzuleiten und damit einen Beitrag zur sicheren und wirtschaftlichen Sanierung historischer Infrastrukturbauwerke zu leisten. T2 - DVS Congress 2025 CY - Essen, Germany DA - 16.09.2025 KW - Altstahl KW - MAG-Schweißen KW - Seigerungen KW - Instandsetzung KW - Feinkornbaustahl PY - 2025 SN - 978-3-96144-298-0 VL - 401 SP - 1 EP - 17 AN - OPUS4-64278 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prakash, Swayam T1 - Development of a Rapid and Sensitive Fluorometric Detection Method for Urobilin Analysis for On-site Water Quality Assessment N2 - The W.H.O. estimated that globally at least 2 billion people use drinking water sources contaminated with faeces and according to UNICEF, most of these faecal contaminants detection methods are expensive, time-consuming (18–24 h time to result), and, with few exceptions, not suited for on-site analysis. Hence, there is an urgent need for the development of rapid analytical methods that allow to unequivocally assess drinking water quality directly on-site. Our approach exploits the weak fluorescence of faecal biomarkers such as urobilin (UB), which is enhanced through complexation with Zn2+ in alcoholic media and is the basis of their detection/estimation, known as Schlesinger’s test.3 However, this method is associated with limitations, as the fluorescence of Zn2+ complexes of UB in water is weak, shows time dependent loss of emission intensity and has strong interference from humic substances that naturally present in surface waters. , To circumvent these issues and achieve the rapid and sensitive on-site detection of FPs, silane-functionalized glass fibre paper test strips were developed following the ‘drop-&-detect’ concept. Drop casting of water samples containing faecal contaminants like UB on specifically functionalized test strips allowed the sensitive detection with a smartphone coupled to a 3D printed optical setup. A series of silanes were used to functionalize glass fibre paper and tune its hydrophobicity, exploiting the influence of matrix tailoring to enhance binding of the Zn2+ salt used as co-reagent to bind UB for optimal fluorometric response. A detection spot was designed by the combination of hydrophilic and hydrophobic silanes with ZnCl2-impregnated test strips. This developed analytical method showed sensitive (nano- and sub-nanomolar concentration) response for UB detection. Furthermore, it can be successfully applied to the analysis of real water samples, allowing for the first time to test for faecal contamination in fresh water directly on-site using a smartphone in only a few minutes, instead of >10 h required for the current standard, i.e., lab-based bacterial tests. T2 - 14th International Conference on Instrumental Methods of Analysis: Modern Trends and Applications CY - Kefalonia, Greece DA - 14.09.2025 KW - Faecal contamination KW - Fluorescence KW - Metal complexes KW - Water analysis KW - Optical and chemical sensing KW - Spectroscopy KW - Onsite analysis KW - Rapid testing PY - 2025 AN - OPUS4-64270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Aus Schäden wird man klug – Glänzende Aussichten für nichtrostende Stähle N2 - In diesem Beitrag werden Schadensbeispiele aus verschiedensten Branchenanwendungen nichtrostender Stähle gezeigt, die den Teilnehmern vor Augen führen sollen, an welchen Stellen Fehler zu Korrosionsschäden führen können. T2 - ISER - Kursleiterfortbildung 2025 CY - Götz, Germany DA - 22.09.2025 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 AN - OPUS4-64285 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Muon tomography - ready for practical application? N2 - Security and nuclear safeguards, but not yet in civil engineering. The potential is enormous, as muon tomography could replace traditional X-ray imaging of infrastructure, a method that was popular in the past but has mostly been abandoned due to concerns about radiation safety. In 2020, a report on the first large-scale muon tomography experiment on a reinforced concrete specimen was published. However, robust mobile detectors and faster data acquisition methods are still needed. This is now changing, however. Prototype mobile detectors have been announced or are in development, and data acquisition time has been reduced from weeks to days. This presentation will showcase current developments and focus on a validation experiment at BAM. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2055 KW - Muon tomography KW - Bridge inspection KW - Concrete PY - 2025 AN - OPUS4-64256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Strangfeld, Christoph T1 - A framework for characterising the reflection intensity of a 3D-CP mortar N2 - The growing interest of 3D Concrete Printing (3DCP) arises new challenges for quality control. A major challenge lies in evaluation of the interlayer bond strength. An optical approach is developed to monitor the surface properties of the printed layer. Commercial laser profile scanners are utilised to record the reflection intensity of the mortar’s surface. To be applicable in the printing process, the reflection intensity needs to be characterised for each material within the printable region and further effects, like geometry and environmental light, need to be considered. The presented work aims to provide a framework for implementing the laser reflection intensity to 3DCP monitoring. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2025 KW - 3D Concrete Printing KW - In Situ Measurements KW - Laser reflection intensity PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643047 DO - https://doi.org/10.58286/31728 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net AN - OPUS4-64304 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schacht, Gregor A1 - Marx, Steffen A1 - Scheerer, Silke A1 - Fiedler, Max A1 - Ritter, Robert A1 - Clages, Luise A1 - Voigt, Chris A1 - Czeschka, David A1 - Ebell, Gino A1 - Marzahn, Gero T1 - Einsturz der Carolabrücke in Dresden Teil 2 T1 - Collapse of the Carola Bridge in Dresden Part 2 Investigations into the causes of the collapse and the consequences N2 - Am 11. September 2024 ereignete sich der Teileinsturz der vorgespannten Carolabrücke in Dresden ohne Vorankündigung. Im Teil 1 des Beitrags wurden Konstruktion und Bau der Brücke, die Maßnahmen zur Instandhaltung und Sanierung sowie die Problematik Spannungsrisskorrosion vorgestellt. Im vorliegenden Teil 2 werden die umfassenden Untersuchungen zur Erkundung der Einsturzursache beschrieben, der Versuch der Rekonstruktion des Einsturzvorgangs unternommen sowie erste Erkenntnisse zum weiteren Umgang mit anderen Brücken, die SpRK‐gefährdeten Stahl enthalten, dargelegt. Zudem wird auf das Monitoring eingegangen, welches zur Absicherung der verbliebenen Überbauzüge vorgesehen wurde, und ein Ausblick auf die Herausforderungen beim Rückbau gegeben. KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoffversprödung PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.70008 SN - 0005-9900 SP - 1 EP - 10 PB - Ernst & Sohn GmbH AN - OPUS4-64005 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Thoralf A1 - Beck, Matthias A1 - Gümmer, Klaas A1 - Tomandl, Alexander A1 - Ebell, Gino A1 - Angst, Ueli T1 - Aktueller Sachstand zum Thema Korrosionsschutz im konstruktiven Holzbau N2 - Dieser Beitrag behandelt die Anforderungen an den Korrosionsschutz metallener Verbindungsmittel im konstruktiven Holzbau. Die Wahl des Korrosionsschutzes spielt eine entscheidende Rolle für Dauerhaftigkeit und Sicherheit. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch holzspezifische Eigenschaften, Holzfeuchte, chemische Bestandteile und atmosphärische Bedingungen beeinflusst. Daher ist eine korrosionsschutzgerechte Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung dieser Parameter notwendig. Historisch durch Normen wie DIN 1052 und deren Weiterentwicklungen (z. B. DIN SPEC 1052-100) geprägt, definiert der zukünftige Eurocode 5 (DIN EN 1995-1-1) Mindestanforderungen an Verbindungsmittel und deren Korrosionsschutzmaßnahmen in Bezug auf die zu erwartenden Belastungen. Trotz bestehender und kommender Normen zeigen sich in der Praxis häufig Lücken und Unsicherheiten, was den Bedarf an klaren Leitlinien und praxisnahen Lösungen unterstreicht. Fortschritte in der Beschichtungstechnologie und die Entwicklung standardisierter Prüfmethoden bieten vielversprechende Ansätze und Werkzeuge zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit. Das Dokument betont die Bedeutung normativer Anpassungen in den kommenden Eurocodes sowie die Rolle von Forschung und Innovation, um die ökologischen und technischen Potenziale des Holzbaus besser zu nutzen und dessen Einsatz in der modernen Architektur zu fördern. KW - Holzbau KW - Korrosionsschutz KW - Verbindungsmittel KW - Eurocode 5 KW - DIN SPEC 1052-100 PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/bate.70036 SN - 0932-8351 SP - 1 EP - 9 PB - Ernst & Sohn GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-64405 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - ZfP-Bau post Carolabrücke: Chancen und Herausforderungen N2 - Der Einsturz der Carolabrücke hat die Fachwelt, Politik und Öffentlichkeit aufgerüttelt. Während die Diagnose der Ursachen noch andauert (aber wohl zum Vortragzeitpunkt abgeschlossen sein wird), werden erste, nach Ansicht vieler Experten überfällige Konsequenzen gezogen. Zahlreiche Brücken werden vorsichtshalber gesperrt, intensive Prüfungen und Überwachungsmaßnahmen sind veranlasst und werden ausgeweitet. Die Untersuchungsmethodik für Brücken mit dem Verdacht auf Spannungsrisskorrosion und ohne „sicheres“ Ankündigungsverhalten vor Versagen – übrigens keineswegs auf die östlichen Bundesländer beschränkt – steht auf dem Prüfstand. Dabei erhält wohl auch die zerstörungsfreie Prüfung eine veränderte und wichtige Rolle, ebenso wie Methoden zur Dauerüberwachung. Dabei wird aus gutem Grund auf den Stand der Technik zurückgegriffen. Der Vortrag beleuchtet die Rolle der ZfP und die verwendeten Methoden im Rahmen dieser Untersuchungen. Er weist aber auch auf Technologien hin, die in den nächsten Jahren in die Praxis eingeführt werden dürften und zukünftig bei der Untersuchung und Überwachung von Stahl- und Spannbetonbauwerken eine Rolle spielen dürften. T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - ZfPBau KW - Brücken KW - Stahlbeton PY - 2025 AN - OPUS4-63230 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Biyikal, Mustafa T1 - Development of a Handheld Device for the Trace Detection of Explosives N2 - With the help of the EXIST research transfer the startup True Detection System (TDS) will develop a portable and easy-to-use handheld device based on chemical-optical sensors that can detect the smallest traces of various explosives and markers (e.g. TNT, C4, ANFO, TATP, DMDNB, etc.) and pure salts (e.g. potassium nitrate) reliably and without major cross-sensitivities. The device has been developed over the last 10 years at the Federal Institute for Material Research and Testing (BAM) in cooperation with an SME. Within the next 18 months, a laboratory prototype will now be converted into a commercial device. T2 - Photonics Days Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2023 KW - Explosives KW - Trace detection KW - Handheld device KW - Lab-on-a-chip KW - Start-up PY - 2023 AN - OPUS4-58541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Biyikal, Mustafa T1 - Development of a handheld device for the trace detection of explosives N2 - This presentation introduces a new explosives trace detector (ETD), a handheld device developed by True Detection Systems (TDS). Addressing the limitations of current handheld detectors—such as unreliable measurements and cumbersome operation— the new ETD XT-1 integrates advanced sensor technology, including a Lab-on-a-Chip, to deliver high sensitivity and accuracy. Capable of detecting trace levels of substances like TNT, TATP, and ammonium nitrate, the device offers rapid, user-friendly detection through AI/ML-enhanced algorithms. These algorithms enable precise substance identification by analyzing absorption and desorption rates, significantly reducing false positives. The XT-1 has broad applications in security, hazardous material detection, and environmental monitoring. T2 - Photonics Days Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 09.10.2024 KW - Explosives KW - Trace detection KW - Handheld device KW - Lab-on-a-chip KW - Fluorescence PY - 2024 AN - OPUS4-61433 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Baulicher IST-Zustand zur Bewertung von Betonbrücken auf der Grundlage messtechnischer Kennwerte - ZfPStatik N2 - Das Projekt „ZfPStatik“ entwickelt eine Handlungsempfehlung zur Bewertung bestehender Bauwerke mit Hilfe zerstörungsfreier Messdaten. Durch die Bauwerksprüfungen können Unsicherheiten bei der Nachrechnung reduziert werden, wodurch realistischere Beurteilungen der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit ermöglicht werden. Zudem wird die Entwicklung neuer Ingenieurdienstleistungen gefördert. Zerstörungsfreie Prüfverfahren haben insgesamt das Potential, die Entscheidungsgrundlagen für die Beurteilung und Erhaltung bestehender Bauwerke zu verbessern. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Life management KW - Non destructive testing and evaluation KW - Concrete KW - Civil engineering KW - State-of-the-art PY - 2024 AN - OPUS4-61439 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skłodowska, Anna A1 - Coronel Subia, Hernan Alejandro A1 - Inzunza Araya, Ernesto A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Influence of velocity changes on acoustic emission monitoring of masonry walls under diagonal compression load N2 - Acoustic emission (AE) is a highly sensitive, non-destructive method which has great potential in damage event detection and assessment in masonry structures exposed to e.g., seismic loads. However, the highly heterogenous nature of the masonry structures and their low densities cause high attenuation and distortion of the signal. Localization of the AE events is challenging because the AE waves propagate through various masonry constituents (i.e., bricks and mortar joints) at different velocities. We present an attempt to locate the sources of AE events from the signals recorded during the diagonal compression loading, and analyze the influence of different wave velocities on its accuracy. T2 - 36th Conference of the European Working Group on Acoustic Emission CY - Potsdam, Germany DA - 18.09.2024 KW - Acoustic emission KW - Masonry KW - Compression test PY - 2024 AN - OPUS4-61689 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bertola, Numa A1 - Schumacher, Thomas A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Brühwiler, Eugen T1 - Combining passive and active ultrasonic stress wave monitoring for the characterization of the early-age properties of a UHPFRC beam N2 - This article focuses on the characterization of the early-age properties of Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composite (UHPFRC), which is becoming popular for designing lightweight and durable structures. Due to the large proportion of cement in the mix, the hardening of UHPFRC is significantly faster than conventional concrete. Therefore, the development of UHPFRC properties, such as the elastic modulus, is difficult to monitor as it happens while elements are within the formwork. For this reason, the hydration process of UHPFRC elements is not fully understood yet. A combined passive (or acoustic emission) and active ultrasonic stress wave monitoring approach has the potential to characterize structures made of cementitious materials over their entire service duration. Using a network of embedded ultrasonic transducers, monitoring can start only a few instants after casting. A UHPFRC beam with a T-shaped cross-section and a length of 4.2 m was constructed and instrumented with 24 transducers as well as 15 thermocouples. Monitoring results lead to the characterization of the development of the early-age UHPFRC properties on the structural-element scale while the specimen is within the formwork. The continuous monitoring approach enabled accurate estimations of the spatial and temporal evolution of the modulus of elasticity. Thanks to this novel combination of monitoring techniques, the early age properties of UHPFRC, which were measured at the material scale, are confirmed at the structural scale for the first time. KW - Concrete KW - UHPFRC KW - Acoustic emission KW - Ultrasonic monitoring KW - Coda wave interferometry PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.140319 SN - 0950-0618 VL - 466 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63448 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Sein, Sander A1 - Kervalisvil, Andrei A1 - Wöstmann, Jens A1 - Helm, Marek T1 - Muon tomography - ready for practical application? N2 - Muon tomography uses naturally occurring nuclear particles to 'X-ray' technical objects. It has applications in security and nuclear safeguards, but not yet in civil engineering. The potential is enormous, as muon tomography could replace traditional X-ray imaging of infrastructure, a method that was popular in the past but has mostly been abandoned due to concerns about radiation safety. In 2020, a report on the first large-scale muon tomography experiment on a reinforced concrete specimen was published. However, robust mobile detectors and faster data acquisition methods are still needed. This is now changing, however. Prototype mobile detectors have been announced or are in development, and data acquisition time has been reduced from weeks to days. This presentation will showcase current developments and focus on a validation experiment at BAM. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2025 KW - Concrete KW - Muon tomography KW - Inspection PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-642517 DO - https://doi.org/10.58286/31696 SN - 1435-4934 VL - 30 IS - 10 SP - 1 EP - 10 PB - ndt.net AN - OPUS4-64251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rabe, Ute A1 - Emge, Julia A1 - Klein, Samuel A1 - Oswald, Jan A1 - Shpakova, Nina A1 - Stopp, Philipp A1 - Weingard, Christoph A1 - Koster, Dirk A1 - Schönsee, Eric A1 - Hille, Frank A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Development of distributed sensor electronics for energy-efficient and proactive maintenance of buildings N2 - Permanently installed sensor systems are becoming increasingly important for monitoring critical infrastructure. The research institutes Fraunhofer IZFP and BAM, together with industrial partners and users, are developing a concept for an electronic system consisting of an Edge-Gateway as a central high-performance node and a variable number of Sensor-Edge units that establish the connection between the sensors of the permanent monitoring system and the gateway, which also provides connection to a cloud. A software tool allows identification and localization of sensors and visualization of sensor data. The principle of the system is demonstrated using sensors installed in the road surface to monitor traffic loads as an example. Two test structures, a full-scale laboratory at Fraunhofer IZFP, Saarbrücken, and the “BLEIB” reference structure at BAM, test site technical safety (TTS) Horstwalde, were used to demonstrate the principle and the functioning of the electronic system. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2025 KW - Edge computing KW - Bridge monitoring KW - Multi-sensor PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-642530 DO - https://doi.org/10.58286/31650 SN - 1435-4934 VL - 30 IS - 10 SP - 1 EP - 3 PB - ndt.net AN - OPUS4-64253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - On potentials and challenges of physics-informed SHM for civil engineering structures N2 - Physics-informed structural health monitoring, which incorporates realistic physical models of material behavior, structural response, damage mechanisms, and aging processes, offers a promising framework to enhance monitoring capabilities and inform operation and maintenance planning. Nevertheless, the technical challenges and model requirements associated with this approach are highly context-dependent and can vary significantly across different applications. The presentation focusses on two case studies that highlight challenges and progress in Physics informed SHM. T2 - SHMII-13 CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - SHM KW - Physics informed KW - Hydrogen Stress Corrosion Cracking PY - 2025 AN - OPUS4-64326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönsee, Eric T1 - A framework for characterising the reflection intensity of a 3D-CP mortar N2 - The growing interest of 3D Concrete Printing (3DCP) arises new challenges for quality control. A major challenge lies in evaluation of the interlayer bond strength. An optical approach is developed to monitor the surface properties of the printed layer. Commercial laser profile scanners are utilised to record the reflection intensity of the mortar’s surface. To be applicable in the printing process, the reflection intensity needs to be characterised for each material within the printable region and further effects, like geometry and environmental light, need to be considered. The presented work aims to provide a framework for implementing the laser reflection intensity to 3DCP monitoring. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2025 KW - 3D Concrete Printing KW - In Situ Measurements KW - Laser reflection intensity PY - 2025 AN - OPUS4-64305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Solodov, Dmitry T1 - Exploring the Potential of Plasma Micro-Hollow Cathode Transducers for Air-Coupled Ultrasonic Non-Destructive Testing N2 - Plasma micro-hollow cathode (MHC) transducers offer a novel and promising approach for air-coupled non-destructive testing (NDT), with the distinct capability of generating ultrasonic waves across a broad frequency spectrum. Utilizing ionized gas as the wave-emitting medium, these transducers operate without requiring any physical contact or coupling medium, making them especially attractive for testing delicate or complex surfaces. Their compact design and plasma-driven mechanism allow for flexible deployment and potential miniaturization in various testing environments. This preliminary study investigates the fundamental behavior and performance of MHC plasma transducers in the context of ultrasound-based NDT. A series of experiments were conducted using laser Doppler vibrometry and optical microphone techniques to evaluate the transducers’ ability to generate, propagate, and detect acoustic waves in different materials and geometries, including PMMA, CFRP composites, and 3D-printed PLA structures with artificial defects such as flat-bottom holes and cracks. Results reveal the ability of MHC transducers to emit high-frequency, broadband ultrasonic waves in air, suitable for detecting subsurface anomalies. Although still in the early stages of development, MHC plasma transducers show potential for advancing air-coupled ultrasonic NDT. Future work will focus on optimizing transducer geometry and operating parameters to increase efficiency and signal-to-noise ratio. While conventional linear excitation remains the primary focus, this study also briefly explores the possibility of combining MHC transducers with nonlinear resonance-based methods, such as Local Defect Resonance (LDR), to improve defect sensitivity. Although the integration of MHCs with nonlinear techniques is still a challenging prospect, there is potential for enhanced defect detection, particularly for small or weakly bonded flaws. These methods could offer higher contrast and more precise localization of defects under resonance conditions. However, the implementation of such nonlinear methods would require further research and development. This study provides a foundation for exploring the broader capabilities of plasma-based ultrasound sources in material characterization and structural health monitoring, especially in lightweight, composite, or additively manufactured materials. T2 - ICU2025 - International Congress on Ultrasonics 2025 CY - Paderborn, Germany DA - 21.09.2025 KW - Air-coupled Ultrasound KW - Non-destructive testing KW - Microhollow cathod PY - 2025 AN - OPUS4-64735 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hilgenfeldt, Verena A1 - Rübner, Katrin A1 - Hahn, Andreas A1 - Steinmetz, Heidrun T1 - Methodology for Assessing Phosphorus Adsorption Kinetics in Novel Constructed Wetland Materials N2 - Although various special materials have been studied for their potential for phosphorus removal in constructed wetlands, varying methodologies make direct comparisons of adsorption capacities observed in laboratory experiments difficult. This paper aims to establish a methodology for determining the optimal ratio of phosphate to material mass for different materials and for achieving the necessary contact time for adsorption isotherms. To minimise the number of experiments required, pretests over 24 h should be repeated to determine the phosphate-specific ratios until they show around 60% of the initial concentration. The tested materials included lava sand and expanded sand (ExS), which showed saturating kinetics curves after 24 to 48 h. However, aggregates containing calcium silicate hydrate (CSH) phases (autoclaved aerated concrete AAC, sand–lime brick SLB, and hydrothermal granules HTG) did not show saturating curves, complicating contact time determination. Consequently, adsorption velocity is proposed to identify the phase with the lowest adsorption rate, which is then used as the contact time in adsorption isotherm experiments. Using this method, adsorption times of 48 h were observed for HTG and SLB, while that for AAC was 24 h. This methodology is intended as an initial approach to establish a common basis for researchers investigating novel materials and make the results comparable. KW - CSH KW - Phosphate elimination KW - Material evaluation KW - Contact time experiments KW - Methodology development KW - Filter substrates PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-647443 DO - https://doi.org/10.3390/purification1020007 SN - 3042-6197 VL - 1 IS - 2 SP - 1 EP - 20 PB - MDPI AG CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-64744 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Constanze A1 - Seher, Julia A1 - Pniok, Nicole A1 - Dreisow, Bianca A1 - Rübner, Katrin T1 - Formulation and characterization of repair mortars for sandstone with lightweight aggregates made from masonry rubble N2 - This paper deals with the study of different lime-based repair mortars for the conservation of sandstone objects in the context of monument preservation. New types of lightweight aggregates, which were manufactured from masonry rubble, were used to develop these repair mortars. This allows for recycling of construction and demolition waste while helping to conserve natural resources. As part of this work, the mortars were comprehensively characterised in terms of their chemical, physical, mechanical and hygric properties, such as bulk density, pore structure, strength, water absorption, shrinkage and carbonation. All mortars are lightweight mortars with bulk densities of about 1300 kg/m³. They achieve high porosities of around 50 %. At the same time, the mortars exhibit sufficient compressive strengths ranging from 1.8 to 11.3 MPa. The compressive strength depends on the degree of carbonation of the mortars and increases with sample age. The analysis of the pore structure shows that the mortars mainly contain macropores. The large number of capillary pores, with sizes ranging from 0.1 to 1000 μm, results in a good water absorption behaviour. The evaluation of the results proves that the repair mortars are compatible with Cotta sandstone. KW - Repair mortar KW - Lime mortar KW - Lightweight aggregates KW - Sandstone KW - Stone conservation KW - Recycling PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-647431 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143378 SN - 0950-0618 VL - 494 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-64743 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin A1 - Stuff, Maria A1 - Großmann, Karsten A1 - Pniok, Nicole A1 - Dreisow, Bianca T1 - A silica-based protective system modified with rock powder for the preservation of tuff stone N2 - Tuffs are lightweight and porous pyroclastic rocks composed of a volcanic ash matrix containing pumice and rock fragments, quartz, sanidine and other individual crystals, zeolites, and clay minerals. Due to their low density and high porosity, tuff stones are easy to work with and transport. They have been used as construction material in many historical buildings in Germany. However, most tuff stones exhibit poor resistance to weathering due to their morphology and porosity. If the physico-chemical degradation of the stones is already well advanced, ensuring the safety of the buildings often requires extensive stone replacement. However, this contradicts the fundamental principle of conservation, which prioritises the preservation of the original material. In a recently completed research project, a silica-based protective system modified with rock powder was developed for the preservation of tuff stone. Suitable colloidal silica dispersions and modified rock powders customised produced from tuff waste were used. The protective system was optimised to reduce the capillary water absorption of tuff while maintaining its water vapour diffusion properties, to build a durable protective system-tuff bond, and to achieve a visual and tactile resemblance to tuff. The protective system was developed at laboratory scale. It was subsequently applied to a test area at a restoration site in Berlin-Zehlendorf, Germany, to assess its performance under outdoor conditions. By applying the new protective system, the historic building structure is better preserved, tuff stone resources are saved, and tuff waste is effectively recycled. T2 - STONE 2025 - 15th international congess on the deterioration and conservation of stone CY - Paris, France DA - 08.09.2025 KW - Protective system KW - Rock powder KW - Silica sol KW - Stone preservation KW - Tuff stone KW - Tuff waste recycling PY - 2025 SP - 743 EP - 749 AN - OPUS4-64748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Berechnungsfehler der Korrosionsgeschwindigkeiten durch undefinierte Rückseiten N2 - Der Beitrag zeigt Ergebnisse einer Studie zum Auslagerungsversuchen. Dabei wurden die Rückseiten der Prüfkörper unterschiedlich verdeckt. Der Einfluss auf die berechneten Korrosionsgeschwindigkeiten wird beschrieben. T2 - 6. Sitzung gfkorr Arbeitskreis “Atmosphärische Korrosion” CY - Online meeting DA - 12.11.2025 KW - Korrosion KW - Experimente KW - Atmosphärische Korrosion KW - ISO 9223 KW - Auslagerung PY - 2025 AN - OPUS4-64801 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Marzahn, G. T1 - Ursachen von wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion in Brückenbauwerken und die Folgenabschätzung N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden T2 - 10. VDI-Fachkonferenz Zukunftsprogramm Brückenmodernisierung CY - Cologne, Germany DA - 19.11.2025 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2025 AN - OPUS4-64813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Dengiz, Nizamettin A1 - Fuchs, Martin A1 - Gaal, Mate A1 - Gautzsch, Tobias A1 - Herzog, Thomas A1 - Kornely, Mike A1 - Littner, Linus A1 - Marhenke, Torben A1 - Schmid, Simon A1 - Sommerhuber, Ryan A1 - Steinhausen, Ralf A1 - Szewieczek, Artur A1 - Wachter, Luis A1 - Waschkies, Thomas A1 - Wunderl, Stefan ED - Gaal, Mate T1 - Guideline to performing air-coupled ultrasonic testing N2 - The areas of application of air-coupled ultrasonic testing (ACUT) can be very diverse and often differ greatly from the areas of application of classic ultrasonic testing. In fact, ACUT is an independent method that often overlaps with X-ray or thermography or enables tests that cannot yet be reliably performed non-destructively. Although air-coupled ultrasonic testing is not a new technology, it remains a rarely used method compared to other NDT methods. This is not least due to the lack of standards, specialised books and training opportunities for interested inspectors and inspection supervisors. This creates a barrier to entry for many areas of application, which prevents more frequent use. For these reasons, experts from research institutes and industry have decided to set up an "Air-Coupled Ultrasonic Testing" (ACUT) sub-committee as part of the DGZfP's Ultrasonic Testing Technical Committee to work on these topics. It was decided to draw up a guideline to make it easier for interested users to get started with ACUT and to provide assistance with the specification and implementation of such tests. This document is the result of this co-operation. KW - air-coupled ultrasound KW - guideline KW - non-destructive testing PY - 2025 SP - 1 EP - 28 CY - Berlin AN - OPUS4-64847 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Ramasetti, Eshwar Kumar A1 - Ponnam, Poojitha A1 - Degener, Sebastian ED - Briffaut, Matthieu ED - Torrenti, Jean Michel T1 - Characterization of Smart Acceleration Sensors for Traffic Recognition using AI at the Nibelungen Bridge Worms N2 - The integration of digital sensors into Structural Health Monitoring (SHM) systems presents both significant opportunities and challenges, particularly in terms of sensor data management, bandwidth optimization, and system performance enhancement. This study examines the use of smart digital acceleration sensors, specifically MEMS accelerometers with CAN bus interfaces, deployed on the Nibelungen Bridge in Worms, Germany. The research evaluates the sensors' performance and calibration through laboratory and in-situ measurements, focusing on traffic load detection for vehicle recognition using Artificial Intelligence (AI) techniques. Additionally, the potential of AI, particularly autoencoders, in mitigating measurement uncertainties for traffic load detection is explored. T2 - 2025 fib International Symposium CY - Antibes, France DA - 16.06.2025 KW - SHM KW - Transfer Learning KW - SPP100+ KW - Nibelungen Bridge KW - Calibration KW - MEMS PY - 2025 UR - https://shop.fib-international.org/publications/fib-proceedings/1046-21th-fib-Symposium-Proceedings-in-Antibes-2025-France SN - 978-2-940643-29-5 SN - 2617-4820 SP - 3207 EP - 3816 CY - Antibes AN - OPUS4-64848 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kang, Chongjie A1 - Herrmann, Ralf A1 - Eisermann, Cedric A1 - Marx, Steffen ED - Chang, Fu-Kuo ED - Guemes, Alfredo T1 - Collaborative Structural Health Monitoring for Bridge Digital Twins N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an effective tool that not only reduces reliance on periodic inspections but also enhances them by analyzing the current state of a structure based on the latest structural data. Collaborative SHM, which integrates various SHM systems within the scope of bridge digital twins (BDTs), enhances infrastructure resilience and maintenance strategies. However, it faces challenges in integrating distributed sensor networks and requires interdisciplinary collaboration. In this work, various aspects of enhancing collaborative SHM with BDTs are presented. As a pilot project, the Nibelungen Bridge in Worms (NBW), Germany, is introduced. Based on specific stakeholder and project requirements, various SHM systems havebeen installed on this bridge. To address these challenges, goal-oriented solutions have been developed and elaborated. Finally, conclusions and future outlooks are presented. T2 - 15th International Workshop on Structural Health Monitoring CY - Stanford, CA, USA DA - 09.09.2025 KW - SHM KW - Collaborative Sensing KW - Nibelungen Bridge KW - SPP100+ PY - 2025 SN - 978-1-60595-699-2 DO - https://doi.org/10.12783/shm2025/37546 SP - 2305 EP - 2312 PB - DEStech Publications CY - Lancaster, PA, USA AN - OPUS4-64851 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Mikrohohlkathoden als Plasmaaktuatoren für luftgekoppelte Ultraschallprüfung N2 - Plasmabasierte Mikrohohlkathoden-Ultraschallwandler stellen einen innovativen Ansatz für die luftgekoppelte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) dar. Sie zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, Ultraschallwellen über ein breites Frequenzspektrum anzuregen. Durch die Nutzung ionisierter Gase als Medium zur Schallerzeugung ermöglichen diese Wandler eine effiziente, kontaktlose Prüfung – ganz ohne Koppelmittel. Diese Voruntersuchung widmet sich der grundlegenden Charakterisierung des physikalischen Verhaltens und der Leistungsfähigkeit von Mikrohohlkathoden (MHC) als potenzielle Ultraschallquellen für ZfP-Anwendungen. Zu diesem Zweck wurden mehrere MHC-Wandler mit unterschiedlichen Geometrien hergestellt und hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften untersucht. Die elektrische Anregung der MHC erfolgt über einen Pulsfunktionsgenerator, ergänzt durch eine Hochspannungsquelle zur Erzeugung der für die Plasmaentladung notwendigen Energie. Verschiedene Anregungsparameter wurden systematisch variiert, um optimale Betriebsbedingungen zu identifizieren. Die resultierenden Schallimpulse wurden mit einem Laservibrometer sowie optischen Mikrofonen auf Basis eines Fabry-Pérot-Resonators aufgezeichnet. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Wandler breitbandige Ultraschallspektren erzeugen können und damit vielversprechende Ansätze für die Materialcharakterisierung und Fehlerdetektion bieten. Obwohl sich die Technologie noch im Entwicklungsstadium befindet, zeigen die bisherigen Befunde das Potenzial der MHC-Wandler für den Einsatz in zukünftigen luftgekoppelten Prüfsystemen. Weitere Arbeiten zielen auf eine Optimierung des Wandlerdesigns zur Effizienzsteigerung und auf die Integration in praxistaugliche Prüfumgebungen. T2 - Seminar des FA Ultraschallprüfung CY - Schweinfurt, Germany DA - 04.11.2025 KW - Mikrohohlkathoden KW - Ultraschallwandler KW - Luftankopplung KW - Plasma PY - 2025 AN - OPUS4-64846 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Projekt Spannstahlsicherheit N2 - In diesem Vortrag wird das WIPANO Forschungsvorhaben "Spannstahlsicherheit" vorgestellt. Es werden die Projektdaten, die Motivation zur Fragestellung sowie die Forschungsergebnisse aus dem Projekt dargestellt. Zusätzlich wird der Weg vom Projekt zur Norm anhand von Herausforderungen, Leistungen und dem Mehrwert des Projekts wiedergegeben. T2 - ptj-Gutachtererfahrungsaustausch 2025 "Internationalisierung der Normarbeit" CY - Berlin, Germany DA - 25.11.2025 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannbetonbauwerke KW - DIN EN ISO 15630-3 PY - 2025 AN - OPUS4-64856 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim T1 - Application of the substructure method to assess the fire resistance of thermally restrained columns N2 - Usually, the fire resistance of load-bearing structural elements is determined by single members testing. A mechanical load is applied to the member in a force-controlled manner and is maintained constant throughout the fire test. After applying the mechanical load, the thermal exposure starts according to the ISO 834 fire curve. In this conventional test method, no interaction between the tested member and the entire building structure is considered. In buildings, the surrounding structure can restrain the thermal expansion of a member in case of fire. This may have both positive and negative effects on the fire resistance of this structural element. Several years ago, the Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE) at the University of Coimbra in Portugal and the Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) in Germany carried out fire tests on circular and square steel-reinforced concrete columns with restrained thermal expansion. BAM´s column test furnace allows the specimen to be subjected to thermal exposure and mechanical loading simultaneously. In addition, this device has a substructure test module, which can also provide restrained test conditions. In an ongoing research project at BAM and Technische Universität Braunschweig, the effect of restrained test conditions on the behaviour of steel-reinforced columns under fire exposure is further investigated. T2 - 8th International RILEM Workshop on Concrete Behaviour due to Fire Exposure CY - Krakow, Poland DA - 18.09.2025 KW - Substructure method KW - Surrounding structure KW - Fire resistance KW - Column KW - Concrete PY - 2025 AN - OPUS4-64584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Zehfuß, Jochen A1 - Hothan, Sascha T1 - Application of the substructure method to assess the fire resistance of thermally restrained columns N2 - Usually, the fire resistance of load-bearing structural elements is determined by single members testing. A mechanical load is applied to the member in a force-controlled manner and is maintained constant throughout the fire test. After applying the mechanical load, the thermal exposure starts according to the ISO 834 fire curve. In this conventional test method, no interaction between the tested member and the entire building structure is considered. In buildings, the surrounding structure can restrain the thermal expansion of a member in case of fire. This may have both positive and negative effects on the fire resistance of this structural element. Several years ago, the Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE) at the University of Coimbra in Portugal and the Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) in Germany carried out fire tests on circular and square steel-reinforced concrete columns with restrained thermal expansion. BAM´s column test furnace allows the specimen to be subjected to thermal exposure and mechanical loading simultaneously. In addition, this device has a substructure test module, which can also provide restrained test conditions. In an ongoing research project at BAM and Technische Universität Braunschweig, the effect of restrained test conditions on the behaviour of steel-reinforced columns under fire exposure is further investigated. T2 - 8th International RILEM Workshop on Concrete Behaviour due to Fire Exposure CY - Krakow, Poland DA - 18.09.2025 KW - Substructure method KW - Surrounding structure KW - Fire resistance KW - Restrained columns KW - Concrete PY - 2025 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-64582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Anfälligkeit historischer Spannstähle mit neuem Prüfverfahren untersuchen N2 - Der Vortrag behandelt Forschungsergebnisse des WIPAN Forschungsvorhabens Spannstahlsicherheit und die Anwendung des dort entwickelten Prüfverfahrens für die Bestimmung der Anfälligkeit von historischen Spannstahldrähten gegenüber wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion. T2 - Jahrestagung der GfKorr 2025 "Korrosionsschutz von Infrastrukturbauwerken - Herausforderung oder Odyssee" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 04.11.2025 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannbetonbauwerke KW - DIN EN ISO 15630-3 PY - 2025 AN - OPUS4-64589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis T1 - Gradient-Enhanced Plasticity In Explicit Dynamics N2 - The simulation of concrete under impact and blast loads often relies on local constitutive models, typically formulated as plasticity models that incorporate softening through a scalar damage field. However, these local damage models frequently exhibit mesh-dependent results that fail to converge with mesh refinement. In earlier work, the mesh-dependency of a modified Johnson-Holmquist (JH2) model was effectively mitigated through a gradient-enhanced plasticity formulation in explicit dynamics [1]. The gradient-enhancement method for explicit dynamics, originally introduced in [3], involves modifying Peerlings' additional partial differential equation [2] for nonlocal equivalent plastic strain by incorporating inertia. This modification enables the use of explicit solvers, such as the central difference method. Despite these advancements, the model continues to face challenges, particularly slow convergence rates with mesh refinement, which are difficult to analyze due to the JH2 model's complexity. To address these challenges, this study investigates simpler plasticity models, such as von Mises plasticity and Drucker-Prager plasticity, combined with a nonlocal softening term. By systematically incorporating key characteristics of the JH2 model—namely, pressure-dependent yield surfaces, softening, residual yield strength at full damage and a nonlinear volumetric stress responses via an equation of state (EOS)—this work aims to further refine the gradient-enhanced JH2 model and extend these improvements to more complex plasticity models like the RHT model. T2 - GACM 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 21.09.2025 KW - Gradient-enhancement KW - Plasticity KW - Concrete modeling KW - Mesh Convergence PY - 2025 AN - OPUS4-64615 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis T1 - A gradient-enhanced JH2 model for dynamic simulations of concrete structures N2 - Concrete structures subjected to impact and blast loads experience complex failure mechanisms that are challenging to simulate accurately. Local constitutive models formulated using plasticity with softening are commonly used for this purpose. The softening behavior is typically represented by a scalar damage field, which scales the yield surface to capture the degradation of material strength. However, these local models often exhibit meshdependent results with localization of damage into a few cells. To address this limitation, this study combines a modified version of the Johnson-Holmquist (JH2) model with a gradientenhancement approach. The introduction of an inertia term into the additional PDE for the determination of the nonlocal equivalent plastic strain transforms it into a hyperbolic equation, enabling an efficient solution with an explicit dynamics solver. A one-dimensional benchmark simulation demonstrates the differences between the local and gradient-enhanced models. The local model shows severe damage localization and diminishing plastic energy dissipation with finer meshes. In contrast, the gradient-enhanced model distributes damage over multiple elements, though the plastic strain still localizes within a single element. Introducing strain hardening with respect to the local equivalent plastic strain resolves this issue, ensuring convergence of plastic energy and non-localizing plastic strain. These findings are extended and validated with two-dimensional simulations, showcasing the model’s practical relevance. Additionally, the impact of the added inertia term is analyzed in the context of dynamic strength enhancement, a critical characteristic of concrete under high strain rates. The proposed gradient-enhancement approach demonstrates improved numerical stability and mesh-independence compared to local models, making it a suitable tool for simulating concrete behavior under extreme loading conditions. T2 - GAMM 2025 CY - Posen, Poland DA - 07.04.2025 KW - Gradient-enhancement KW - Explicit dynamics KW - High strain rate KW - Concrete modelling PY - 2025 AN - OPUS4-64614 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Yagdjian, H. T1 - Das Thermal Shock Response Spektrum (TSRS) als alternatives Post-Processing-Verfahren in der Infrarot-Thermografie: Von der Methodikentwicklung und algorithmischen Optimierung bis zur praktischen Anwendung N2 - Das Thermal Shock Response Spectrum (TSRS) wird als neuartige, modellbasierte Post-Processing-Methode für die Infrarot-Thermografie (IRT) vorgestellt. Die Methodik basiert auf einer konzeptuellen Analogie zur mechanischen Shock-Response-Spektralanalyse (ISO 18431) und ermöglicht eine frequenzselektive Auswertung transienter thermischer Vorgänge. Die Einführung eines thermischen Q-Faktors, ähnlich der Resonanzschärfe (Q-Faktor) eines mechanischen Oszillators, sowie einer charakteristischen Frequenz, dessen Optimierung mithilfe stochastischer Sampling-Methoden wie Latin Hypercube Sampling erfolgt, resultiert in einem frequenzselektiven, physikalisch fundierten TSRS-Verfahren zur thermischen Signalverarbeitung bzw. Defekterkennung. Im Fokus der Untersuchung steht die methodische Entwicklung, algorithmische Optimierung und experimentelle Validierung der TSRS-Methodologie – insbesondere mit Ausblick auf zukünftige Anwendungen in der zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen und potenziell auch im Rahmen von Impactversuchen. Die experimentelle Validierung wurde an einer CFK-Platte mit künstlich integrierten Defekten an sechs unterschiedlichen Tiefen durchgeführt. Im Hinblick auf die Unterstützung automatisierter, bildgestützter Erkennung von Defektkonturen wurde ein neuartiger, auf Bildrotation basierender Kontursuchalgorithmus entwickelt. Dieser zeichnet sich durch eine bessere Performance im Vergleich zu gängigen Kontursuchalgorithmen wie „Canny Edge“ und „Snakes: Active Contour Models“ aus. Es wurde ein quantitativer Vergleich zwischen TSRS und etablierten IRT-Auswertemethoden wie Pulse Phase Thermography (PPT), Thermographic Signal Reconstruction (TSR) und Modified Differential Absolute Contrast (MDAC) auf Basis des Tanimoto-Kriteriums und der Signal-to-Noise-Ratio durchgeführt. Zusätzlich zur praxisnahen Anwendung wurden unterschiedliche Wärmequellen (Laser, Xenonblitz) und variierende Pulsformen untersucht, wodurch die methodische Robustheit der TSRS bei realen thermischen Szenarien evaluiert werden konnte. T2 - Thermo25 CY - Garching bei München, Germany DA - 12.11.2025 KW - IR-Thermography KW - Composite materials KW - Thermal shock response spectrum KW - Heat pulse shape KW - Defect identification KW - Thermal N-Layer model PY - 2025 AN - OPUS4-64693 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Total Focusing im Virtuellen Wellenkonzept: 3D-Defektrekonstruktion mit räumlich strukturierter Erwärmung N2 - Die klassische aktive thermografische Prüfung von Industriegütern hat sich bisher meist auf die Erstellung von zweidimensionalen Fehlerlandkarten beschränkt. Während dies für die Erkennung von oberflächennahen Defekten bereits das gewünschte Ergebnis ist, wird für tiefliegende Defekte immer mehr eine 3D-Rekonstruktion der Defektgeometrie angestrebt. Dieser allgemeine Trend ist auch bei vielen anderen ZfP-Methoden (Radiographie, Ultraschallprüfung) zu beobachten, wo die Entwicklung von 2D zu 3D-Rekonstruktionsmethoden teilweise bereits weit fortgeschritten ist (CT, UT Phased-Array). Die Erzielung einer vollständigen 3D-Defektrekonstruktion in der aktiven thermografischen Prüfung leidet stark unter der diffusiven Natur der thermischen Prozesse. Eine mögliche Lösung zur Bewältigung der Hemmnisse thermischer Diffusion ist die Anwendung des virtuellen Wellenkonzepts, welches durch die Lösung eines inversen Problems die Extraktion der Diffusionseigenschaften aus den thermografischen Daten im Post-Processing ermöglicht. Was übrig bleibt, folgt der Physik propagierender Wellen und ermöglicht die Anwendung bekannter Algorithmen aus der Ultraschallprüfung. Zwar lassen sich die nachteiligen physikalischen Eigenschaften der Wärmeleitung nie gänzlich überwinden, was sich weiterhin in der Qualität der gewonnenen Daten widerspiegelt, jedoch bietet die thermografische Prüfung insgesamt inhärente Vorteile in Bezug auf die Anzahl kohärenter Sender- und Empfängerpostionen. In dieser Arbeit stellen wir unsere Fortschritte bei der 3D-Rekonstruktion tiefliegender Defekte durch räumlich strukturierte Lasererwärmung in Verbindung mit der Anwendung der Total Focussing-Methode (TFM) im virtuellen Wellenbereich vor. Experimentell kombinieren wir entweder mehrere Einzelpunkterwärmungen für die Rekonstruktion von Abschnitten des zu untersuchenden Objekts oder 2D-strukturierte Anregungsmuster für eine vollständige 3D-Volumenrekonstruktion. T2 - Thermo25 CY - Garching bei München, Germany DA - 13.11.2025 KW - Non-destructive Testing KW - Virtual Wave Concept KW - Laser Thermography KW - Thermal Thomography PY - 2025 AN - OPUS4-64692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Merz, P. A1 - Dombrowski, M. A1 - Loutfi, J. A1 - Zeitler, B. T1 - Building acoustic analysis of doubly curved beam-like shell floors made of CFRP prestressed concrete and its integration into an interdisciplinary optimisation tool N2 - An optimisation tool was developed to reduce the embodied carbon of floor systems. The considered system consists of a doubly curved beam-like shell made of carbon-fibre-reinforced polymer (CFRP) prestressed concrete and an infill layer. The thin-walled design of the system makes it susceptible to sound excitation. Therefore, the optimisation tool considers the static ultimate and serviceability limit states and the sound insulation aspect. Due to a lack of experience with the building acoustic properties of this floor system, it is, in practice, often simplified as a homogeneous floor. This paper aims to investigate its acoustic behaviour in more detail using numerical simulations and to integrate the gained knowledge into the optimisation tool. For this purpose, a simulation concept is set up and implemented. Simulations are carried out for different combinations of geometry and material parameters of the floor system. The data obtained is summarised into linear regression equations that estimate the weighted airborne sound reduction index and the weighted equivalent normalised impact sound pressure level of the system. The optimisation results based on these equations show a clear difference compared to those based on the above-mentioned simplified approach. T2 - IASS 2024 Annual Symposium: Redefining the Art of Structural Design CY - Zurich, Switzerland DA - 26.08.2024 KW - Building acoustic simulation KW - Impact sound pressure level KW - Airborne sound reduction index KW - Doubly curved beam-like shells KW - CFRP KW - Interdisciplinary optimisation PY - 2024 SP - 2752 EP - 2761 PB - International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) CY - Zürich, Schweiz AN - OPUS4-63089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Korrosivität der Atmosphäre vs. Anfälligkeit der Spannstähle am Beispiel der Carolabrücke N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - dgzfp AK Magdeburg CY - Magdeburg, Germany DA - 13.11.205 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2025 AN - OPUS4-64716 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sobczak, Michał T1 - Badania nieniszczące materiałów z wykorzystaniem termografii laserowej z liniowym źródłem ciepła N2 - Laserowa termografia z liniowym źródłem ciepła to technika o dużym potencjale w diagnostyce materiałów konstrukcyjnych, zarówno kompozytowych, jak i metalicznych. W przeciwieństwie do metod impulsowych, skupiona linia lasera pozwala na kierunkowe wzbudzenie cieplne i precyzyjne odwzorowanie rozkładu temperatury. Przesuwanie linii względem badanej powierzchni umożliwia inspekcję dużych obszarów z wysoką rozdzielczością przestrzenną, co sprzyja wykrywaniu defektów prostopadłych do kierunku propagacji ciepła. Przedmiotem badań jest analiza odpowiedzi termicznej próbki zawierającej dwa typy nieciągłości: otwór płaskodenny (FBH) oraz szczelinę powierzchniową. Symulacje wykonano w programie Marc Mentat, z uwzględnieniem ruchu źródła ciepła i rzeczywistych parametrów materiałowych. Rozkłady temperatury analizowano dwiema metodami: rekonstrukcją pełnego termogramu oraz filtracją gradientową sumowaną w czasie (TSGF). Pierwsza z nich pozwala uzyskać obraz powierzchni próbki tak, jakby została ogrzana jednocześnie, druga wzmacnia kontrast krawędzi szczelin w kierunku prostopadłym do ruchu lasera. Omówiono także wpływ prędkości przesuwu linii lasera na skuteczność detekcji, jako parametru wpływającego na czas wzbudzenia i wrażliwość pomiaru. Dodatkowo przedstawiono wyniki pomiarów eksperymentalnych, które potwierdzają możliwość wykrywania defektów z wykorzystaniem tej metody. Uzyskane odpowiedzi cieplne stanowią uzupełnienie analizy numerycznej i potwierdzają skuteczność metody w warunkach rzeczywistych. N2 - Laser line thermography is a promising technique for the non-destructive evaluation of structural materials, including both composites and metals. Unlike conventional flash methods, a focused laser line enables directional thermal excitation and precise control over surface temperature distribution. Moving the laser line relative to the inspected surface allows testing of large areas with high spatial resolution and supports the detection of defects oriented perpendicular to the heat propagation direction. The study focuses on the thermal response of a sample containing two types of discontinuities: a flat-bottom hole (FBH), representing thickness variation or delamination, and a surface-breaking notch simulating a crack. Numerical simulations were performed in Marc Mentat, using realistic material properties and modeling the motion of the heat source. Temperature distributions were analyzed using two methods: full thermogram reconstruction and Time-Summed Gradient Filtering (TSGF). The first method reconstructs the thermal image of the entire surface as if heated simultaneously, while the second enhances contrast along temperature gradient edges perpendicular to the laser movement. The influence of laser scanning speed on temperature distribution and defect visibility is also discussed. Additionally, experimental results on a sample with an FBH confirm the method’s capability for detecting material discontinuities. The findings support the practical applicability of laser line thermography and complement the numerical analysis. T2 - 52nd Polish National Conference on Non-Destructive Testing (KKBN) CY - Wisla, Poland DA - 21.10.2025 KW - Non-destructive testing KW - Laser thermography KW - Laser line KW - Numerical simulations PY - 2025 AN - OPUS4-64484 LA - pol AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Überwachung von Spanndrahtbrüchen in Brücken mit Schallemissionsanalyse N2 - Ab den 1950er Jahren setzte sich die Spannbetonbauweise für Brücken mit großen Spannweiten durch. Diese Technik ermöglicht den Bau sehr schlanker, eleganter Brücken. Die mangelnde Erfahrung aus der Anfangszeit der Bauweise stellt uns heute vor Probleme. So sind die bis in die 1970er Jahre verwendeten Spannstähle empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion. Durch hohe Verkehrs- und Tempe-raturbelastungen können die durch Korrosion vorgeschädig-ten Spanndrähte reißen. Das kann zum Einsturz von Brü-cken führen, ohne dass sich dies durch äußerlich sichtbare Schäden ankündigt. Der Einsturz der Carolabrücke in Dres-den im November 2024 hat die Brisanz des Problems deut-lich gemacht. Die derzeit einzige zuverlässige und ökonomisch vertretbare Technik zur Detektion von Spanndrahtbrüchen ist die Schal-lemissionsanalyse. Damit werden die durch einem Draht-bruch entstehenden und sich im Beton ausbreitenden Ultra-schallwellen erfasst. Die im Mai 2024 erschienene Richtlinie SE 05 „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse“ beschreibt das Verfahren im Rahmen einer kontinuierlichen Bauwerks-überwachung. Sie ist heute eine wichtige Grundlage für die systematische Planung und Installation von Monitoringsys-temen und für die Bewertung der Monitoringergebnisse. T2 - DGZfP AK Berlin, 463. Sitzung CY - Online meeting DA - 07.10.2025 KW - Schallemissionsanalyse KW - Spannbeton KW - Spanndrahtbruch KW - Brücke KW - Digitaler akustischer Zwilling KW - SimAS PY - 2025 AN - OPUS4-64507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Covi, Patrick A1 - Tondini, Nicola A1 - Korzen, Manfred A1 - Lamperti Tornaghi, Marco T1 - Hybrid fire following earthquake testing of a steel braced frame N2 - The paper presents the results of an experimental-numerical analysis aimed at investigating the performance of passive fire protections applied to steel columns under fires following earthquake (FFE) scenarios. In particular, five FFE tests on columns belonging to a steel braced frame were performed at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM, Federal Institute for Materials Research and Testing) by means of hybrid fire testing technique. In particular, an internal steel column of the ground floor belonging to a three-bay, four-storey concentrically braced steel building was tested, whilst the effect of the remainder of the structure was numerically simulated by means of an equivalent axial stiffness. Since the structure has a low degree of redundancy, the loss of a column can trigger global structural collapse. Two FFE tests were performed without any fire protection system and the other FFE tests were performed with three different fire protection solutions, i.e. conventional and seismic-resistant calcium silicate boards as well as vermiculite spray-based protection. Each column was firstly subjected to horizontal and vertical displacements resulting from seismic nonlinear time-history analysis performed on the numerical model of the case study. Then, the furnace was switched on and the ISO 834 standard fire curve was applied to the specimen. Numerical models were developed and calibrated on experimental data using different types of finite elements. The calibrated models with the presence of axial and rotational springs accurately captured the transition from pre- to post-buckling behavior. These findings highlight the importance of accurate modelling of the boundary conditions. Despite the fact, that seismic intensity was at life safety limit state, it was also found that the seismic damage of the fire protections was not high enough to hinder the fire performance of the fire protections. KW - Fire following earthquake KW - Concentrically braced steel frames KW - Fire protections KW - Numerical simulations KW - Experimental tests KW - Post-earthquake fire PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645186 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143731 SN - 0950-0618 VL - 496 SP - 1 EP - 22 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-64518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Zustandsüberwachung mittels verteilter faseroptischer Sensorik: Technologien, Anwendungen und Potenziale N2 - Der Vortrag beleuchtete den aktuellen Stand und die Zukunftsperspektiven verteilter faseroptischer Sensorsysteme (Distributed Fiber Optic Sensing, DFOS) zur Zustandsüberwachung von Bauwerken, Anlagen und Infrastrukturen. Vorgestellt wurden die zugrunde liegenden Messprinzipien – insbesondere die Nutzung von Streuprozessen (Rayleigh-, Brillouin- und Raman-Streuung) – zur kontinuierlichen Erfassung von Temperatur-, Dehnungs- und Vibrationsprofilen entlang einer Glasfaser. Anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Energie- und zivile Infrastruktur wurde gezeigt, wie DFOS-Systeme strukturelle Veränderungen frühzeitig detektieren können. Abschließend wurden die technologischen Entwicklungen, Herausforderungen sowie die Potenziale für zukünftige Monitoring-Lösungen diskutiert. T2 - Fachausschuss Zustandsüberwachung 39. Sitzung CY - Online-Meeting DA - 28.10.2025 KW - DFOS KW - SHM KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte akustische Sensorik KW - Brückenmonitoring PY - 2025 AN - OPUS4-64510 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Digital acoustic twin for prestressed concrete structures N2 - Lack of experience in the beginning of the age of prestressed concrete: •Underestimated traffic and temperature loads •Prestressing steel susceptible to stress corrosion cracking •Insufficient non prestressed reinforcement can lead to catastrophic failure without warning. T2 - Workshop on Digital Twins for reactor containments CY - Stockholm, Schweden DA - 19.03.2025 KW - Acoustic emission KW - Prestressed concrete KW - Bridge KW - Prestressing wire KW - Wire break KW - Tendon PY - 2025 AN - OPUS4-64504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittrich, Tim T1 - Analysis of thermohydraulic spalling in blended cement concrete N2 - The cement industry is responsible for high CO2 emissions, which occur during the production of Portland cement clinker. To reduce These emissions, blended cements become more and more popular. Therefore, it is expected that these cements find frequent application in infrastructure and housing construction in the future. The increased use leads to a higher probability of concrete buildings with blended cements being exposed to extreme conditions such as fire. Concrete under fire can experience heavy damage in the form of explosive spalling which is caused by thermohydraulic and thermomechanical mechanisms leading to the lowering of the cross section. Furthermore, the reinforcement may be subjected directly to the fire, which can lead to a rapid decline in its load-bearing capacity. The current state of the art showed that the cement type used can show great impact on the fire induced spalling behavior. However, large proportion of the reported spalling results took place under unsuitable testing conditions with insufficient evaluation. The smaller fraction of more profound spalling experiments showed inconsistences and contradictions, whereby no clear relation between cement type and spalling susceptibility could be drawn. Against this background in depth spalling experiments following the recommendations of RILEM TC 256-SPF of concrete with four different types of cement including Portland cement (CEM I), limestone cement (CEM II/A-LL), slag cement (CEM III/A) and Portland pozzolana cement (CEM II/B-Q) were carried out. Summarizing, CEM I concrete showed the lowest amount of spalling, followed by CEM II/A-LL and CEM III/A concrete and lastly CEM II/B-Q concrete. To understand the appearing differences in spalling susceptibility, the influence of the thermally induced moisture transport was studied by 1H-NMR relaxometry. From a thermohydraulic point of view, it was shown that initial differences of permeability and moisture content are responsible for the variations in spalling susceptibility. Furthermore, the appearance of the moisture clog was confirmed in every sample. To further analyze the contribution of the thermohydraulic mechanism, the phase composition of the cement paste was analyzed before and after high temperature exposure regarding the dehydration behavior. Less C-S-H and portlandite were observed in CEM III/A and CEM II/B-Q pastes. However, the C-S-H seemingly showed increased thermal stability. In addition, lower amounts of AFt and AFm phases were found in blended cement pastes corresponding to lower amounts of degradation and water released at lower temperatures. In conclusion, the increased spalling proneness in blended concretes is caused by higher initial moisture contents paired with lower initial permeabilities and less amounts of early dehydrating phases. It was also shown that the addition of PP-fibers remains a successful avoidance strategy regardless of the cement type used, by increasing permeability and thus the release of water vapor. T2 - 8th International RILEM Workshop on Concrete Behaviour due to Fire Exposure CY - Kraków, Poland DA - 18.09.2025 KW - Thermohydraulic spalling KW - Explosive spalling PY - 2025 AN - OPUS4-64523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Seifert, Lando A1 - Fabian, Maxine T1 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion Beispiel: Spannblockverfahren N2 - Bei der wissenschaftsjournalistischen Veranstaltung WISSENSWERTE 2025 in Berlin stellte die BAM die Aktivitäten zu den Themen Brückensicherheit und Bauwerks-Monitoring vor. Der Beitrag zur wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion wurde am Beispiel des Spannblockverfahrens erläutert, einem Spannverfahren für Brücken. Die Schadinitiierung im gezeigten Beispiel ereignete sich in der Bauphase zwischen dem Vorspannen der Drähte und dem Verpressen mit Mörtel. In dieser Phase wirken drei wesentliche Einflüsse zusammen und lösen Spannungsrisskorrosion aus, welche irreversible Schädigungen in Spannbetonbrücken induzieren können. T2 - WISSENSWERTE 2025 CY - Berlin, Germany DA - 29.09.2025 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Schwefeldioxid KW - Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-64515 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mirwald, Johannes A1 - Khalighi, Sadaf A1 - Varveri, Aikaterini A1 - Hofko, Bernhard A1 - Adwani, Dheeraj A1 - Cannone-Falchetto, Augusto A1 - Elwardany, Michael A1 - Kleiziené, Rita A1 - Konieczna, Katarzyna A1 - Maliszewski, Maciej A1 - Mouillet, Virginie A1 - Nahar, Sayeda A1 - Piérard, Nathalie A1 - Pipintakos, Georgios A1 - Porot, Laurent A1 - Primerano, Kristina A1 - Sharma, Aditi A1 - Tavassoti, Pejoohan A1 - Weigel, Sandra A1 - Wetekam, Jens A1 - Zhu, Jiqing T1 - Evaluating the reproducibility and consistency of different sample preparation techniques used for ATR-FTIR spectroscopy from the RILEM 295-FBB TG1 round robin test N2 - Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared spectroscopy has become a popular spectroscopic technique in bituminous binder analysis. However, comparable results are not obtainable yet due to differences in devices, measurement routines, sample preparation procedures, and spectral evaluation. Thus, the Task Group 1 of the RILEM TC 295-FBB: “Fingerprinting bituminous binders using physicochemical analysis” focuses on bringing this method towards pre-standardization. This study evaluates the reproducibility and consistency from round robin test, where 21 participating laboratories performed six different preparation techniques on three different binders in an unaged, short-term, and long-term aged state. A total of 6461 spectra were recorded and evaluated for their mean, standard deviation and coefficient of variation (CV) in the spectral region between 1800 and 600 cm−1. The results show that the solid sample preparation methods provide excellent reproducibility, with a coefficient of variation below 2%. Only the solvent method showed a higher coefficient of variation at 7.18%. Outliers with a high CV were detected and categorized into two groups: one where only one of the four samples differed and the other where all 16 spectra showed slight scattering in the overall absorption. The consistency of the method is significantly influenced by the accuracy of sample preparation, which is crucial for minimizing differences in slope, baseline, and noise in the spectra. These findings show the excellent reproducibility of these sample preparation methods and will be further examined to establish universal indices for evaluating effects such as ageing, bringing the method closer towards standardization. KW - Bitumen KW - FTIR-Spektroskopie KW - Reproducibility KW - Round robin test KW - Material handling KW - preparation routine PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645386 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02755-1 SN - 1359-5997 VL - 58 IS - 8 SP - 1 EP - 21 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-64538 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Air-coupled ultrasonic transmission using thermoacoustic transmitters and optical microphones N2 - Background, Motivation and Objective Air-coupled ultrasonic transducers are usually applied for testing of some lightweight components. To increase the bandwidth or air-coupled testing systems and thus increase their application range, thermoacoustic transducers can be paired with optical microphones in a transmission mode. Thermoacoustic transmitters are based on the thermal excitation of sound waves, while optical microphones are based on laser interferometry and Fabri-Pérot etalon. We studied the spectrum and the efficiency of the transmission of an air gap using a thermoacoustic transmitter and an optical microphone. Statement of Contribution/Methods Thermoacoustic transmitters with an electrically conductive layer of indium tin oxide (ITO) on a curved quartz glass substrate were developed. Their sound field was measured using a commercially available optical microphone Eta450 Ultra based on Fabri-Perot etalon. The curvature and the conductive layer thickness of the thermoacoustic transmitter were systematically varied to investigate their impact on the sound field and the spectrum of the measured signal for frequencies up to 1 MHz. The transmitters were excited using rectangular burst signals with a varied width. We examined the influence of all parameters on the focusing, spectrum, and sensitivity. The directivity of the microphone was evaluated as well. Results/Discussion The focusing of the sound fields of all transmitters most strongly depends on the curvature radius of the substrate. The spectrum recorded in the focus of each transducer has several maxima and minima, as shown in the left-hand diagram, which are mostly a consequence of the irregularities of the microphone spectrum. These irregularities are visible also in the directivity diagram on the right, which was recorded by rotating the microphone. The 20 dB bandwidth of the measurement system covers the range up to about 1 MHz, depending strongly on the width of the excitation pulse (left-hand diagram). This highlights a key advantage of thermoacoustic transmitters: their spectral characteristics can be controlled through the excitation conditions, offering a potentially broader range of applications compared to conventional air-coupled transmitters. One promising example is localized ultrasound spectroscopy based on the detection of local resonances. T2 - IEEE International Ultrasonic Symposium CY - Utrecht, The Netherlands DA - 15.09.2025 KW - Air-coupled ultrasound KW - Thermoacoustic transmitter KW - Sound field PY - 2025 AN - OPUS4-64540 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Ahmadzadeh, Majid A1 - Weise, Matthias T1 - Air-coupled ultrasonic transmission using thermoacoustic transmitters and optical microphones N2 - Background, Motivation and Objective Air-coupled ultrasonic transducers are usually applied for testing of some lightweight components. To increase the bandwidth or air-coupled testing systems and thus increase their application range, thermoacoustic transducers can be paired with optical microphones in a transmission mode. Thermoacoustic transmitters are based on the thermal excitation of sound waves, while optical microphones are based on laser interferometry and Fabri-Pérot etalon. We studied the spectrum and the efficiency of the transmission of an air gap using a thermoacoustic transmitter and an optical microphone. Statement of Contribution/Methods Thermoacoustic transmitters with an electrically conductive layer of indium tin oxide (ITO) on a curved quartz glass substrate were developed. Their sound field was measured using a commercially available optical microphone Eta450 Ultra based on Fabri-Perot etalon. The curvature and the conductive layer thickness of the thermoacoustic transmitter were systematically varied to investigate their impact on the sound field and the spectrum of the measured signal for frequencies up to 1 MHz. The transmitters were excited using rectangular burst signals with a varied width. We examined the influence of all parameters on the focusing, spectrum, and sensitivity. The directivity of the microphone was evaluated as well. Results/Discussion The focusing of the sound fields of all transmitters most strongly depends on the curvature radius of the substrate. The spectrum recorded in the focus of each transducer has several maxima and minima, as shown in the left-hand diagram, which are mostly a consequence of the irregularities of the microphone spectrum. These irregularities are visible also in the directivity diagram on the right, which was recorded by rotating the microphone. The 20 dB bandwidth of the measurement system covers the range up to about 1 MHz, depending strongly on the width of the excitation pulse (left-hand diagram). This highlights a key advantage of thermoacoustic transmitters: their spectral characteristics can be controlled through the excitation conditions, offering a potentially broader range of applications compared to conventional air-coupled transmitters. One promising example is localized ultrasound spectroscopy based on the detection of local resonances. T2 - IEEE International Ultrasonic Symposium CY - Utrecht, The Netherlands DA - 15.09.2025 KW - Air-coupled ultrasound KW - Thermoacoustic transmitter KW - Sound field PY - 2025 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-64541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Akustische Sensorik mit faseroptischen Systemen N2 - Die verteilte faseroptische Sensorik und insbesondere die verteilte akustische Sensorik (DAS) wird eingeführt und ihre Möglichkeiten über die Präsentation vielfältiger Anwendungsbeispiele illustriert. Zudem wird aktuelle F&E zur Möglichkeit multimodaler Sensorik in einer einzigen Faser als Zielsetzung eines laufenden Projekts präsentiert, mit dem Ziel also, verschiedene Messgrößen, inkl. Vibrationen zu bestimmen. T2 - 30. DEGA-Workshop "Physikalische Akustik" CY - Bad Honnef, Germany DA - 16.10.2025 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte akustische Sensorik KW - DAS KW - Multimodale Sensorik KW - Infrastrukturmonitoring PY - 2025 AN - OPUS4-64407 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - System identification and model calibration of a steel road bridge N2 - Steel box girder bridges with orthotropic deck plates are typically subject to traffic induced fatigue. Prognosis of fatigue is based on structural and traffic load models. Structural models can be updated based on measured response data. This contribution presents operational modal analysis and FE model calibration of a large steel box girder bridge. The identified modal properties show good conformity with the numerical model in frequencies and mode shapes. Model calibration by optimization leads to improved agreement but lacks robustness. Calibrated models are useful for increasing the value of information of monitoring measures, especially regarding digital twins. T2 - 11th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC 2025) CY - Rennes, France DA - 20.05.2025 KW - Steel bridge KW - Operational modal analysis KW - Model calibration PY - 2025 AN - OPUS4-64418 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Nina T1 - Herausforderungen beim Instandsetzungsschweißen von Altstahl – vom Werkstoffverhalten zur Schweißpraxis N2 - Aus Gründen der Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit ist in der stahlverarbeitenden Industrie ein deutlicher Trend zum Bauen im Bestand zu beobachten, um kostenintensive Sperrungen oder Rückbaumaßnahmen zu vermeiden. Obwohl das Schweißen als effizientes und wirtschaftliches Fügeverfahren gilt, findet es im Zusammenhang mit Altstählen bislang nur begrenzt Anwendung. Stattdessen werden häufig Nieten- oder Schraubenverbindungen eingesetzt, die jedoch in vielen Fällen als unwirtschaftlich einzustufen sind. Für Instandsetzungsmaßnahmen ist es häufig erforderlich, beschädigtes Bestandsmaterial durch moderne Stähle zu ersetzen oder Verbindungen zwischen Alt- und Neumaterialien herzustellen. Aufgrund der unterschiedlichen Herstellungsverfahren und Legierungskonzepte historischer Stähle ist jedoch nicht jeder Stahl aus dem 20. Jahrhundert ohne Weiteres schweißgeeignet. Daher ist zunächst eine systematische Prüfung der Schweißeignung erforderlich. m Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurden verschiedene Altstähle hinsichtlich ihres Schweißverhaltens mittels Dilatometrie analysiert. Darüber hinaus wurden Schweißuntersuchungen an Mischverbindungen zwischen Altstahl und einem modernen Baustahl durchgeführt, um das Schweißverhalten und mögliche Gefügeveränderungen in der Übergangszone detailliert zu bewerten. Ziel war es, eine umfassende Datenbasis aus Schweiß-Zustands-Zeit-Diagrammen sowie Simulationen der Wärmeeinflusszone zu erstellen, um praxisrelevante Schweißuntersuchungen ableiten zu können. Diese Untersuchungen liefern wesentliche Erkenntnisse über das schweißmetallurgische Verhalten und die Schweißeignung der untersuchten Altstähle sowie deren Kombination mit modernen Werkstoffen. Die gewonnenen Grundlagen bilden eine wichtige Basis für die Entwicklung innovativer schweißtechnischer Konzepte zur beanspruchungsgerechten Instandsetzung und Erhaltung bestehender Altstahl-Infrastrukturen in Deutschland. T2 - Fortbildung für Schweißaufsichtspersonen Stahl- und Fahrzeugbau CY - Berlin, Germany DA - 15.10.2025 KW - Altstahl KW - Mischverbindungen KW - Instandsetzungsschweißen KW - Dilatometrie KW - Schweiß-ZTU-Schaubilder PY - 2025 AN - OPUS4-64436 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - George, Joyal K. A1 - von Wangenheim, Kristian A1 - Kaplan, Felix A1 - Schneider, Ronald A1 - Hindersmann, Iris ED - Lienhart, Werner ED - Krüger, Markus T1 - Monitoring of civil engineering structures - current and future use cases N2 - Monitoring represents an effective approach for addressing the diverse challenges associated with the maintenance of civil engineering structures. It contributes to improving both the availability and safety of these structures. By increasing the amount of information available about the structure, monitoring supports better-informed decisions regarding its preservation. Due to the complexity of monitoring applications, specific use cases are outlined. A key advantage of these use cases is that new technologies can be tested within well-defined and limited scopes. The use cases monitoring of known, localized damage, monitoring of known deficits identified through reassessment or resulting from outdated design procedures and monitoring aimed at assessing traffic loads and their effects currently account for the majority of implemented monitoring measures. Their practical implementation is demonstrated through case studies from the Brandenburg State Road Authority. Additional use cases, such as monitoring to support structural inspections and monitoring of major structures, such as large viaducts, are gaining importance, with initial practical examples already present in Europe. Future applications reveal potential for expanded use, particularly in the context of monitoring to support predictive lifecycle management. This will become increasingly important in the implementation of digital twins, as announced in the national BIM master plan. Furthermore the concept of a Birth Certificate is intended to establish a reference state of the structure prior to commissioning, which can then be used for comparison with future measurements over time. The integration and interaction of these individual use cases pave the way for the implementation of digital twins. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Structural Health Monitoring KW - Use Cases KW - Bridges KW - Digital Twin PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-644422 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-057-1-033 SP - 203 EP - 208 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz AN - OPUS4-64442 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Untersuchungen zur Schadensaufklärung an der Carolabrücke in Dresden N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - VDI Schadensanalyse 2025 CY - Würzburg, Germany DA - 21.10.2025 KW - Wasserstoff KW - Spannungsrisskorrosion KW - Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-64464 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Zehfuß, Jochen A1 - Hothan, Sascha T1 - Berücksichtigung der Tragwerksumgebung bei Brandversuchen an Stahlbetonstützen N2 - Das Tragwerk eines Gebäudes ist aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzt. Insbesondere bei lokalen Brandereignissen bauen sich durch die Ausdehnung der vom Brand betroffenen Bauteile gegen das umgebende kältere Gesamttragwerk Zwangsbeanspruchungen auf. Bei konventionellen Brandprüfungen werden diese Zwangsbeanspruchungen in der Regel nicht berücksichtigt, da die Prüfsystematik auf Einzelbauteilprüfungen bei konstanter mechanischer Last ausgelegt ist. Die Prüfung komplexer, realmaßstäblicher Tragwerke ist oftmals nicht möglich. Die Interaktion des Einzelbauteils mit dem umgebenden Tragwerk kann sich sowohl positiv als auch negativ auf den Feuerwiderstand auswirken. Als nachteilig ist der thermische Zwang und die daraus resultierende Lasterhöhung zu nennen. Gleichzeitig kann eine Stauchung der Stütze zu einer Umlagerung von Kräften in das umgebende Tragwerk führen und damit den Versagenszeitpunkt der Stütze verzögern. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk analysiert werden. In einem gemeinsamen DFG-Vorhaben der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und dem Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig werden 14 Stahlbetonstützen mit freier und behinderter axialer Ausdehnung untersucht. Auf Basis eines realen Gebäudes werden unter anderem die Steifigkeit, welche das umgebende Tragwerk repräsentiert, der Lastausnutzungsgrad und die Brandeinwirkung variiert. Mit dem Ziel das Stützenverhalten unter thermischem Zwang im Detail zu analysieren, erfolgen Brandversuche und numerische Simulationsberechnungen. Dabei werden die erforderlichen mechanischen Materialeigenschaften des Betons bei erhöhten Temperaturen aus experimentellen Daten abgeleitet. Der Beitrag liefert einen Einblick in die experimentellen und numerischen Ergebnisse. Es zeigt sich, dass die behinderte axiale Ausdehnung und die Möglichkeit einer Lastumlagerung bei Stauchung der Stütze einen erheblichen Einfluss auf das Versagen im Brandfall haben. Die mittels Substrukturtechnik erzeugte Zwängung des umgebenden Tagwerks führt zu einem Anstieg der Axialkraft in der Stütze sowie einer Abnahme der maximalen Stützenausdehnung. Gleichzeitig setzt die Stauchung der Stütze früher ein. Wird eine Stütze-Tragwerk-Interaktion auch für den Stauchungsbereich der Stütze angesetzt, kann der Vorteil einer Lastumlagerung genutzt werden. Somit kann trotz einer höheren mechanischen Belastung während der Ausdehnungsphase der Stütze ein späterer Versagenszeitpunkt als bei einer konventionell geprüften Stütze erreicht werden. T2 - Symposiums Heißbemessung – Structural Fire Engineering 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 29.09.2025 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbetonstützen KW - Feuerwiderstand KW - Stützenbrandversuche KW - Numerik PY - 2025 SP - 38 EP - 52 PB - TU Braunschweig AN - OPUS4-64581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim T1 - Berücksichtigung der Tragwerksumgebung bei Brandversuchen an Stahlbetonstützen N2 - Das Tragwerk eines Gebäudes ist aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzt. Insbesondere bei lokalen Brandereignissen bauen sich durch die Ausdehnung der vom Brand betroffenen Bauteile gegen das umgebende kältere Gesamttragwerk Zwangsbeanspruchungen auf. Bei konventionellen Brandprüfungen werden diese Zwangsbeanspruchungen in der Regel nicht berücksichtigt, da die Prüfsystematik auf Einzelbauteilprüfungen bei konstanter mechanischer Last ausgelegt ist. Die Prüfung komplexer, realmaßstäblicher Tragwerke ist oftmals nicht möglich. Die Interaktion des Einzelbauteils mit dem umgebenden Tragwerk kann sich sowohl positiv als auch negativ auf den Feuerwiderstand auswirken. Als nachteilig ist der thermische Zwang und die daraus resultierende Lasterhöhung zu nennen. Gleichzeitig kann eine Stauchung der Stütze zu einer Umlagerung von Kräften in das umgebende Tragwerk führen und damit den Versagenszeitpunkt der Stütze verzögern. Mit Hilfe der Substrukturtechnik kann das Verhalten einer Stütze im Brandfall unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem umgebenden Tragwerk analysiert werden. In einem gemeinsamen DFG-Vorhaben der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und dem Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig werden 14 Stahlbetonstützen mit freier und behinderter axialer Ausdehnung untersucht. Auf Basis eines realen Gebäudes werden unter anderem die Steifigkeit, welche das umgebende Tragwerk repräsentiert, der Lastausnutzungsgrad und die Brandeinwirkung variiert. Mit dem Ziel das Stützenverhalten unter thermischem Zwang im Detail zu analysieren, erfolgen Brandversuche und numerische Simulationsberechnungen. Dabei werden die erforderlichen mechanischen Materialeigenschaften des Betons bei erhöhten Temperaturen aus experimentellen Daten abgeleitet. Der Beitrag liefert einen Einblick in die experimentellen und numerischen Ergebnisse. Es zeigt sich, dass die behinderte axiale Ausdehnung und die Möglichkeit einer Lastumlagerung bei Stauchung der Stütze einen erheblichen Einfluss auf das Versagen im Brandfall haben. Die mittels Substrukturtechnik erzeugte Zwängung des umgebenden Tagwerks führt zu einem Anstieg der Axialkraft in der Stütze sowie einer Abnahme der maximalen Stützenausdehnung. Gleichzeitig setzt die Stauchung der Stütze früher ein. Wird eine Stütze-Tragwerk-Interaktion auch für den Stauchungsbereich der Stütze angesetzt, kann der Vorteil einer Lastumlagerung genutzt werden. Somit kann trotz einer höheren mechanischen Belastung während der Ausdehnungsphase der Stütze ein späterer Versagenszeitpunkt als bei einer konventionell geprüften Stütze erreicht werden. T2 - Symposiums Heißbemessung – Structural Fire Engineering 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 29.09.2025 KW - Substrukturtechnik KW - Stahlbetonstützen KW - Feuerwiderstand KW - Stützenbrandversuche KW - Numerik PY - 2025 AN - OPUS4-64583 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Active laser thermography with spatially non-uniform heating N2 - Active laser thermography has proven to be a powerful technique for the detection and characterization of surface and subsurface defects in a wide range of materials. A crucial aspect of this success lies in the ability to tailor the spatial distribution of heating through laser-based excitation, providing a level of control unattainable with most conventional sources. In this presentation, two applications of active laser thermography developed at BAM are presented, both exploiting structured laser illumination to enhance defect detection. In the first application, a moving laser line operated in conjunction with a robotic arm is used for the automated thermographic inspection of complex metallic components. The continuous line-scan excitation induces localized and directional heat flow along the surface, enabling reliable detection of narrow cracks even on curved or irregular geometries. An initial 3D surface reconstruction is employed to compensate for deviations and deformations of the inspected object. The second part introduces the use of a digital spatial light modulator to project arbitrarily structured heating patterns. By combining multiple projected patterns with numerical reconstruction techniques, deeply buried internal defects can be resolved beyond the classical diffusion-limited resolution of thermography, effectively achieving thermographic super-resolution. T2 - Research Seminar of the Department of Robotics and Mechatronics, AGH Krakow CY - Krakow, Poland DA - 27.11.2025 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Super resolution KW - Automation KW - Crack detection PY - 2025 AN - OPUS4-64889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlegel, Moritz-Caspar T1 - Die Rolle der ESPR bei der Transformation zu einer Circular Economy N2 - Die Präsentation fasst die aktuellen Entwicklungen zur Umsetzung einer Circular Economy in der EU zusammen. Besonderes Augenmerk wird auf die aktuelle Ausgestaltung der Rechtslandschaft, sowie Möglichkeiten der wissenschaftsbasierten Politikberatung und rechtsetzungsbegleitenden Normung gelegt. Beendet wird der Vortrag mit einem Überblick über zukünftige Verknüpfungen zum Circular Economy Act, Advanced Materials Act, Single Market Strategy der Europäischen Kommission sowie dem Digitalen Produktpass. T2 - Sustainability Heroes 2025 CY - Online meeting DA - 25.11.2025 KW - Circular economy KW - Rechtssetzung KW - Normung KW - Politikberatung KW - Ecodesign PY - 2025 AN - OPUS4-64884 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Tragfähigkeit und Abplatzverhalten von Carbonbeton bei hohen Temperaturen N2 - Zur Bewertung der Biegetragfähigkeit dünnwandiger, carbonbewehrter Betonbauteile unter Temperatureinfluss wurden 4-Punkt-Biegeversuche in drei thermischen Konfigurationen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Raumtemperatur kein signifikanter Einfluss der Vorspannung auf die Bruchkraft vorliegt. Mit steigender Temperatur nimmt die Biegetragfähigkeit infolge des Festigkeitsverlustes von Beton und Carbonbewehrung sowie durch das Schmelzen der Tränkungsmatrix deutlich ab. Zwei Versagensmechanismen konnten identifiziert werden, d.h. Zugversagen bei hoher Vorspannung und Verbundversagen bei niedriger Vorspannung. Die Abnahme der Verbundfestigkeit ist auf das Erweichen der Tränkungsmatrix bei Überschreitung der Glasübergangstemperatur zurückzuführen. Bei Temperaturen oberhalb von etwa 200 °C ist keine Tränkungsmatrix und daraus resultierende Verbundwirkung mehr vorhanden. Darüber hinaus wurden im Rahmen von Abplatzversuchen drei Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von Betonabplatzungen im Brandfall untersucht, d.h. reaktives Brandschutzsystem (RBS), zementgebundene Brandschutzplatten sowie Zugabe von Polypropylenfasern (PP-Fasern) zur Betonmischung. Die Ergebnisse zeigen, dass der Typ des Carbongeleges die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen beeinflusst. Während die Zugabe von PP-Fasern das Abplatzen bei beiden untersuchten Gelegetypen verhindern konnte, war dies bei RBS und Brandschutzplatten nur bei einem Gelegetyp erfolgreich. Die Ursache der Abplatzungen ist auf das temperaturbedingte Schmelzen und die damit einhergehende Volumenzunahme der im Gelege Q85 vorhandenen Hilfsfäden zurückzuführen. Dies führt zu einer Rissbildung parallel zur brandbeanspruchten Betonoberfläche. Der Dampfdruck im Beton ist trotz reduzierter Erwärmungsgeschwindigkeit zu hoch, weshalb es zum Abplatzen kommt. Im Gegensatz dazu bewirkt das Schmelzen der PP-Fasern eine Erhöhung der Permeabilität des Betons. Dadurch kann der entstehende Wasserdampf frühzeitig entweichen, sodass der Dampfdruck unterhalb der kritischen Schwelle bleibt, die für das Abplatzen erforderlich wäre. T2 - Symposium Heißbemessung 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 29.09.2025 KW - Carbonbeton KW - Biegetragfähigkeit KW - Abplatzverhalten PY - 2025 AN - OPUS4-64883 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Fire Testing of various measures to prevent spalling of CFRP-reinforced concrete N2 - In a joint research project, an interdisciplinary team of researchers and practitioners design a new prefabricated, prestressed floor system for common building constructions. To achieve a lightweight floor element, concrete with a high compressive strength is combined with high tensile strength carbon textile reinforcement. The corrosion resistant carbon textile reinforcement consists of carbon fibres embedded in a polymer matrix. The use of Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) allows a reduction of the required concrete cover and enables the design of thin-walled and highly efficient cross-sections in a variety of shapes. However, the use of concrete with a high compressive strength increases the risk of explosive spalling of concrete under fire exposure. Experimental studies conducted at BAM have shown that the carbon textile reinforcement creates a discontinuity in the concrete resulting in a delamination of the concrete cover. Concrete spalling also depends on the type of CFRP-reinforcement. The comparison of the specimens with different CFRP-reinforcement shows an earlier event of spalling in the case of epoxy-based CFRP. In the 8th International RILEM Workshop on Concrete Behaviour due to Fire Exposure, fire tests on CFRP-reinforced concrete elements without and with various protection measures to prevent spalling will be presented and discussed. The protection measures include the application of an intumescent coating to the fire exposed surface as well as the use of a modified concrete mixture containing polypropylene fibres (PP-fibres). The concrete mixtures used have a maximum grain size of 2 mm and correspond to concrete grade C50/60. The specimens include variants with and without carbon textile reinforcement. Two types of textile reinforcements are investigated, i.e., acrylate-based and epoxy-based resin. The specimens have circular and square forms. The lateral surfaces of the circular specimens are enclosed by a steel ring to restrain the thermal expansion of the concrete during the fire test. In contrast, at the square specimens a free thermal expansion is allowed. The fire tests are carried out with a fire exposure in accordance to the ISO-834 fire curve and without mechanical load. During the fire test, thermocouples are used to measure the temperature within the specimen and on the unexposed surface. The fire test results show that the intumescent coating effectively prevents the concrete spalling in both unreinforced specimens and those with acrylate-based CFRP-reinforcement. However, the intumescent coating was not able to prevent the concrete spalling at the specimens with epoxy-based CFRP-reinforcement, despite the time of the spalling was delayed compared to uncoated specimens. The specimens containing PP-fibres show no spalling, which applies to both types of carbon textile reinforcement used as well as the unreinforced variant. T2 - 8th International RILEM Workshop on Concrete Behaviour due to Fire Exposure CY - Kraków, Poland DA - 18.09.2025 KW - Concrete spalling KW - CFRP reinforcement KW - Fire test PY - 2025 AN - OPUS4-64885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Köstermann, U. T1 - Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln: Verbesserung der Sicherheit und Dauerhaftigkeit N2 - Die vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAM, Straßen.NRW, LSBG, ISER und weiteren Partnern zeigen geeignete Duplexstähle für die Betriebs- und Sicherheitsausstattung in Straßentunneln, die in einer Parameterstudie in mehreren Straßentunneln umfassend untersucht worden sind. Spaltkorrosion war dabei die maßgebliche Korrosionsart und wurde als Bewertungskriterium herangezogen. Die Werkstoffgruppe CRC III mit einem PRE(N)-Wert von 24 bis 27 zeigte in den Untersuchungen eine nur ungenügende Spaltkorrosionsbeständigkeit. Das für die Wahrscheinlichkeit der Spaltkorrosionsbeständigkeit anzustrebende 95 %-Quantil wird erst bei PRE(N) > 34 erreicht. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie wurden in einem Pilotprojekt von Straßen.NRW umgesetzt, bei dem unter anderem Strahlventilatoren vollständig aus Duplexstahl 1.4462 gefertigt worden sind. Dadurch soll eine Nutzungsdauer von mindestens 35 Jahren sichergestellt werden. T2 - STUVA Tagung 2025 CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Auslagerung PY - 2025 SN - 978-3-96892-327-7 VL - 61 SP - 335 EP - 340 PB - Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e.V. STUVA CY - Köln AN - OPUS4-64983 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Advanced Applications of 1H NMR Relaxometry in Building Material Characterization N2 - The presentation summarizes the 1H NMR relaxation pinciple for the nondestructive material characterization of building materials. We explain the basic principle of NMR and showcase 3 application cases: 1) Moisture transport and 2) In-situ pore size characteriztaion of buildiing materials and 3) Hydration characteristics of new, more climate friendly cementitious binders and mortars. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Non-Destructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Turkey DA - 24.09.2025 KW - 1H NMR KW - Nuclear magnetic resonance KW - Moisture transport, pore sizes KW - Building material KW - Nondestructive testing KW - Recycling PY - 2025 AN - OPUS4-64996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Tragfähigkeit und Abplatzverhalten von Carbonbeton bei hohen Temperaturen N2 - Zur Bewertung der Biegetragfähigkeit dünnwandiger, carbonbewehrter Betonbauteile unter Temperatureinfluss wurden 4-Punkt-Biegeversuche in drei thermischen Konfigurationen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Raumtemperatur kein signifikanter Einfluss der Vorspannung auf die Bruchkraft vorliegt. Mit steigender Temperatur nimmt die Biegetragfähigkeit infolge des Festigkeitsverlustes von Beton und Carbonbewehrung sowie durch das Schmelzen der Tränkungsmatrix deutlich ab. Zwei Versagensmechanismen konnten identifiziert werden, d.h. Zugversagen bei hoher Vorspannung und Verbundversagen bei niedriger Vorspannung. Die Abnahme der Verbundfestigkeit ist auf das Erweichen der Tränkungsmatrix bei Überschreitung der Glasübergangstemperatur zurückzuführen. Bei Temperaturen oberhalb von etwa 200 °C ist keine Tränkungsmatrix und daraus resultierende Verbundwirkung mehr vorhanden. Darüber hinaus wurden im Rahmen von Abplatzversuchen drei Schutzmaßnahmen zur Vermeidung von Betonabplatzungen im Brandfall untersucht, d.h. reaktives Brandschutzsystem (RBS), zementgebundene Brandschutzplatten sowie Zugabe von Polypropylenfasern (PP-Fasern) zur Betonmischung. Die Ergebnisse zeigen, dass der Typ des Carbongeleges die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen beinflusst. Während die Zugabe von PP-Fasern das Abplatzen bei beiden untersuchten Gelegetypen verhindern konnte, war dies bei RBS und Brandschutzplatten nur bei einem Gelegetyp erfolgreich. Die Ursache der Abplatzungen ist auf das temperaturbedingte Schmelzen und die damit einhergehende Volumenzunahme der im Gelege Q85 vorhandenen Hilfsfäden zurückzuführen. Dies führt zu einer Rissbildung parallel zur brandbeanspruchten Betonoberfläche. Der Dampfdruck im Beton ist trotz reduzierter Erwärmungsgeschwindigkeit zu hoch, weshalb es zum Abplatzen kommt. Im Gegensatz dazu bewirkt das Schmelzen der PP-Fasern eine Erhöhung der Permeabilität des Betons. Dadurch kann der entstehende Wasserdampf frühzeitig entweichen, sodass der Dampfdruck unterhalb der kritischen Schwelle bleibt, die für das Abplatzen erforderlich wäre. T2 - Symposium Heißbemessung 2025 CY - Braunschweig, Germany DA - 29.09.2025 KW - Carbonbeton KW - Biegetragfähigkeit KW - Abplatzverhalten PY - 2025 SP - 1 EP - 13 PB - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB), Technische Universität Braunschweig CY - Braunschweig, Deutschland AN - OPUS4-64882 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Schneider, Ronald A1 - Simon, Patrick A1 - Herrmann, Ralf A1 - Baeßler, Matthias ED - Döhler, Michael ED - Mélot, Adrien ED - Aenlle Lopez, Manuel T1 - System identification and model calibration of a steel road bridge N2 - The Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), in cooperation with the Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO), is working on a framework for integrating frequently updated structural models into an asset management process for bridge structures. A multi-span steel road bridge was selected as a test case for the development of this framework. In order for the structural model to represent the real behavior of the bridge with sufficient accuracy, model calibration is required. In this case, we have planned to calibrate the model based on the dynamic response of the bridge. To determine its dynamic properties, a multi-setup operational modal analysis was performed on one of the bridge spans. In parallel, a structural model of the span was developed based on the available design and service life information. Both eigenfrequencies and mode shapes were used as reference parameters to calibrate the model. A sensitivity analysis was performed to identify the most influential design parameters. Subsequently, a genetic algorithm was applied for minimizing the difference between measured and simulated characteristic responses. In the proposed paper, we summarize the measurements as well as the determination of the modal response of the bridge and describe the process of calibration of the structural model using the identified dynamic response. T2 - 11th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC 2025) CY - Rennes, France DA - 20.05.2025 KW - Bridge structure KW - Operational modal analysis KW - Model calibration PY - 2025 SN - 978-84-09-75120-4 SP - 114 EP - 121 PB - International Group of Operational Modal Analysis CY - Gijón, Spain AN - OPUS4-64416 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, Rolf ED - Döhler, Michael T1 - Modal analysis of road and rail bridges for damage detection and resonance prediction N2 - In the 1980s, the Federal Institute of Material Research and Testing started with modal analysis measurements of some bridges before and after repair. For one of the bridges, a structural health monitoring was installed 1994 which is still working up to now. It has been modified and extended several times. The monitoring was extended from the critical span to three neighbouring spans. A modal analysis of the whole bridge with seven spans have been done three times, twice together with EMPA of Switzerland. Additional calibration measurements have been done and additional evaluation procedures have been implemented for the monitoring of the steadily increasing loads from the road traffic. Additional sensors were installed such as strain gauges, crack-width, and temperature sensors. The strong influence of the temperature on the natural frequencies has been studied over the years. Later, a temperature compensation has been established and a weak aging trend has been found in the monitoring data. Now, the bridge will be demolished and replaced by a new bridge. Some results of this long-term monitoring will be shown and possible damages (changes of the pre-stress or the support structure) will be discussed. A second application of modal analysis will be demonstrated: the prediction of the resonances due to passing trains. The response of a bridge to passing trains can be calculated in frequency domain as the multiplication of three spectra, the axle sequence spectrum of the train, the transfer function of the bridge, and the modal force spectrum of a single passing load. A resonance occurs if a maximum of the train spectrum coincides with the maximum of the bridge spectrum. The amplitude at this resonance is strongly influenced by the modal force spectrum which is identical to the frequency or wavenumber spectrum of the corresponding mode shape. Therefore, modal analysis from calculation, impact measurements, wind and train measurements are necessary for the prediction of the resonance occurrence and amplification. Examples of mode shape spectra for single or multi-span bridges with simply supported or continuous spans will be shown, and some relations between mode shapes and resonance amplifications will be concluded. T2 - 11th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC) CY - Rennes, France DA - 20.05.2025 KW - Bridge monitoring KW - Multi-span bridges KW - Damage detection KW - Resonance PY - 2025 SP - 39 EP - 46 PB - INRIA CY - Rennes AN - OPUS4-63473 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Song, Jiaojiao T1 - Analysis of intact and damaged (floating) slab tracks by finite-element boundary-element models and by measurements N2 - The damage detection and repair control have become important tasks for slab tracks. Different intact and damaged slab tracks have been investigated theoretically and experimentally for train passages and hammer impacts. The following damages have been considered: The loss of contact between the sleeper and the track slab, between the track slab and the base slab, and between the base slab and the base layer. At first, a slab track with a gap between the track slab and the base layer has been calculated by the combined finite-element boundary-element method which correctly incorporates the behaviour of the infinite soil. The basic results are the track displacements of the rail, the track slab, and the base layer along the track which are caused by a single axle load. These solutions are properly superposed for to get the complete train load. The influence of track and soil parameters and of the track damage has been analysed. For the intact track, the compliance of the soil is dominant whereas the track bending stiffness becomes more important for the damaged track. By comparing the calculated results with the measurements, the length of the gap could be quantified. A slab track with a loose sleeper (without contact to the supporting track slab) was analysed by the transfer function between the displacements and the hammer force (receptance functions) where a resonance appeared in case of the damage. Differences between the different track elements confirmed the detection of the damage. A floating slab track with a thin rubber layer has been investigated for a possible gap between the base slab and the base layer. The behaviour of the intact track has been calculated by a wavenumber-domain method, and the same behaviour has been found in the measurements at several track sections, indicating that there is no damage. Finally, a floating slab track with steel springs and viscous fluid dampers has been measured in the Tongji laboratory. The modes of the floating track slab and the transfer function with corresponding resonances have been calculated and successfully compared with results from wheelset drop tests. T2 - Third International Conference on Rail Transportation (ICRT2024) CY - Shanghai, China DA - 07.08.2024 KW - Railway track KW - Damage KW - Vibration measurement KW - Finite element method KW - Boundary element method KW - Frequency response function KW - Moving load response KW - Floating slab track PY - 2025 SN - 978-0-7844-8594-1 SP - 591 EP - 600 AN - OPUS4-61267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Aus Schaden wird man klug - Der Teileinsturz der Carolabrücke liefert neue Prüf-und Schädigungsansätze für vergütete Spannstähle N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - DGM Werkstoffprüfung CY - Dresden, Germany DA - 27.11.2025 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Wasserstoff PY - 2025 AN - OPUS4-64921 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Robotic Olfaction in Industry and Environment: Field Results and Perspectives N2 - Air pollution and hazardous gas leaks remain largely invisible threats with severe impacts on health, safety, and climate. Traditional fixed monitoring networks are sparse and often miss critical hotspots, especially in complex industrial environments. Mobile Robotic Olfaction (MRO) – integrating mobile ground robots, aerial drones, and stationary sensor networks – offers a powerful approach to close these monitoring gaps. This presentation highlights recent field applications, including robotic air quality monitoring in steel factories, multimodal sensor deployments at chemical sites, and gas tomography with laser-based systems. Results show that heterogeneous sensing systems improve spatial and temporal coverage, enable more accurate leak localization, and support AI-driven analysis for real-time decision-making. Lessons learned from these deployments illustrate how MRO can enhance environmental safety, compliance, and process efficiency in real-world scenarios. T2 - ISOCS Industrial Webinar CY - Online meeting DA - 01.12.2025 KW - Ground and Aerial robots KW - Gas distribution mapping KW - Gas source localization KW - Gas Tomography KW - Mobile Robotic Olfaction PY - 2025 AN - OPUS4-64945 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos T1 - 2. FOSsure-Projekttreffen: Ergebnisse aus den Verkehrsmonitoring-Messkampagnen T1 - 2nd FOSsure Project meeting: Results from the bridge traffic monitoring campaign N2 - We present distributed fiber optic results from the traffic monitoring measurement campaign on a newly constructed bridge in Brandenburg, which took place on 01.10.2025. Specifically, we employed a distributed acoustic sensing (DAS) system patented and developed by BAM and made use of optical fibers, which were embedded in the girders of the bridge. We show that our DAS system can capture vehicle flows along the bridge, including a) the number of vehicles, b) the number of axles, and c) estimates of vehicles' weight. T2 - 2. FOSsure Projekttreffen CY - Vienna, Germany DA - 16.10.2025 KW - Fiber optic sensors KW - Distributed acoustic sensing KW - Traffic load monitoring KW - Bridge monitoring PY - 2025 AN - OPUS4-64950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klaus, Christian A1 - Soruco Aloisio, Ricardo A1 - Koch, Claudia A1 - Prellwitz, Matthias T1 - Towards Safety and Accuracy of Hydrogen Refuelling Stations through Digital Twins N2 - This paper presents digital quality infrastructure methods for hydrogen refueling stations using the Asset Administration Shell as a standardized digital twin. Implemented at BAM’s test platform, it integrates real-time sensor data, calibration certificates, and compliance documents to support traceable, interoperable asset management. In combination with AI and semantic tools, the system will enable predictive maintenance, remote audits, and improved safety. This approach reduces downtime, enhances transparency, and offers a scalable model demonstrating the potential of digital twins in advancing metrological traceability and operational efficiency in hydrogen technologies. T2 - IMEKO TC-6 International Conference on Metrology and Digital Transformation - M4DConf 2025 CY - Benevento, Italy DA - 03.09.2025 KW - Datenintregration KW - IT KW - Verwaltungsschale KW - Infrastruktur KW - OT KW - Open Source KW - Software PY - 2025 UR - https://www.m4dconf.org/ UR - https://www.sciencedirect.com/journal/measurement-digitalization SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-64951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln: Verbesserung der Sicherheit und Dauerhaftigkeit N2 - Die vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAM, Straßen.NRW, LSBG, ISER und weiteren Partnern zeigen geeignete Duplexstähle für die Betriebs- und Sicherheitsausstattung in Straßentunneln, die in einer Parameterstudie in mehreren Straßentunneln umfassend untersucht worden sind. Spaltkorrosion war dabei die maßgebliche Korrosionsart und wurde als Bewertungskriterium herangezogen. Die Werkstoffgruppe CRC III mit einem PRE(N)-Wert von 24 bis 27 zeigte in den Untersuchungen eine nur ungenügende Spaltkorrosionsbeständigkeit. Das für die Wahrscheinlichkeit der Spaltkorrosionsbeständigkeit anzustrebende 95 %-Quantil wird erst bei PRE(N) > 34 erreicht. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie wurden in einem Pilotprojekt von Straßen. NRW umgesetzt, bei dem unter anderem Strahlventilatoren vollständig aus Duplexstahl 1.4462 gefertigt worden sind. Dadurch soll eine Nutzungsdauer von mindestens 35 Jahren sichergestellt werden. T2 - STUVA Tagung 2025 CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 AN - OPUS4-64984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert T1 - Characterization of residual stress state by neutron diffraction and residual magnetic field mapping N2 - Based on the residual stress characterization of tungsten inert gas welded S235JRC+C plates by means of neutron diffraction, the evaluation of residual stress with high spatial resolution GMR (giant magneto resistance) sensors is discussed. The experiments performed indicate a correlation of residual stress changes and local residual magnetic stray fields. T2 - Eighth Joint BER II and BESSY II User Meeting CY - Berlin, Germany DA - 07.12.2016 KW - Residual stress KW - Magnetic stray fields KW - GMR KW - Neutron diffraction PY - 2016 AN - OPUS4-38676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej T1 - RFID sensor systems embedded in concrete – validation experiments for long-term monitoring N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in concrete, which requires non-degrading and robust encapsulation. Further Requirements are passive communication and energy supply, appropriate antenna design, placement and fixation in concrete, and the selection and implementation of sensors and connections. The concept is to develop and optimize a simple and robust system, which meets the requirements, as well as comprehensive validation in concrete specimen and real world applications. Two different systems were developed (HF and UHF RFID, respectively). First tasks were the implementation of analog sensors using the superposition principle for the signal adaption. Investigation of suitable materials for robust encapsulation and sensor protection against basic environments. Four materials were investigated in pH 13 solution for 14 days - 3D-Printer-Polymer was completely resolved - PVC has no noticeable decrease in weight - (VitaPro) glass filter for the sensor protector, has weight loss 2.7 % - The epoxy resin has increased by 1.8 % due to moisture expansion Different concrete samples were prepared for the validation of the systems. RFID sensors were embedded in different integration depths. Investigate the energy- and data transfer through concrete, also with varying moisture content. Additionally, signal strength data was used to optimize and validate the antenna characteristics in concrete. Next steps are to guarantee a sufficient energy supply for UHF RFID systems embedded in different concrete mixtures and further embedding the HF and UHF RFID systems in real bridges and buildings to validate the long term monitoring. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - RFID sensors KW - Long-term requirements KW - Structural health monitoring KW - Passive RFID KW - Sensor requirements KW - Sensors in concrete KW - Smart structures PY - 2017 AN - OPUS4-40348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Fürst, Richard A1 - Eiz Eddin, Ahmad T1 - Lösungsansätze für neue Herausforderungen im konstruktiven baulichen Brandschutz N2 - Der Klimawandel und die zunehmende Ressourcenknappheit stellen Herausforderungen dar, die in Zukunft grundlegende Anpassungen in der Art des Umgangs mit Rohstoffen, Energie und des Wirtschaftens an die Gesellschaft stellen werden. In der Leichtbaustrategie der Bundesregierung wird zusammenfassend festgestellt, dass der fortschreitende Klimawandel Technologien erfordert, die die Transformation der Wirtschaft, eine ressourcenschonende Wertschöpfung und eine nachhaltige und resiliente Rohstoffversorgung sicherstellen. Aus diesen für alle Wirtschaftszweige sehr allgemein formulierten Anforderungen und vor dem Hintergrund eines wachsenden Bedarfs schnell verfügbarer Bausubstanz, lassen sich konkrete Anforderungen für das Bauwesen ableiten. Es geht um die Reduktion des Ressourcenverbrauchs für die Errichtung und den Betrieb neuer Gebäude sowie die Nach- und Weiternutzung bestehender Bausubstanz. In der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde im Themenfeld Infrastruktur das Aktivitätsfeld Leichtbau ins Leben gerufen, das die Forschungsaktivitäten zum Leichtbau bündelt. Im vorliegenden Beitrag werden ausgewählte Projekte in Bezug auf den konstruktiven baulichen Brandschutz vorgestellt und die besonderen Herausforderungen verdeutlicht sowie die daraus abgeleiteten technischen Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Als Beispiel einer Bauweise mit höchstmöglicher Effizienz in der Materialausnutzung sowie exzellenter Recyclingfähigkeit des Werkstoffs wird im Abschnitt „Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil“ gezeigt, wie der Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern mit minimalem Materialaufwand sichergestellt werden kann. Anhand des Beispiels der „Alten Aktienspinnerei“ verdeutlicht sich die Relevanz der Methode für die Nachnutzung historischer Bausubstanz. Im Abschnitt „In situ Überprüfung des Feuerwiderstands von Stahltragwerken mit gealterten reaktiven Brandschutzsystemen“ wird gezeigt, wie in Zukunft die minimalinvasive Überprüfung der Wirksamkeit bereits über Jahrzehnte in Nutzung befindlicher reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) ermöglicht wird. Dies bildet die Grundvoraussetzung für eine Weiternutzung sowie möglicherweise erforderliche Instandsetzung auch nach Überschreitung der ursprünglich vorgesehenen Nutzungsdauer des RBS anhand einer quantitativen Aussage zum noch vorhandenen Feuerwiderstand. Eine wichtige Strategie im Betonbau zur Verringerung des CO2-Ausstoßes wird im Abschnitt „Feuerwiderstand von Leichtbaukonstruktionen aus vorgespanntem Carbonbeton“ vorgestellt. Das Verbundforschungsvorhaben verfolgt die Entwicklung eines neuen Deckensystems aus vorgespanntem Carbonbeton. Die angestrebte Leichtbauweise verringert den Einsatz von Zement durch Minimierung des erforderlichen Betonvolumens. Um einen möglichst dünnen Deckenspiegel zu erzeugen ist eine Reduzierung der Betondeckung erforderlich, weshalb für den Brandfall Maßnahmen zu ergreifen sind, die die Erwärmung der Carbonbewehrung und die damit einhergehende Degradation des Materials begrenzen. In diesem Zusammenhang sind auch wirksame Strategien zur Eindämmung von Beton-abplatzungen zu entwickeln. Abschließend wird im Abschnitt „Gebäude in Stahl-Modulbauweise mit selbstaussteifenden Raumzellen“ herausgearbeitet, wie diese Bauweise zukünftig noch effizienter werden kann, indem eine Nachweismöglichkeit der aussteifenden Wände in Leichtbauweise für den Brandfall geschaffen wird. T2 - Bauphysikertreffen 2025 - Hochschule für Technik Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 28.11.2025 KW - Klimawandel KW - Ressourcenknappheit KW - Bausupstanz KW - Brandfall PY - 2025 VL - Bauphysikertagung 2025 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-65371 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gaal, Mate T1 - Zwischen Leitfaden und Labor - Der UA ACUT stärkt Austausch und Sichtbarkeit N2 - Den Bekanntheitsgrad der luftgekoppelten Ultraschallprüfung zu erhöhen – dieses Ziel steht weiterhin im Mittelpunkt der Arbeit des Unterausschusses Luftgekoppelte Ultraschallprüfung (UA ACUT). Am 8. Oktober 2025 trafen sich neun Mitglieder und ein Gast zur 16. Sitzung bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Leitfaden KW - Normung PY - 2025 UR - https://www.dgzfp.de/wp-content/uploads/2025/12/ZfP-Magazin-197.pdf SN - 1616-069X IS - 197 SP - 14 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-65368 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mallikarjun, Jhenkhar A1 - Gorbushina, Anna A1 - Kuzyakov, Yakov A1 - Koester, Moritz A1 - Castro, Rodrigo A1 - Yudina, Anna A1 - Abdallah, Khaled A1 - Matus, Francisco J. A1 - Dippold, Michaela A. T1 - Post-fire recovery of temperate and mediterranean ecosystems: An interplay between fire severity, soil nutrients, and vegetation from early-stage to decadal-scale dynamics N2 - Wildfires strongly alter soil properties, which in turn affect ecosystem recovery over extended periods, though long-term impacts are less certain. This study investigated a 14-year post-fire chronosequence in Chile’s mediterranean and temperate humid forests, revealing ecosystem-specific soil properties and nutrient recovery mechanisms. By analysing sites at successional stages, the chronosequence approach assessed temporal changes and ecosystem recovery, revealing long-term wildfire effects on soil dynamics and nutrients recovery. Wildfires raised soil bulk density to 0.9 g cm−3 in humid temperate and 1.2 g cm−3 in mediterranean ecosystems. Mediterranean soils experienced greater compaction from organic matter loss, soil aggregate destruction, ash-clogged pores, and topsoil erosion. Soil texture shifts were ecosystem-dependent: mediterranean soils increased 10–12 % in clay and silt through ash redistribution and aggregation, while temperate soils saw sand content rise by 0.74 % and 0.32 % yearly at 0–5 and 5–10 cm depths from thermal disaggregation and erosion. Ground vegetation recovers quickly, but physical soil properties like bulk density require over 14 years to return to pre-fire conditions. In humid temperate forests, ash input initially increased soil pH (4.8 to 5.8), reducing acidity, mitigating aluminium toxicity, while increasing nutrient availability. Base cation stocks increased in mediterranean woodlands (e.g., Ca: up to 0.41 Mg ha−1 y−1) due to ash retention, lower leaching, and ash infiltration into subsoil. Nutrient stocks in humid forests recovered slowly (Ca: 0.087–0.13 Mg ha−1 y−1) due to rainfall-driven leaching and low subsoil reserves. Carbon and N losses were restricted to the litter horizon in temperate forests, recovering via fire-resistant tree inputs, whereas mediterranean soils suffered severe C and N depletion from vegetation loss, erosion, and low N fixation. Fire effects and recovery are ecosystem-specific, shaped by landscape, geology, hydrology, and vegetation resilience. Understanding how fire regimes affect soil and nutrient recovery is vital for improving projections in fire-prone regions. KW - Historical fire & Wildfire KW - Nutrients Ecosystem recovery & Vegetation succession KW - Chronosequence approach KW - Losses of nutrients & Nutrients stocks KW - Wildfire PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-642918 DO - https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109431 SN - 0341-8162 VL - 260 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-64291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stoljarova, A. A1 - Regenspurg, S. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Mathiesen, T. A1 - Braüner Nielsen, J. T1 - Effect of lead and copper containing brine on steel materials for geothermal applications – A corrosion study N2 - Geothermal brines often contain high amounts of lead and copper ions that can precipitate as native Cu and Pb as consequence of galvanic corrosion when brines react with carbon steel materials. This contribution evaluates which materials could overcome the problem of galvanic corrosion at geothermal environment. The behavior of these materials in water containing high chloride concentration (> 100 g/L NaCl) as well as various amounts of dissolved bCl2 and/or CuCl2 was characterized by electrochemical and exposure measurements. Both methods reveal carbon steel suffers corrosion susceptibility, accompanied by Cu◦ and/or Pb◦ precipitation on the surface. Electrochemical measurements on stainless steels result in significant difference in corrosion and repassivation potentials (Ecorr = -189 mV, Erep = 70 mV), indicating a good corrosion resistance. KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion KW - Steel KW - Geothermal energy PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2020.102024 SN - 0375-6505 VL - 91 SP - NIL_75 EP - NIL_85 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51976 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Faes, W. A1 - Lecompte, S. A1 - van Bael, J. A1 - Salenbien, R. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bellemans, I. A1 - Cools, P. A1 - de Geyter, N. A1 - Morent, R. A1 - Verbeken, K. A1 - de Paepe, M. T1 - Corrosion behaviour of different steel types in artificial geothermal fluids N2 - Geothermal energy is an interesting alternative to polluting fossil energy sources. Therefore, in Belgium, two wells have been drilled for a deep geothermal power plant. However, the environment to which the installations are exposed is challenging. The geothermal brine has 165 g/l total dissolved solids (of which 90% are sodium and chlorine) and the production temperature can be up to 130 °C. To assess their suitability to be used in a geothermal power plant, the corrosivity of the artificial brine to three common construction materials was investigated with exposure and electrochemical tests. The metals under consideration are a low-alloyed carbon steel (S235JR), an austenitic stainless steel (UNS S31603) and a duplex stainless steel (UNS S31803). The carbon steel, that was found to corrode uniformly, could be considered as a constructional material if a sufficient wall thickness is chosen. The austenitic stainless steel and the duplex stainless steel demonstrate very low uniform corrosion rates. They are however susceptible to pitting and crevice corrosion. To guarantee safe operation of the geothermal power plant, the susceptibility of the alloys to stress corrosion cracking should be tested and in situ experiments should be performed. KW - Geothermal energy KW - Corrosion KW - Carbon dioxide KW - Carbon steel KW - Stainless steel PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2019.05.018 SN - 0375-6505 VL - 82 IS - 11 SP - 182 EP - 189 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-48759 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Suitability of Metallic Materials in CC(U)S Applications N2 - Commercially available carbon steels are suitable for compression and pipelines as long as moisture content and impurities are limited. (water 50 to 100 ppmv, SO2 and NO2 ca. 100 ppmv). Corrosion rates increase with increasing water content. (0.2 – 20 mm/a). Condensation of acids and therefore droplet formation is always possible, even at low water contents. A low SO2 content within the CO2-stream might be more important than a low water content. Cr13-steels showed a general susceptibility to shallow pitting and pitting. So, they seem to be not suitable for CCUS applications. Low alloyed steels showed better corrosion behavior. � (predictable uniform corrosion) For direct contact with saline aquifer fluids only high alloyed steels shall be used. T2 - EUROCORR 2021 CY - Budapest, Hungary DA - 20.09.2021 KW - Carbon capture storage KW - Corrosion KW - Steel KW - CCS KW - CCU KW - CO2 PY - 2021 AN - OPUS4-53461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aristia, Gabriela A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph T1 - Electrochemical deposition of polyaniline on carbon steel for corrosion study in geothermal solution N2 - Polyaniline has been widely developed for many applications, e.g. sensor, supercapacitor components, electrochromic devices, and anticorrosion pigments. Although the addition of polyaniline pigment in organic coatings has been an alternative for corrosion protection in industrial applications, the protection mechanism is still not fully understood. Herein in this study, as a part of the development of polyaniline/silicon dioxide coating for geothermal application, polyaniline has been deposited electrochemically on carbon steel surface in oxalic acid medium and tested in geothermal solution to understand the contribution of polyaniline to the corrosion protection of a polyaniline-based composite in the geothermal system. To observe the surface/interface reaction between the electrolyte and electrode surface during the electrochemical polymerization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was applied after each cycle. For corrosion study in the geothermal application, an artificial geothermal solution was used with the composition of 1,500 mg/l Cl⁻, 20 mg/l SO₄²⁻, 15 mg/l HCO₃⁻, 200 mg/l Ca²⁺, 250 mg/l K⁺, and 600 mg/l Na⁺, and pH 4 to simulate a geothermal brine found in Sibayak, Indonesia. An electrochemical measurement was performed by monitoring the open circuit potential over seven days, with the interruption by EIS every 22 hours. The experiments were performed at room temperature and 150 °C (1 MPa) in an oxygen-free environment. Impedance spectra showed a reduction of the total impedance value of approximately 10 times for specimens measured at 150 °C compared to the specimens measured at room temperature, suggesting a less stable layer at high temperature. KW - Corrosion KW - Electrochemical deposition KW - Polyaniline PY - 2019 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.966.107 SN - 1662-9752 VL - 966 SP - 107 EP - 115 PB - Trans Tech Publications Ltd CY - Zürich AN - OPUS4-48776 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fuentes, Elsa A1 - Prieto, Beatriz A1 - Gorbushina, Anna T1 - Mixed model biofilm: interactions between algae, fungi and cyanobacteria and their effects on granite biodeterioration N2 - Granite, despite being one of the most widely used rocks for building material cultural heritage, is also one of the least studied. Previous works have shown that environmental parameters modulated by climate change will lead to changes in the microbial composition of biofilms grown on stone, but also to changes in the production of EPS, in the composition of pigments and, as a consequence, in the biodeterioration processes that this rock undergoes (Fuentes, 2023). Considering that the colonisation process is highly dynamic, small changes in climatic conditions can lead to the formation of different types of biofilms and diverse interactions between species. Knowing the contribution of the different organisms to the deterioration process is important both to anticipate the consequences that climate change will have on the deterioration of the granite, but also when addressing the processes of recolonization after cleaning, to ensure an improvement of the present situation. So, in order to continue my line of research on granite biodeterioration, the aim of this new project is to study the contribution of each type of organism (green algae, cyanobacteria and fungi) to the process of granite deterioration as well as the specific effect on each mineral, in addition to its role in the resilience and response of biofilms to environmental changes. With this main objective, the effect of the type of substrate on the composition of a model mixed biofilm formed by the fungus Knufia petricola, the algae Jaagichlorella sp. and the cyanobacterium Synechocystis sp. will be studied. The results obtained on granite will be compared with those obtained with other lithic types such as marble or limestone. Furthermore, it will be observed if the different ratios between organisms lead to changes in the capacity of these organisms to generate biodeterioration and to buffer climatic changes. Finally, the susceptibility of each mineral that makes up the granite - quartz, feldspars, micas - to biodeterioration mediated by each type of organism will be analysed. To address these questions, on the one hand, the response of the mixed biofilms as a whole will be evaluated by means of confocal microscopy, PAM, as well as the quantification of pigments and EPS, and on the other hand, the effect of these organisms on the deterioration of the substrates, through the use of SEM and TEM, which will allow the assessment of both the changes in porosity and the appearance of deterioration in the surface layers of the rock. This research will deepen the knowledge of the processes of granite deterioration, which have been limitedly studied in relation to microorganisms; but also aims to provide the scientific community with a model mixed biofilm to increase the reproducibility between experiments, one of the main limitations of this field of study. T2 - 19th International Biodeterioration and Biodegradation Symposium CY - Berlin, Germany DA - 09.09.2024 KW - Biofilm KW - Stone KW - Algae KW - Fungi KW - Cyanobacteria KW - Cultural heritage PY - 2024 AN - OPUS4-62272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aristia, Gabriela A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Nofz, Marianne A1 - Sojref, Regine A1 - Bäßler, Ralph T1 - Study of Al2O3 Sol-Gel Coatings on X20Cr13 in Artificial North German Basin Geothermal Water at 150 °C N2 - Al2O3 has been widely used as a coating in industrial applications due to its excellent chemical and thermal resistance. Considering high temperatures and aggressive mediums exist in geothermal systems, Al2O3 can be a potential coating candidate to protect steels in geothermal applications. In this study, γ-Al2O3 was used as a coating on martensitic steels by applying AlOOH sol followed by a heat treatment at 600 °C. To evaluate the coating application process, one-, two-, and three-layer coatings were tested in the artificial North German Basin (NGB), containing 166 g/L Cl−, at 150 °C and 1 MPa for 168 h. To reveal the stability of the Al2O3 coating in NGB solution, three-layer coatings were used in exposure tests for 24, 168, 672, and 1296 h, followed by surface and cross-section characterization. SEM images show that the Al2O3 coating was stable up to 1296 h of exposure, where the outer layer mostly transformed into boehmite AlOOH with needle-like crystals dominating the surface. Closer analysis of cross-sections showed that the interface between each layer was affected in long-term exposure tests, which caused local delamination after 168 h of exposure. In separate experiments, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed at 150 °C to evaluate the changes of coatings within the first 24 h. Results showed that the most significant decrease in the impedance is within 6 h, which can be associated with the electrolyte penetration through the coating, followed by the formation of AlOOH. Here, results of both short-term EIS measurements (up to 24 h) and long-term exposure tests (up to 1296 h) are discussed. KW - Al2O3 KW - Geothermal KW - Martensitic steels KW - Behmite KW - Corrosion PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-525551 DO - https://doi.org/10.3390/coatings11050526 SN - 2079-6412 VL - 11 IS - 5 SP - 526 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-52555 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aristia, Gabriela A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosion of Carbon Steel in Artificial Geothermal Brine: Influence of Carbon Dioxide at 70 °C and 150 °C N2 - This study focuses on the corrosion mechanism of carbon steel exposed to an artificial geothermal brine influenced by carbon dioxide (CO2) gas. The tested brine simulates a geothermal source in Sibayak, Indonesia, containing 1500 mg/L of Cl-, 20 mg/L of SO4 2-, and 15 mg/L of HCO3-with pH 4. To reveal the temperature effect on the corrosion behavior of carbon steel, exposure and electrochemical tests were carried out at 70 °C and 150 °C. Surface analysis of corroded specimens showed localized corrosion at both temperatures, despite the formation of corrosion products on the surface. After 7 days at 150 °C, SEM images showed the formation of an adherent, dense, and crystalline FeCO3 layer. Whereas at 70 °C, the corrosion products consisted of chukanovite (Fe2(OH)2CO3) and siderite (FeCO3), which are less dense and less protective than that at 150 °C. Control experiments under Ar-environment were used to investigate the corrosive effect of CO2. Free corrosion potential (Ecorr) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) confirm that at both temperatures, the corrosive effect of CO2 was more significant compared to that measured in the Ar-containing solution. In terms of temperature effect, carbon steel remained active at 70 °C, while at 150 °C, it became passive due to the FeCO3 formation. These results suggest that carbon steel is more susceptible to corrosion at the near ground surface of a geothermal well, whereas at a deeper well with a higher temperature, there is a possible risk of scaling (FeCO3 layer). A longer exposure test at 150 °C with a stagnant solution for 28 days, however, showed the unstable FeCO3 layer and therefore a deeper localized corrosion compared to that of seven-day exposed specimens. KW - Carbon steel KW - CO2 KW - Corrosion KW - Electrochemical impedance spectroscopy KW - Geothermal PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-498168 DO - https://doi.org/10.3390/ma12223801 SN - 1996-1944 VL - 12 IS - 22 SP - 3801-1 EP - 20 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-49816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Buggisch, E. A1 - Schiller, Bernadette Nicole A1 - Beck, M. T1 - Corrosion Study on Wellbore Materials for the CO2 Injection Process N2 - For reliability and safety issues of injection wells, corrosion resistance of materials used needs to be determined. Herein, representative low-cost materials, including carbon steel X70/1.8977 and low alloyed steel 1.7225, were embedded in mortar to mimic the realistic casing-mortar interface. Two types of cement were investigated: (1) Dyckerhoff Variodur commercial Portland cement, representing a highly acidic resistant cement and (2) Wollastonite, which can react with CO2 and become stable under a CO2 stream due to the carbonation process. Exposure tests were performed under 10 MPa and at 333 K in artificial aquifer fluid for up to 20 weeks, revealing crevice corrosion and uniform corrosion instead of expected pitting corrosion. To clarify the role of cement, simulated pore water was made by dispersing cement powder in aquifer fluid and used as a solution to expose steels. Surface analysis, accompanied by element mapping on exposed specimens and their crosssections, was carried out to trace the chloride intrusion and corrosion process that followed. KW - Carbon capture storage KW - CCS KW - Carbon dioxide KW - Corrosion KW - Carbon steel KW - Aquifer fluid KW - Cement KW - Casing KW - Pitting PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519774 DO - https://doi.org/10.3390/pr9010115 SN - 2227-9717 VL - 9 IS - 1 SP - 115 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-51977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beck, Joana T1 - Rezension: Konformität von Produkten ‐ Gesetzliche Anforderungen, Konformitätsbewertungen, Konformitätsdokumente, Prüfbescheinigungen N2 - Im europäischen Warenhandel kommt es durch immer mehr EU‐Vorschriften und damit verbundener Verschärfung gesetzlicher Anforderungen zu deutlich höherer Nachfrage von Konformitätserklärungen. Davon hängt nicht nur die Sicherheit der Endverbraucher sondern überhaupt die Einfuhrerlaubnis für Produkte ab. Um in diesem Wirrwarr an Regularien herauszufinden, welchen Vorschriften ein spezielles Produkt unterliegt und welche Konformitätsdokumente von wem auszustellen sind, gibt der Autor mit diesem Buch einen ersten Überblick zu den derzeit existierenden Regularien und den geforderten Konformitätsdokumenten. Auch wenn das Buch sich nicht unbedingt als Leitfaden für Produkthersteller eignet, hat der Autor hier zahlreiche nützliche Informationen zur Konformität von Produkten zusammengetragen und interpretiert, um dem Leser etwas Durchblick auf diesem komplexen Gebiet zu verschaffen. KW - Konformität KW - Qualitätsmanagement PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-503731 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070026 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 2 SP - 3 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50373 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela A1 - Bäßler, Ralph T1 - A Coating System for Corrosion Protection of Carbon Steel as an Alternative for High Alloyed Materials N2 - Corrosive geothermal brines are a major challenge to geothermal power-plants. For cost reasons, plant designers favorize low alloyed steels, e.g., carbon steel, which are susceptible to uniform and localized corrosion when exposed to geothermal brines having acidic and saline properties. To solve such problem, coatings or inhibitors would be a protective solution as an alternative to the use of high alloyed materials. This study investigated a coating system consisting of polyaniline/silicon dioxide basing on locally available resources. Protection against corrosion of carbon steel is shown by long-term exposure and electrochemical tests of coated carbon steels, performed in an artificial acidic and saline geothermal brine, comparable to real conditions at a site in Indonesia. Therefore, an integrated coating system is presented for corrosion protection, combining the electro-chemical functionality of polyaniline and the physical advantages of silica. T2 - European Geothermal Congress CY - Berlin, Germany DA - 17.10.22 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - Coatings KW - Polyaniniline KW - Silicate PY - 2022 SP - 1 EP - 7 CY - Berlin AN - OPUS4-56085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bender, R. A1 - Féron, D. A1 - Mills, D. A1 - Ritter, S. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - de Graeve, I. A1 - Dugstad, A. A1 - Grassini, S. A1 - Hack, T. A1 - Halama, M. A1 - Han, E.-H. A1 - Harder, T. A1 - Hinds, G. A1 - Kittel, J. A1 - Krieg, R. A1 - Leygraf, C. A1 - Martinelli, L. A1 - Mol, A. A1 - Neff, D. A1 - Nilsson, J.-O. A1 - Odnevall, I. A1 - Paterson, S. A1 - Paul, S. A1 - Prošek, T. A1 - Raupach, M. A1 - Revilla, R. I. A1 - Ropital, F. A1 - Schweigart, H. A1 - Szala, E. A1 - Terryn, H. A1 - Tidblad, J. A1 - Virtanen, S. A1 - Volovitch, P. A1 - Watkinson, D. A1 - Wilms, M. A1 - Winning, G. A1 - Zheludkevich, M. T1 - Corrosion challenges towards a sustainable society N2 - A global transition towards more sustainable, affordable and reliable energy systems is being stimulated by the Paris Agreement and the United Nation's 2030 Agenda for Sustainable Development. This poses a challenge for the corrosion industry, as building climate‐resilient energy systems and infrastructures brings with it a long‐term direction, so as a result the long‐term behaviour of structural materials (mainly metals and alloys) becomes a major prospect. With this in mind “Corrosion Challenges Towards a Sustainable Society” presents a series of cases showing the importance of corrosion protection of metals and alloys in the development of energy production to further understand the science of corrosion, and bring the need for research and the consequences of corrosion into public and political focus. This includes emphasis on the limitation of greenhouse gas emissions, on the lifetime of infrastructures, implants, cultural heritage artefacts, and a variety of other topics. KW - Corrosion KW - Corrosion costs KW - Corrosion protection KW - Preventive strategies PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-554801 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202213140 SN - 1521-4176 VL - 73 IS - 11 SP - 1730 EP - 1751 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-55480 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Becker, S. A1 - Lu, Z. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Stephan, D. A1 - von Klitzing, R. ED - Mechtcherine, V. ED - Khayat, K. ED - Secrieru, E. T1 - Particle Interactions in Silica Systems in Presence of Superplasticizer N2 - The flowability of cement paste is of great importance in today’s construction industry and is influenced by additives such as superplasticizers (SP). One type of SPs are polycarboxylate ether type SPs. These additives electrostatically bind with the negatively charged carboxylic groups at the backbone to the positively charged clinker phases. To model positively charged clinker phases with adsorbed SP, silicon Wafers are pre-coated with cationic polyethylenimine (PEI) and SP is adsorbed onto the coated surface (Si/PEI/SP). Two different polycarboxylate ether type (PCE) SP are compared – one for ready-mix concrete and one for precast concrete. In this preliminary study the interaction forces between Si/PEI/SP surface and a silica microsphere (colloidal probe) are investigated under mild physico-chemical conditions (pH *6, ion concentration <10−5 M) using Colloidal Probe Atomic Force Microscopy (CP-AFM). The interaction force between the model surfaces is attractive for low concentration of SP. The force changes from attractive to repulsive by increasing amount of SP. The force upon approach reveals a biexponential behavior. The exponential decay at large and short surface separations are attributed to electrostatic and steric interactions, respectively. The steric forces of the SP for ready-mix concrete show a steeper onset than the SP for precast concrete. The quantification of these interaction forces will be compared to rheological measurements of similar systems. Furthermore, the parameters will be changed to better approach the conditions in real systems, i.e. higher pH and ionic strength. This helps to understand how the forces on the nanoscale influence the macroscopic rheology. KW - Interfacial forces KW - Silica beads KW - Superplasticizer KW - AFM PY - 2019 SN - 978-3-030-22565-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-22566-7 SN - 2211-0844 VL - 23 SP - 571 EP - 579 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-49183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Alexander, Mark A1 - John, Vanderley T1 - Education for sustainable use of cement based materials N2 - Structural design and application have always been linked to the compressive strength of concrete as the main relevant criterion. This was justifiable in the past, where concrete consisted of water, ordinary Portland cement and aggregates, but this concept is no longer relevant for modern and more sustainable cement and concrete. Despite these new developments, existing standards, guidelines and academic curricula have not been much updated and are still used worldwide. There is a need to change this situation by proper education of the users. This overview describes the challenges that arise at a user Level from the higher complexity of modern concrete, and defines needs and requirements for enhanced applicability of sustainable concrete concepts. Furthermore, recommendations are given on how better concrete practice can be communicated to all the involved parties, from civil and design engineers to constructors and site-appliers on the construction site. KW - Cement KW - Concrete KW - Sustainability KW - Environment KW - Carbon footprint KW - Education KW - Climate PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008884616307189?via%3Dihub DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.08.009 SN - 0008-8846 SN - 1873-3948 VL - 114 SP - 103 EP - 114 PB - Elsevier AN - OPUS4-47673 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Mota, Berta A1 - Ramirez Caro, Alejandra T1 - Einfluss der gesteinskörnung auf die Rheologie von Beton N2 - Die meisten Einflüsse auf die Rheologie von Beton wirken auf sehr kleinen Skalenebenen. Einflussgrößen im Millimeter oder Zentimeterbereich sind im Wesentlichen auf den Sand und die Gesteinskörnung beschränkt. Letztere machen aber in den meisten Betonen 50 %-70 % des Gesamtvolumens aus, was bei Untersuchungen zur Steuerung der Verarbeitungseigenschaften von Beton häufig vernachlässigt wird. Während Betonzusatzmittel und Zusatzstoffe bei geeigneter Wahl die Rheologie sehr gezielt beeinflussen können, eignen sich Sand und Gesteinskörnung weniger gut zur Steuerung der Rheologie, aber sie tragen zur Rheologie des Gesamtsystems bei. Hierbei können Effekte aus Sand und Gesteinskörnung die Effekte von Zusatzmitteln und Zusatzstoffen überlagern und im ungünstigsten Falle sogar nahezu unwirksam machen. Deshalb sollten Ergebnisse zur Verarbeitbarkeit von Bindemittelsystemen nur mit großer Sorgfalt auf Beton übertragen werden. Es ist wichtig, den Einfluss des Sandes und der Gesteinskörnung besser zu verstehen, um diese so abzustimmen, dass sie Effekte aus Fließmitteln positiv ergänzen anstatt diesen entgegenzuwirken. Durch eine gezielte Abstimmung lassen sich Kosten wirksam sparen. KW - Gesteinskörnung KW - Rheologie KW - Fließgrenze KW - Viskosität KW - Beton PY - 2018 VL - 3 SP - 42 EP - 51 PB - ad-media GmbH CY - Köln AN - OPUS4-47044 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Leinitz, Sarah A1 - Mota, Berta A1 - Crasselt, Claudia ED - Liu, Jiaping ED - Wang, Ziming ED - Holland, Terence ED - Huang, Jing ED - Plank, Johann T1 - Influence of the aqueous phase of cement paste on the rheology in the presence of PCE N2 - The paper presents rheometric results and hydration curves for cementitious systems based on cement mixed with different aqueous phases at solid volume fraction of  = 0.45. The varied aqueous phases were deionized water, limewater, the filter residue of a cement paste mixed at w/c = 2.0, and the filtrate of cement paste at solid volume fraction of 0.45. Each cementitious system provided different amounts and sizes of particles formed in the aqueous phase. The pastes were observed with and without polycarboxylate ether based superplasticizer. It was observed that the presence of particles causes higher PCE saturation dosages to achieve a minimum value, but the minimum value is only affected in the case of large particles. In all cases with and without PCE, the presence of small particles causes increased plastic viscosity. In addition, with decreased number and size of hydrates in the aqueous phase the hydration was retarded, which was specifically pronounced in the presence of PCE KW - Aqueous phase of cement paste KW - Polycarboxylate ether KW - Rheology KW - Yield stress KW - Plastic viscosity KW - Heat of hydration KW - Syngenite KW - Solid volume fraction PY - 2018 SN - 978-1-64195-029-9 SP - SP-329-34, 428 EP - 443 PB - American Concrete Institute CY - Farmington Hill, Michigan AN - OPUS4-47107 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Promising bio-based material solutions for more sustainable concrete N2 - Today, concrete engineers can vary consistencies between very stiff and self-compacting. At the same time engineers can opt for a vast variety of binders. The possibility to use optimised mineral binders and to tailor rheological properties of concrete eventually opened up the path to multiple new technologies, where design criteria are no longer limited to the Young’s modulus and the compressive strength, but often comprise additional added value. It can therefore be concluded that the capability to control the rheology and the interactions particles can be considered as the catalyst for concrete innovations such as polymer modified cementitious composites (PCC) self-compacting concrete (SCC), high-performance concrete (HPC), ultra-high performance concrete (UHPC) or strain hardening cement based composites (SHCC). In the same way rheology modifying additions, SCMs and admixtures will become key parameters in mastering the challenges of the next decades such as: - Additive manufacturing/3D-printing - Overcoming pumping height limitations - Casting at extreme temperatures - Tailored rheology at delivery In many regions in the Southern hemisphere the effective use of SCMs, additions and chemical admixtures for concrete could significantly contribute to solve problems induced by the challenging climatic conditions, but particularly in many countries with challenging climatic conditions, it is difficult to use them, due to lacking local supply and supply infrastructure, and often the awareness of the value of local mineral resources is missing. However, the long distance transportation of mineral resources and chemicals is not very environmentally friendly and the economic consequences are dramatic. However, bio-based constituents and chemicals have been used in construction for ages effectively. Due to the enormous relevance of binders, fillers and rheology modifying admixtures it is worthwhile to recollect that nature provides an enormous variety of products that can be used readily or with low processing. Today, the use of petrol based polycarboxylate ether superplasticizers has become quite common in concrete technology due to their versatility, but their uncomplicated and cost efficient availability is limited in many countries in the world. However, alternatives are available, which can be found locally. In addition many agricultural wastes today are dumped, although they could be converted to reactive ashes easily. Plant extracts have been used to modify the properties of concrete for long time. These plants are typically regionally abundantly available, cheap, and they are environmental friendly. They do not require special caring for seedlings, weeding or manuring to grow since they grow wildly. The talk will present an overview of various options for binders, fillers and rheology modifying admixtures, that can be found in nature, and that may become a real alternative, once their interaction within the complex cementitious system is well understood. T2 - Peak Forum on Sustainable Civil Engineering Materials CY - Shanghai, China DA - 18.05.2017 KW - Cement KW - Concrete KW - Sustainability KW - Bio-based materials KW - Polysaccharides KW - Supplementary cementitious materials PY - 2017 AN - OPUS4-41031 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Einsparpotenziale bei der Produktion von selbstverdichtendem und hochfestem Beton für Betonfertigteile N2 - Im Betonbau hat sich im Laufe der vergangenen Jahrzehnte ein grundlegender Wandel von einer Massenanwendung hin zu einer innovativen, zukunftsorientierten und leistungsbasierten Baustofftechnologie vollzogen. Heute besteht Beton nicht mehr lediglich aus Zement, Wasser und Gesteinskörnungen, sondern kann durch die Verwendung von Zusatzstoffen und chemischen Zusatzmitteln signifikant verbessert werden. Der im Bereich der Zusatzmittel erzielte Fortschritt ebnete zudem den Weg für die Entwicklung neuer Betontypen wie zum Beispiel selbstverdichtender Beton (SVB) und Hochleistungsbeton (HLB), indem die Verarbeitbarkeit vom Wasser-Zement-Wert (w/z) abgekoppelt wurde. Während der w/z und die Sieblinie der Gesteinskörnungen bei herkömmlichen Betontypen die für die Verarbeitbarkeit relevanten Mischungsparameter darstellten, weisen SVB und HLB komplexere Leistungsparameter auf; in puncto Leistungsfähigkeit fallen hier insbesondere die Mehlkornkomponenten ins Gewicht. Dadurch wird das System komplexer und zugleich anfälliger für Abweichungen bei der Produktion. Erschwert wird die Identifizierung möglicher Einsparpotenziale durch die Schwierigkeit der Vorhersage der Auswirkungen von Veränderungen im Produktionsprozess und bei der Mischung. KW - Selbstverdichtender Beton KW - Hochfester Beton KW - Packungsdichte KW - Fließmittel KW - Rheologie PY - 2016 VL - 2016 IS - 02 SP - 80 EP - 83 PB - Ad-Media CY - Köln AN - OPUS4-36884 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Akindahunsi, A. A. A1 - Uzoegbo, H. Ch. A1 - Schmidt, Wolfram ED - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Effect of Cassava Starch on Shrinkage Characteristics of Concrete N2 - The use of starch and its derivatives in concrete as an admixture to modify relevant properties of concrete is on the increase in recent times. It is known to modify the rheology, to affect the hydration kinetics of cement, and influence on initial and final setting time of cement. This paper examines the effect of cassava starch on concrete. shrinkage properties of concrete, with and without starch addition, were studied. Various percentages (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2 %) of starches by weight of cement were added to concrete mixes prepared in the laboratory. Shrinkage tests were conducted for duration of up to one year. The result show that concretes with starch additions exhibit lower shrinkage, which is an indication the addition of starch as admixture in concrete improves the ability of the concrete reduce shrinkage problems. T2 - 2nd International Conference on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Cassava KW - Starch KW - Cement KW - Concrete KW - Shrinkage PY - 2016 SN - 978-3-9817502-3-2 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 187 SP - 196 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Khayat, Kamal Henry T1 - Cusum charts for the control of the slump flow of self-compacting concrete in a steady production process N2 - Control chart systems are commonly used in quality management systems to keep production processes stable. The most efficient control chart systems are cumulated sums (cusum), which look at the deviations from a target value. Cusum charts react more rapidly on systematic changes in processes than other charts such as Shewhart charts, which look at the process values. The cusum method is often applied for compressive strength but it is particularly suitable if counteractions be taken immediately, like in the case of fresh concrete properties. The present study shows that regardless of the manipulation, a steady slump flow can be achieved only by adding supplementary superplasticizer in case of loss of flow and adding stabilising agent (ST) in case of increased flow if the V-mask indicates a systematic change. A reference SCC was artificially manipulated in order to achieve either increased or reduced flowability. Arithmetic mean values and standard deviations were determined experimentally without and after taking counteractions. These parameters were used for case studies of steady SCC productions based on normally distributed random values. For the indication of a systematic change, a standard V-mask was used. The results point out that productions with applied cusum methods were capable of keeping the slump flow deviation from the target in the order of magnitude of about 1% despite drastic manipulations, while productions without applied cusum method deviated up to 14% and more from the target slump flow value. T2 - 8th RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete CY - Washington, USA DA - 15.05.2016 KW - Control charts KW - Cusum KW - Quality control KW - Rheology KW - Self-compacting concrete PY - 2016 SN - 978-2-35158-157-5 SP - 283 EP - 294 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-36874 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bekemeier, Simon A1 - Caldeira Rêgo, C. R. A1 - Mai, H. L. A1 - Sikia, Ujjal A1 - Waseda, O. A1 - Apel, M. A1 - Arendt, F. A1 - Aschemann, A. A1 - Bayerlein, Bernd A1 - Courant, R. A1 - Dziwis, G. A1 - Fuchs, F. A1 - Giese, U. A1 - Junghanns, K. A1 - Kamal, M. A1 - Koschmieder, L. A1 - Leineweber, S. A1 - Luger, M. A1 - Lukas, M. A1 - Maas, J. A1 - Mertens, J. A1 - Mieller, Björn A1 - Overmeyer, L. A1 - Pirch, N. A1 - Reimann, J. A1 - Schröck, S. A1 - Schulze, P. A1 - Schuster, J. A1 - Seidel, A. A1 - Shchyglo, O. A1 - Sierka, M. A1 - Silze, F. A1 - Stier, S. A1 - Tegeler, M. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weber, M. A1 - Hickel, Tilmann A1 - Schaarschmidt, J. T1 - Advancing Digital Transformation in Material Science: The Role of Workflows Within the MaterialDigital Initiative N2 - The MaterialDigital initiative represents a major driver toward the digitalization of material science. Next to providing a prototypical infrastructure required for building a shared data space and working on semantic interoperability of data, a core focus area of the Platform MaterialDigital (PMD) is the utilization of workflows to encapsulate data processing and simulation steps in accordance with findable, accessible, interoperable, and reusable principles. In collaboration with the funded projects of the initiative, the workflow working group strives to establish shared standards, enhancing the interoperability and reusability of scientific data processing steps. Central to this effort is the Workflow Store, a pivotal tool for disseminating workflows with the community, facilitating the exchange and replication of scientific methodologies. This article discusses the inherent challenges of adapting workflow concepts, providing the perspective on developing and using workflows in the respective domain of the various funded projects. Additionally, it introduces the Workflow Store’s role within the initiative and outlines a future roadmap for the PMD workflow group, aiming to further refine and expand the role of scientific workflows as a means to advance digital transformation and foster collaborative research within material science. KW - Digitalisation KW - FAIR principles KW - MaterialDigital KW - Scientific workflows KW - Semantic interoperability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624088 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202402149 SN - 1527-2648 IS - 2402149 SP - 1 EP - 25 PB - Wiley-VCH GmbH AN - OPUS4-62408 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ji, Y. A1 - Becker, S. A1 - Lu, Z. A1 - Mezhov, Alexander A1 - von Klitzing, R. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Stephan, D. T1 - Effect of resting time on rheological properties of glass bead suspensions - Depletion and bridging force among particles N2 - The effect of resting time on the rheological properties of cement suspensions is generally explained by early formed structure and overconsumption of polycarboxylate superplasticizers (PCEs). In this paper, we propose that the influence of resting time on the rheological properties is closely related to size variation of non-absorbed PCE. To identify this, glass bead suspensions were prepared with various amounts of PCE and ionic solution, and their rheological properties were evaluated at various times. We found that the yield stress increases with time at higher PCE concentrations and higher ionic strength solutions. Adsorbed PCE during resting tends to bridge the particles rather than disperse them. In addition, it was found that hydrodynamic radius of PCE increased with resting time, and depletion forces resulting from non-absorbed PCE size changes correlate well with the increased yield stress. KW - Depletion force KW - Ionic stregth KW - PCE KW - Rheology KW - Resting time PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-587193 DO - https://doi.org/10.1111/jace.19469 SN - 0002-7820 SN - 1551-2916 VL - 107 IS - 1 SP - 624 EP - 639 PB - Wiley-Blackwell CY - Oxford AN - OPUS4-58719 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Rogge, Andreas A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Optimising available resources for production of good concrete properties N2 - There is a wide range of research worldwide on supplementary cementitious materials (SCMs) such as fly ash and slag for substituting pure cement. Such materials are suitable to be considered in a cementitious system with ordinary Portland cement (OPC) due to their high pozzolanic properties. In addition, majority of the SCMs are said to significantly improve concrete properties especially in terms of increased strength and durability. Unfortunately, the production of such SCMs is not entirely eco-friendly and also limited to certain parts of the world, hence one has to look at alternative options. The issue of availability of resources is a strong concept that is ever-increasing, and the use of more eco-friendly SCMs in a cementitious system is furthermore attractive. Hence this paper addresses the use of eco-friendly SCMs in concrete such as rice husk ash (RHA). Despite the fact that extensive research has been done on this material, its application in a cementitious system to obtain sufficient concrete properties is still rather limited. In a country like Tanzania, high strength concrete construction is applicable in special construction cases but certainly not a high priority. Majority of construction is still undertaken using normal strength concrete. In a ternary cementitious system consisting of OPC, RHA and other readily available resources such as limestone filler (LSF), normal strength concrete can still be produced having good performance and suitable for regular on-site construction. This paper explains a possible application of obtaining sufficient concrete properties from the available resources. T2 - 2nd International Conference on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Sub-Saharan Africa KW - Rice husk ash KW - Admixtures KW - Workability KW - Rheology PY - 2016 SN - 978-3-9817502-3-2 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. SP - 323 EP - 331 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36881 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Z. A1 - Haist, M. A1 - Ivanov, D. A1 - Jakob, C. A1 - Jansen, D. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Link, J. A1 - Mechtcherine, V. A1 - Neubauer, J. A1 - Plank, J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Schilde, C. A1 - Schröfl, C. A1 - Sowoidnich, T. A1 - Stephan, D. T1 - Characterization data of reference cement CEM I 42.5 R used for Priority Program DFG SPP 2005 “Opus Fluidum Futurum - Rheology of reactive, multiscale, multiphase construction materials” N2 - A thorough characterization of starting materials is the precondition for further research, especially for cement, which contains various phases and presents quite a complex material for fundamental scientific investigation. In the paper at hand, the characterization data of the reference cement CEM I 42.5 R used within the priority program 2005 of the German Research Foundation (DFG SPP 2005) are presented from the aspects of chemical and mineralogical compositions as well as physical and chemical properties. The data were collected based on tests conducted by nine research groups involved in this cooperative program. For all data received, the mean values and the corresponding errors were calculated. The results shall be used for the ongoing research within the priority program. KW - Portland cement KW - Characterization KW - DFG SPP 2005 PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-500849 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.104699 SN - 2352-3409 VL - 27 SP - 104699 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-50084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klewe, Tim T1 - Circular B-I/O: Building Ecosystems for Bio-Based Concrete with AI-Driven Supply Streams N2 - Concrete is a cornerstone of modern infrastructure but is responsible for about 10% of global carbon emissions. With no large-scale alternative available, the challenge is to make concrete production more sustainable through the use of supplementary cementitious materials (SCMs) and admixtures. Depending on the region, different types of SCMs are generally conceivable– one alternative is bio-based SCMs derived from agricultural waste. This is especially important in rapidly growing regions like Sub-Saharan Africa, where cities such as Nairobi and Lagos are expected to become some of the largest in the world. Since 80% of the buildings needed by 2050 are yet to be built, these regions have a great opportunity to avoid traditional, carbon-intensive construction practices and adopt innovative, sustainable solutions. A key challenge when using bio-based materials is the variability and seasonality of agricultural residues—such as maize cobs, rice husks, and sugarcane bagasse—which make their large-scale use in concrete difficult. To address this, the Circular B-I/O project funded by the Volkswagen Stiftung applies an AI-driven materials discovery tool to develop strategies for transforming these heterogeneous and seasonal materials into consistent and scalable supply streams. The goal is to optimize material selection, blending, and processing to integrate them seamlessly into concrete while maintaining high performance. This contribution introduces the Circular B-I/O project, detailing its goals, methodologies, and the potential of AI in creating circular supply chains for bio-based building materials. Additionally, initial concepts and frameworks for integrating agricultural residues into concrete production will be discussed. By showcasing the project’s approach, the aim is to highlight both the challenges and opportunities of leveraging AI to make construction more sustainable. T2 - 5th International Conference on the Chemistry of Construction Materials (ICCCM) CY - Garching bei München, Germany DA - 08.09.2025 KW - Material design KW - Artificial Intelligence KW - Agriculturale waste KW - Bio-based concrete PY - 2025 AN - OPUS4-64089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Ramirez Caro, Alejandra A1 - Sojref, Regine A1 - Mota Gassó, Berta ED - Greim, M. ED - Kusterle, W. ED - Teubert, O. T1 - Contribution of the coarse aggregates to rheology - effects of flow coefficient, particle size distribution, and volume fraction N2 - In order to observe the effect of the aggregate phases between 2 mm and 16 mm without overlap with rheological effects induced by the cement hy-dration and without interactions with a threshold fine sand particle size that affects both, paste and aggregates, rheological experiments were conducted on a limestone filler based paste mixed with aggregates up to 16 mm. Vari-ous aggregate fractions were blended and mixed with the replacement paste in different volumetric ratios. The dry aggregates’ flow coefficients were determined and compared to yield stress and plastic viscosity values at different aggregate volume fractions. The results indicated that the flow coefficient is not a suitable parameter to predict the performance of the aggregates in the paste. It was shown that the yield stress of pastes is largely determined by the blend of different aggregate fractions, while the plastic viscosity to large extend depends upon the coars-est aggregate fraction. Based on the results, ideal aggregate composition ranges for minimised yield stress are presented. For the plastic viscosity no such grading curves to achieve minimum values could be found, but high viscosity curves are identified. KW - Rheology KW - Flow Coefficient KW - Particle Size Distribution KW - Volume Fraction KW - Cement KW - Concrete KW - Reference Material KW - Limestone Filler PY - 2018 SN - 978-3-7469-1878-5 SP - 96 EP - 108 PB - tredition GmbH CY - Hamburg AN - OPUS4-44434 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bühler, M. M. A1 - Hollenbach, P. A1 - Michalski, A. A1 - Meyer, S. A1 - Birle, E. A1 - Off, R. A1 - Lang, Ch. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Cudmani, R. A1 - Fritz, O. A1 - Baltes, G. A1 - Kortmann, G. T1 - The Industrialisation of Sustainable Construction: A Transdisciplinary Approach to the Large-Scale Introduction of Compacted Mineral Mixtures (CMMs) into Building Construction N2 - Abstract: Increasing demand for sustainable, resilient, and low-carbon construction materials has highlighted the potential of Compacted Mineral Mixtures (CMMs), which are formulated from various soil types (sand, silt, clay) and recycled mineral waste. This paper presents a comprehensive inter- and transdisciplinary research concept that aims to industrialise and scale up the adoption of CMM-based construction materials and methods, thereby accelerating the construction industry’s systemic transition towards carbon neutrality. By drawing upon the latest advances in soil mechanics, rheology, and automation, we propose the development of a robust material properties database to inform the design and application of CMM-based materials, taking into account their complex, time-dependent behaviour. Advanced soil mechanical tests would be utilised to ensure optimal performance under various loading and ageing conditions. This research has also recognised the importance of context-specific strategies for CMM adoption. We have explored the implications and limitations of implementing the proposed framework in developing countries, particularly where resources may be constrained. We aim to shed light on socio-economic and regulatory aspects that could influence the adoption of these sustainable construction methods. The proposed concept explores how the automated production of CMM-based wall elements can become a fast, competitive, emission-free, and recyclable alternative to traditional masonry and concrete construction techniques. We advocate for the integration of open-source digital platform technologies to enhance data accessibility, processing, and knowledge acquisition; to boost confidence in CMM-based technologies; and to catalyse their widespread adoption. We believe that the transformative potential of this research necessitates a blend of basic and applied investigation using a comprehensive, holistic, and transfer-oriented methodology. Thus, this paper serves to highlight the viability and multiple benefits of CMMs in construction, emphasising their pivotal role in advancing sustainable development and resilience in the built environment. KW - Decarbonisation KW - Circular economy KW - Recycled materials KW - Demolition wastes KW - Low-carbon construction KW - Building with earth KW - Compressed earth KW - Rammed earth KW - Sustainable construction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-583260 DO - https://doi.org/10.3390/su151310677 VL - 15 IS - 13 SP - 1 EP - 25 PB - MDPI AN - OPUS4-58326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, K. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Effect of agitation during the early‑age hydration on thixotropy and morphology of cement paste N2 - The effect of agitation during the earlyage hydration on thixotropy and morphology of cement paste prepared with and without superplasticizers (SP) is investigated by applying penetration test, small amplitude oscillatory shear sweep test (SAOS), isothermal calorimetric test, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analyses (EDX). The results show that the agitation of cement paste during the induction period increases the heat flow rate and destroys existing structures of samples without changing the mineral composition of samples. Yet, if the agitation is applied during the acceleration period, the heat flow rate is significantly lowered and the morphology and mineral composition of samples undergo irreversible change, freshly formed syngenite is destroyed and no longer restored. The penetration force and the static yield stress grow linearly during the induction period and exponentially during the acceleration period. Agitation during the induction period destroys the structure, which causes the static yield stress and the penetration force values becoming nearly equal to zero. However, during the acceleration period, even after agitation the static yield stress and the penetration force exhibit high residual values, which indicates the impact of hydration to the structural build-up. KW - Hydration · Thixotropy KW - Agitation KW - Morphology KW - Structural build-up PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-621189 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-024-02504-w VL - 57 SP - 1 EP - 13 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Schweiz AN - OPUS4-62118 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Leinitz, Sarah A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Assessment of rheological effects in the binder on the rheology of mortar and concrete N2 - In the last years flowable concrete has become increasingly important in applications such as, for systems with highly reinforced concrete with a complicated formwork, or sprayed concrete and 3D-printing of concrete. For all these applications it is necessary to have tailored rheological properties. Rheology can be described by values of yield stress and plastic viscosity, which can be determined for example by evaluation of rheometer measurements. But for different materials various rheometers with different geometries and stirrers are being used. To see the effects from paste in concrete, it is necessary to investigate mixes of paste, mortar and concrete, stepwise. But currently there exists no device, which is calibrated for these different systems at once. Due to this fact, conventional tests such as V-funnel efflux-time and flow diameter were determined, as well as rheometer data in different cell sizes and geometries. In this study the assessment of rheological effects in the binder on the rheology of mortar and concrete was investigated by using combination of two rheometers. T2 - Rheologische Messungen an Baustoffen 2018, 27. Workshop und Kolloquium CY - Regensburg, Germany DA - 07.03.2018 KW - Rheology KW - Cement KW - Mortar KW - Upscaling KW - Superplasticizer PY - 2018 SN - 978-3-7469-1878-5 VL - 27 SP - 109 EP - 111 PB - tredition GmbH AN - OPUS4-44444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram ED - Schmidt, Wolfram T1 - Engineering skill requirements to cope with the local and global challenges of the future N2 - In the 21st century, adequate habitat and functioning infrastructure are critical for global societal and economic stability. In addition, growing urbanisation and environmental pollution cause challenges to societies. With increasing velocity, humanity faces that the current way of living is not sustainable. Thus, habitat,infrastructure, urbanisation, environment and sustainability are definitively among the most striking challenges of the 21st century. By consulting, planning, building, maintaining, exploiting and processing of global resources, civil engineers contribute significantly to the existence of these challenges. This is a high responsibility, but due to the heavy involvement, together with adjacent disciplines such as architecture, geosciences, chemistry, physics, environmental sciences and economics, civil engineers also hold the key to mitigate these challenges and provide a brighter global future. Solutions towards greener, more sustainable and economically viable materials do exist, and there is ongoing research on how greener technologies can contribute to better livelihood and economic growth, but their level of implementation is limited, a major reason for which is that these approaches require more fundamental understanding rather than standard application. T2 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education CY - Nairobi, Kenya DA - 30.01.2019 KW - Civil Engineering KW - Education KW - Sustainability KW - Materials KW - Sciences PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-484895 UR - http://isee-africa.com/wp-content/uploads/2019/07/Innovation-Science-Engineering-Education_High-Quality.pdf SN - 978-3-9818564-2-2 SP - 16 EP - 19 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-48489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barucker-Sturzenbecher, Meike A1 - Schmidt, Wolfram ED - Schmidt, Wolfram T1 - Learning from the future - How children of Mukuru fancy the city of tomorrow N2 - Sustainability means meeting the needs of today without compromising the needs of the next generations. How can we meet the needs of the next generations, if we do not even know what these needs are? If we do not listen to the next generation and learn from them? Do we even meet the needs of today for everyone on earth? T2 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education CY - Nairobi, Kenya DA - 30.01.2019 KW - Urban planning KW - Concrete KW - Mukuru KW - Africa KW - Sustainability PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-484832 UR - http://isee-africa.com/wp-content/uploads/2019/07/Innovation-Science-Engineering-Education_High-Quality.pdf SN - 978-3-9818564-2-2 SP - 194 EP - 197 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-48483 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Anniser, J. A1 - Manful, K. ED - Schmidt, Wolfram T1 - A sustainability point of view on horizontal and vertical urban growth N2 - In many regions of the world the urbanisation process is accelerating dramatically. This puts pressure on urban planners but also politics to develop strategies for sustainable city growth. With the rapidly increasing demand for living space in urban areas, cities typically grow vertically. This is largely driven by real estate markets and sometimes also by the desire for status symbols. Certainly, vertical urban growth makes sense, when horizontal growth destroys important flora and Fauna (e.g. in rain forest regions), but in many cases vertical growth is result of real-estate business and Expansion limitation due to state or country borders. However, economics and borders are made by humans. They follow human-made rules. Gravity does not. Therefore, from a point of view of sustainable materials and resourceuse, the trending vertical growth of cities may come under scrutiny. The following aspects should be considered, when a decision is taken between a new quarter with limited number of storeys or a new skyscraper. T2 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education CY - Nairobi, Kenya DA - 30.01.2019 KW - Urbanisation KW - Construction KW - Materials KW - Sustainability KW - Carbon emissions PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-484848 UR - http://isee-africa.com/wp-content/uploads/2019/07/Innovation-Science-Engineering-Education_High-Quality.pdf SN - 978-3-9818564-2-2 SP - 189 EP - 193 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-48484 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Radebe, N. ED - Schmidt, Wolfram T1 - Biased by analytical equipment N2 - Today, in scientific events often a certain separation between researchers from laboratories with highly sophisticated equipment and those from less privileged laboratories can be observed. It is not an uncommon situation that results presented at conferences are rubbished or ridiculed because the investigator only used low-end analytical methods. The assessment of the study is then biased based on the equipment, regardless of the actual quality of the study. T2 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education CY - Nairobi, Kenya DA - 30.01.2019 KW - Analytics KW - Africa KW - Bias KW - Science KW - Research PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-484877 UR - http://isee-africa.com/wp-content/uploads/2019/07/Innovation-Science-Engineering-Education_High-Quality.pdf SN - 978-3-9818564-2-2 SP - 203 EP - 204 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-48487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hlavacek, Petr A1 - Gluth, Gregor A1 - Lüchtenborg, Jörg A1 - Sturm, Patrick A1 - Mühler, T. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Günster, Jens T1 - A Novel Approach to Additive Manufacturing of Alkali-activated Materials: Laser-induced Slip Casting (LIS) of Lithium Aluminate/Silica Slurries N2 - Additive manufacturing of alkali-activated materials currently attracts a lot of attention, because of the possibility to produce customized high-performance elements for a range of applications, potentially being more resource-efficient than conventionally produced parts. Here, we describe a new additive manufacturing process for alkali-activated materials that is based on selective laser-heating of lithium aluminate/microsilica slurries. The new process-material combination allows to manufacture elements with complex geometries at high building rates and high accuracy. The process is versatile and transferrable to structures of sizes differing by orders of magnitude. The mechanical strength of the obtained materials was in the range of values reported for conventional metakaolin-based geopolymers, and superior to what has been hitherto reported for alkali-activated materials produced by additive manufacturing. This mechanical performance was obtained despite the fact that the degree of reaction of the lithium aluminate and the microsilica was low, suggesting that significant reactions took place only at the surface of the microsilica particles. KW - Laser-induced slip casting KW - Alkali-activated materials KW - Additive manufacturing PY - 2019 DO - https://doi.org/10.29272/cmt.2018.0011 SN - 2612-4882 VL - 1 IS - 2 SP - 138 EP - 144 PB - Techna Group AN - OPUS4-49142 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Bender, R. A1 - Féron, D. A1 - Mills, D. A1 - Ritter, S. A1 - de Graeve, I. A1 - Dugstad, A. A1 - Grassini, S. A1 - Hack, T. A1 - Halama, M. A1 - Han, E.-H. A1 - Harder, T. A1 - Hinds, G. A1 - Kittel, J. A1 - Krieg, R. A1 - Leygraf, C. A1 - Martinelli, L. A1 - Mol, A. A1 - Neff, D. A1 - Nilsson, J.-O. A1 - Odnevall, I. A1 - Paterson, S. A1 - Paul, S. A1 - Prosek, T. A1 - Raupach, M. A1 - Revilla, R. I. A1 - Ropital, F. A1 - Schweigart, H. A1 - Szala, E. A1 - Therryn, H. A1 - Tidblad, J. A1 - Virtanen, S. A1 - Volovitch, P. A1 - Watkinson, D. A1 - Wilms, M. A1 - Winning, G. A1 - Zheludkevich, M. T1 - La corrosion: un défi pour une société durable N2 - Une transition mondiale vers des systèmes énergétiques plus durables, abordables et fiables a été initiée par l’accord de Paris et l’Agenda 2030 des Nations unies pour un développement durable. Il s’agit là d’un défi industriel majeur car les systèmes et infrastructures énergétiques résilients au changement climatique exigent de se positionner pour le long terme. Se pencher sur le comportement dans la durée des matériaux structurels - principalement des métaux et des alliages - s’impose alors comme une nécessité. Dans cette optique, « La corrosion : un défi pour une société durable »présente une série de cas montrant l’importance de la tenue à la corrosion et de la protection anticorrosion des métaux et des alliages pour le développement de systèmes durables, économiques et fiables de production d’énergie. KW - Corrosion KW - Coûts de la corrosion KW - Protection KW - Anticorrosion KW - Stratégies deprévention PY - 2023 DO - https://doi.org/10.51257/a-v1-cor2000 SN - 2555-5383 VL - 2023 IS - Avril SP - 1 EP - 23 CY - Saint-Denis, France AN - OPUS4-57927 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - An, Q. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Hertwig, Andreas A1 - Rehfeldt, Rainer A1 - Hidde, Gundula A1 - Otremba, Frank T1 - Investigation of Mechanical Stress and B10 Exposure on FKM Polymer N2 - Mechanical stress often accelerates the failure of polymer materials. The aim of this research is to study the interaction between the sealing material FKM and biofuels B10 (heating oil with 10% biodiesel). The mechanical stress test was carried out in a special apparatus. Both mechanical and non-mechanical stress tests were conducted on specimens at 20, 40, and 70 °C for 28 days to document changes in mass, volume, and tensile properties. Both increasing temperature and mechanical stress have a significant effect on the tensile strength of the FKM polymer when exposed to B10. The combination of increasing temperature and mechanical stress induced rupture within 2 h. It was also established that FKM polymer with pre-exposure in B10 survived longer during mechanical stress compared to specimens exposed only to air. With the support of infrared (IR) spectroscopy, we were able to confirm the penetration of B10 into the FKM polymer. T2 - TMS 2024 Annual Meeting & Exhibition Teilnahme mit Präsentation CY - Orlando-Florida / USA DA - 03.03.2024 KW - Biofuels KW - Sealing materials KW - Mechanical stress KW - Change in tensile properties PY - 2024 SN - 978-3-031-50349-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-50349-8_108 SP - 1253 EP - 1261 PB - Springer CY - Orlando-Florida / USA AN - OPUS4-59638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Nickellegierungen für die Solarthermie N2 - Die Solarindustrie bietet Nickellegierungen breite Anwendungsfelder. Aufgrund ihrer hohen insbesondere Lochkorrosionsbeständigkeit sind sie für Wärmeübertrager, Rohrleitungen und Tanks für Salzschmelzen, Kamine usw. geeignete Konstruktionswerkstoffe. Erfahrungen aus dem Kraftwerksbetrieb sind für bestimmte Bereiche (Wasserdampf, Heißluft) nutzbar. Neu entwickelte Wärmeträgersubstanzen stellen die neue Herausforderung für die Konstruktionswerkstoffe dar. Al-haltige Ni-Legierungen zeigen derzeit ein großes Potential für diese Anwendungsfelder. T2 - Workshop: Nickellegierungen für die Industrie der Zukunft - Anforderungen und Lösungen CY - Essen, Germany DA - 15.06.2016 KW - Ni-Legierung KW - Solarthermie KW - Beständigkeit KW - Korrosion PY - 2016 AN - OPUS4-36992 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dimper, Matthias A1 - Hampel, Marco T1 - Multielectrode array probes for early detection of corrosion processes N2 - Sensors for the detection of general corrosion are well established. However, the detection of early phases of localized corrosion still remains a challenging task since the initiation steps can proceed without showing significant contribution to the electrochemical signal of a macroscopic surface. Along with electrochemical noise based methods, utilization of multielectrode arrays can be used to address this problem. The aim of this study is to develop and test multielectrode arrays for early detection of corrosion processes. By means of a multielectrode analyser the current flow, potential and impedance spectra on each single electrode can be measured as a function of time. Thus, maps of the probe can be generated with real time information for instance showing individual electrodes persistent anodic or cathodic signals. This approach has been utilized in combination with scanning electrochemical techniques such as scanning electrochemical microscope or scanning vibrating electrode to select active electrodes for detailed investigation. As the sensitivity is strongly dependent on the wire diameter and array configuration, a systematical investigation has been performed to optimize the preparation procedures and probe geometry. Stainless steel X5CrNi18-10 (1.4301) wires of different diameters have been embedded in a carrier material made of epoxy resin providing electrical insulation. The multielectrode probes consisting of at least 3 x 3 and a maximum of 10 x 10 single electrodes have been tested in corrosive media, with different chloride concentrations, as well as in the presence of metal reducing bacteria to assess their applicability in the detection of the onset of corrosion. This contribution will summarize our optimization study and the evaluation of the sensor performance. T2 - EUROCORR 2017 & 20thICC CY - Praha, Czech Republic DA - 04.09.2017 KW - Corrosion KW - Multielectrode array sensors KW - Stainless steel KW - Corrosion monitoring PY - 2017 AN - OPUS4-43420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Study of Polyaniline/Silicon Dioxide based Coating on Carbon Steel in Artificial Geothermal Brine N2 - By using the available resources in Indonesia, such as silicon dioxide and marine coating base, the PANI/SiO2 modified alkyd coating was able to protect carbon steel in a deaerated artificial geothermal water. The screening of coatings shows that the modification by adding individual pigment was not sufficient to protect carbon steel even during a short-term exposure, indicated by the discoloration after only seven days of exposure. Electrochemical tests indicated that there was no significant change in the Ecorr between the coated and uncoated carbon steel at room temperature. At 150 °C, the coated carbon steel has a lower potential than that of carbon steel, indicating that the coating is protecting carbon steel cathodically or slowing down the corrosion reaction. Finally, a long-term exposure test confirmed that the PANI/SiO2 modified coating successfully protects the carbon steel in the Sibayak artificial geothermal water up to 150 °C for 6 months. T2 - World Geothermal Congress CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Coatings KW - Corrosion KW - Polyaniline KW - Sibayak KW - SiO2 KW - Geothermal PY - 2021 AN - OPUS4-52831 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biofilme auf Gebäuden - Biorezeptivität statt Biofilme N2 - Der Vortrag erläutert das Konzept der Gebäudebegrünung mit Biofilmen. Beton wird dabei als künstliches Gestein betrachtet, dessen Besiedelbarkeit durch Mikroorganismen gezielt verbessert werden soll. Ein dreistufiges Testsystem – Laborversuche, simulierte Bewitterung und Freilandtests – analysiert, wie physikalische und chemische Substrateigenschaften das Wachstum beeinflussen. Ein definierter Algen‑Pilz‑Modellbiofilm dient zur reproduzierbaren Bewertung der Besiedlung, erfasst über PAM‑Fluorometrie. Die Ergebnisse zeigen, dass Rauheit, Textur und Porosität entscheidend für Anhaftung, Feuchteretention und Biofilmwachstum sind. Zudem wird deutlich, dass die Organismen hohe Stresstoleranz benötigen, um variierende Umweltbedingungen an realen Fassaden zu überstehen. Insgesamt belegt das Projekt das Potenzial biorezeptiver Betone als low‑tech‑Fassadenbegrünung mit ökologischem Mehrwert. T2 - Workshop Ökologische Campusentwicklung: Wasser und Vegetationsmanagement in Helmholtz-Zentren CY - Potsdam, Germany DA - 03.04.2025 KW - Biofilm KW - Fassade KW - Biorezeptivität KW - Low-tech Begrünung KW - Modellbiofilm PY - 2025 AN - OPUS4-65448 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bäßler, Ralph A1 - Aristia, Gabriela T1 - Geothermie aus dem Vulkan – sicher und wirtschaftlich N2 - Indonesien gilt aufgrund seiner vielen Vulkane als einer der Hotspots für Geothermie. Doch Salz und Hitze setzen den Geothermie‐Anlagen zu und gefährden ihre Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Ein Team an der BAM hat günstigen, lokal verfügbaren Baustahl jetzt so beschichtet, dass ein nachhaltiger und sicherer Betrieb der Geothermie‐Kraftwerke möglich ist ‐ auch unter Extrembedingungen. Das BAM‐Team will das Beschichtungssystem nun den Anwendern in Indonesien zur Verfügung stellen, damit es unter Realbedingungen in einem Geothermie‐Kraftwerk getestet werden kann. Der Schutz vor Korrosion ist mitentscheidend, weil sie die Lebensdauer dieser Kraftwerke bestimmt. Unsere Arbeit könnte die Effizienz der Energieproduktion mit Geothermie wesentlich verbessern. KW - Geothermie KW - Korrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070086 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 8 SP - 1 EP - 2 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph A1 - Yevtushenko, Oleksandra A1 - Bettge, Dirk T1 - On the corrosion mechanism of CO2 transport pipeline steels caused by impurities: roles of each impure components and benchmarks N2 - Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) has been proposed as a promising technology for the mitigation of CO2 emissions into the atmosphere from fossil-fuel-operated power generation plants. As the reliability and cost effectiveness of the pipeline transport network is crucial to the overall operability and resilience of the CCUS system, it is vital to realize the possible corrosion risks of the employed pipeline steels corresponding to the impurity level of the gas source. Recent studies have shown that even the high alloyed materials might be susceptible to general and/or localized corrosion by the condensates forming from the impurities such as SOx, NOx, CO, O2 and water [1]. Up to now, however, there is no regulation procedure which defines the maximum acceptable level of impurities and the combination of them for each employed pipeline steels. Herein, systematic experiment series were conducted by mixing pure CO2 gas with varying concentration of each impurity and with the varying combination of them. Each time, the mixture was then fed (1 L/min) into the reactor containing 12 specimens for 120-600 h at 5°C (to simulate the sub-level pipeline transport). The resulted condensate was collected and analyzed by ionic chromatography and atomic absorption spectroscopy to determine the chemical composition. In this study, the “worst-case scenario” gas mixture, containing 2.5 % H2O, 1.8 % O2, 1000 ppm NO2, and 220 ppm SO2 as impurities, resulted in the condensate containing H2SO4 0.114 M and HNO3 0.0184 M (pH 2.13). This “original” condensate was then re-produced to carry out exposure tests and electrochemical characterization including corrosion potentials and impedance spectroscopy in CO2 saturated condition for 7-14 days at the same temperature. The corrosion rate was also measured by mass loss method. We can conclude that, at the initial stage, HNO3 plays the dominant role in Fe dissolution process, while H2SO4 is responsible for the pit initiation followed by pitting corrosion. Future studies will be focused on the combination effect from the impurities and the exposure test under the regularly changing condensate to mimic the real CO2 pipeline system. T2 - Eurocorr 2016 CY - Montpellier, France DA - 11.09.2016 KW - Carbon capture utilization KW - CO2 KW - Pipeline transport KW - Condensation KW - Corrosion PY - 2016 SP - paper 69810, 1 EP - 2 PB - EFC CY - Montpellier AN - OPUS4-37747 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk T1 - Electrochemical behaviors of casing steel/mortar interface in CO2 saturated aquifer fluid N2 - To reveal the corrosion resistance of casing steel/mortar interface in CO2 injection condition, sandwich samples were prepared and exposed up to 20 weeks in aquifer fluid under 10 MPa and 60 °C. Cross section analysis revealed the crevice corrosion as main mechanism instead of pitting corrosion, which would be expected to happen in the extremely high Chloride concentration. Detailed analysis using EDS line scan shown the slow diffusion of Chloride, suggesting why pitting did not happen after 20 weeks. To mimic the passivated steel surface, the steel coupon was passivated in simulated pore solution having pH 13.5 for 42 days. The passivated coupon was further exposed to NGB solution for 28 days. Electrochemical characterization was performed along the exposure processes to reveal the change in impedance, indicating the corrosion resistance of steel casing/mortar interface. T2 - EUROCORR 2022 CY - Berlin, Germany DA - 28.08.2022 KW - Corrosion KW - CO2 quality KW - Pipeline network KW - CCS PY - 2022 SP - 859 EP - 865 PB - European Federation of Corrosion AN - OPUS4-55622 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa T1 - Droplet corrosion of CO2 transport pipeline steels N2 - In this work, the focus was set on the corrosion process of condensate as drops on the surface of carbon steels (X52, X70), martensitic steel UNS S41500, and superaustenite UNS 08031 in CO2 atmosphere with impurities at 278 K (to simulate the transportation condition in a buried pipeline). Exposure tests were performed at both normal pressure and high pressure where CO2 is supercritical or in dense phase. The drop, 1 ‑ 10 µL in volume, was prepared by dropping CO2 saturated ultra-pure water onto the surface of steel coupons in a one-liter-autoclave. The CO2 gas stream, simulating the oxyfuel flue gas with varying concentration of impurities (SO2 and O2), was then pumped into the autoclave to observe the condensation and corrosion impacts of impurities. Comparable exposure tests were carried out with the same gas mixture and the same volume of water as vapor to observe the drop formation and the corrosion process that follows. The wettability and stability of drops on the surface of steel coupons in CO2 supercritical/dense phase environment was evaluated additionally by contact angle measurement. T2 - NACE International Annual Corrosion Conference CY - Phoenix, AZ, USA DA - 15.04.2018 KW - CCUS KW - Supercritical/dense phase CO 2 KW - Carbon steels KW - Martensitic steel KW - Superaustenite steel KW - Droplet corrosion PY - 2018 AN - OPUS4-44922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Kratzig, Andreas A1 - Knauer, S. T1 - Factors Influencing Droplet Corrosion in Dense Phase CO2 N2 - Recent studies have shown that even at a very low concentration of impurities (less than 100 ppmv of SO2, NO2, O2 and H2O) the droplet formation and condensation of sulfuric and nitric acids in dense phase CO2 are possible and observable. To reveal the mechanism of droplet corrosion in dense phase CO2 at high pressure and low temperature, further studies on factors that affect wettability and resulting corrosion behaviors of transport pipeline steels are needed. In this study, effects of surface morphology were investigated by varying surface roughness of carbon steel coupons exposed to CO2 stream containing impurities to measure the wettability by contact angle and to observe the condensation as well as possible droplet corrosion that followed. Other considered factors were: pH of the droplet, temperature, droplet volume, and exposure time. T2 - NACE International Corrosion Conference 2019 CY - Nashville, TN, USA DA - 24.03.2019 KW - CCUS KW - Dense phase KW - CO2 KW - Droplet KW - Corrosion KW - Condensation KW - Carbon steel PY - 2019 SP - 13017-1 EP - 13017-13 PB - NACE International CY - Houston AN - OPUS4-47915 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Preliminary Study on Al2O3 Sol-Gel Coating for Corrosion Protection of Martensitic Stainless Steel in Artificial Geothermal Water N2 - Al2O3 coatings are often used as protective layers on steels against electrochemical and high-temperature corrosion because they are chemically inert and stable at elevated temperatures. This study presents preliminary work on the possibilities of using Al2O3 sol-gel coatings for corrosion protection of martensitic stainless steels in geothermal environments. Al2O3 sol-gel coatings were applied on UNS S42000, which is known to be susceptible to uniform and localized corrosion. The coated steel specimens were then tested in two types of artificial geothermal water, which simulate the geothermal fluids found in Sibayak (SBY), Indonesia, and North German Basin (NGB), Germany, respectively. SBY has pH 4 and 1.5 g/L of chloride ions, whereas NGB has a pH of 6 and 166 g/L of chloride ions. All experiments were carried out in autoclaves at 150 °C and 1 MPa under the deaerated condition. Evaluations were performed by investigating the surface profiles of both uncoated and coated steels before and after the corrosion test using a Laser Scanning Microscope (LSM) and Scanning Electron Microscope (SEM). Finally, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was performed to compare the corrosion resistance of Al2O3 coated steels in SBY and NGB solutions. It was observed from the corrosion test that Al2O3 coatings are more suitable for use in the geothermal water with a higher pH. T2 - AMPP Annual International Corrosion Conference 2021 CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - Protective coating KW - Sol-gel coating KW - Geothermal KW - Martensitic steel KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-52500 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rütters, H. A1 - Fischer, S. A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bettge, Dirk A1 - Bäßler, Ralph A1 - Maßmann, J. A1 - Ostertag-Henning, C. A1 - Lennard Wolf, J. A1 - Pumpa, M. A1 - Lubenau, U. A1 - Knauer, S. A1 - Jaeger, P. A1 - Neumann, A. A1 - Svensson, K. A1 - Pöllmann, H. A1 - Lempp, C. A1 - Menezes, F. A1 - Hagemann, B. T1 - Towards Defining Reasonable Minimum Composition Thresholds – Impacts of Variable CO2 Stream Compositions on Transport, Injection and Storage N2 - The collaborative project “Impacts of impurities in CO2 streams captured from different emitters in a regional cluster on transport, injection and storage (CLUSTER)” aimed to set up recommendations on how to define “reasonable minimum composition thresholds” that CO2 streams should meet when accessing CO2 transport pipeline networks. Within CLUSTER, we investigated potential impacts of CO2 streams with different and temporally variable compositions and mass flow rates along the whole CCS chain. Investigations included, amongst others, impacts on: • corrosion of pipeline steel, • pipeline network design and related transport costs, • alteration of well bore cements, • pressure development and rock integrity, • geochemical reactions, and • petrophysical and geomechanical rock properties. All investigations are based on a generic CCS chain scenario. In this scenario, CO2 streams are captured from a spatial cluster of eleven emitters and collected in a regional pipeline network. Emitters comprise seven fossil fuel-fired power plants equipped with different capture technologies, two cement plants, one refinery and one integrated iron and steel plant. In total, 19.78 Mio t CO2 (including impurities) are captured in the emitter cluster annually. The combined CO2 stream is transported in a trunk line with a length of 400 km (100 km of these offshore) and is injected into five generic storage structures. The storage reservoirs are saline aquifers of the Buntsandstein. The investigations revealed beneficial and deteriorating impacts of different impurities and combinations thereof. Overall, no fundamental technical obstacles for transporting, injecting and storing CO2 streams of the modelled variable compositions and mass flow rates were observed. Based on the results, the CLUSTER project team recommends not to define “minimum composition thresholds” for CO2 streams as strict threshold values for each individual impurity in the stream. Instead, CO2 stream compositions and variabilities for specific CCS projects should be constrained with regard to a set of parameters including i) the overall CO2 content, ii) maximum contents of relevant impurities or elements, iii) acceptable variability of CO2 stream composition, and iv) impurity combinations to be avoided. T2 - The 15th Greenhouse Gas Control Technologies Conference CY - Online meeting DA - 15.03.2021 KW - Corrosion KW - Impurities KW - CO2 quality KW - Pipeline network KW - Whole-chain CCS scenario KW - Recommendations PY - 2021 DO - https://doi.org/10.2139/ssrn.3816427 SP - 1 EP - 18 PB - Elservier AN - OPUS4-52940 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zekhnini, Khalid A1 - Babutzka, Martin A1 - Seifert, Lando A1 - Burkert, Andreas A1 - Ebell, Gino A1 - Bäßler, Ralph T1 - Investigation of corrosion behavior of S355 steel in artificial seawater and sediment N2 - The safe operation of offshore wind turbines places high demands on corrosion protection. This is particularly the case about the planned future extension of the service life beyond 25 years. The highly corrosive environment towards metallic materials leads to a loss of material thickness of the tower structure and thus to a deterioration of mechanical properties. This can be counteracted by corrosion protection measures adapted to the respective load case, such as organic coatings and cathodic corrosion protection (CCP). Much research has already been done in this area about inhibiting the corrosion process and there are regulations and guidelines that specify requirements for corrosion protection to achieve the required service lives. However, gaps exist regarding free corrosion. This plays a greater role especially for time intervals during the installation of the plants and their maintenance, during which often no CCP can be operated. This applies to the exposure areas in the underwater and sediment area. This problem is intensified by the difficult to estimate corrosion rates caused by the different zones, with their different amounts of dissolved oxygen and the various influencing factors. This paper deals with experiments conducted in a laboratory container with artificial seawater and sediment in basins. T2 - AMPP Annual Conference + Expo 2025 CY - Nashville, TN, USA DA - 06.04.2025 KW - Seawater KW - Sediment KW - Corrosion KW - Offshore KW - Foundation KW - Element current PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5006/C2025-00002 SP - 1 EP - 16 PB - AMPP CY - Houston TX USA AN - OPUS4-62963 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Review: Corrosion‐Resistant Linings and Coatings N2 - This book introduces to aspects to be considered when dealing with coatings and linings. Philip A. Schweitzer covers and compares a variety of specific coatings and their applications. In 18 chapters he divided the content into two main parts: linings and coatings. All professionals involved in design and maintenance processes get by this book a compact survey of necessary considerations which needs to be done when applying surface protection measures. The literature references at the end of some chapters support the readers finding additional information about the special topic, mainly written by the author himself. Since this newly issued paperback edition is a 1:1 re‐print of the 2001 hardcover version, neither current publications are referenced, nor revisions were made. KW - Corrosion KW - Lining KW - Coating KW - Elastomer PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070094 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 9 SP - 1592 EP - 1593 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU project ODYSSEUS – year 3 Final presentation N2 - Presentation of main results of the R&D project ODYSSEUS regarding home-made explosives. T2 - 24. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 25.11.2024 KW - Home-made explosives KW - Precurers KW - Terrorist attacks PY - 2024 AN - OPUS4-61837 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Application of Elastic Reverse Time Migration to Ultrasonic Echo Data from Concrete Structures N2 - To enhance ultrasonic imaging of concrete structures, we adapted the geophysical migration method, Reverse Time Migration (RTM), for non-destructive testing (NDT) in civil engineering. First, two 2D elastic RTM algorithms, each considering different wave types, were implemented and evaluated with synthetic ultrasonic data. The algorithm that best resolved numerical concrete structures was subsequently applied to real ultrasonic data from a concrete specimen. Compared with conventional synthetic aperture focusing technique (SAFT) imaging, elastic RTM reproduced a greater number of structural features in both the numerical model and the concrete specimen. In particular, elastic RTM reconstructed vertical interfaces as well as hidden lower edges of modeled cavities and tendon ducts. Notably, imaging the full cross-sections of tendon ducts, which enables direct diameter estimation, represents a novel achievement for ultrasonic NDT. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Turkey DA - 24.09.2025 KW - Concrete Structures KW - Ultrasonic Echo Technique KW - Ultrasonic Imaging KW - Elastic Reverse Time Migration KW - Synthetic Aperture Focusing Technique PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-650350 DO - https://doi.org/10.58286/31680 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 3 PB - e-Journal of Nondestructive Testing CY - www.ndt.net AN - OPUS4-65035 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Skalierung von Sprengversuchen N2 - Eine Machbarkeitsstudie zur ressourceneffizienten sicherheitstechnischen Bewertung. T2 - 25. Internationalen Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 01.12.2025 KW - Sicherheitstechnische Bewertung KW - Sprengversuche KW - Skalierung KW - Numerische Simulationen PY - 2025 AN - OPUS4-65019 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Certification and approvals of dangerous goods packaging in Germany N2 - Germany and China cooperate in a GIZ project - initiated and supported by the BMDV - in comparing their systems of dangerous goods packagings. T2 - Sino-German Workshop on Dangerous Goods Packaging CY - Online meeting DA - 24.11.2023 KW - Dangerous goods packagings KW - Transport KW - ADR PY - 2023 AN - OPUS4-59276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Transport von defekten Lithiumbatterien: Umsetzungspraxis der neuen Rechtsvorschriften, Wo besteht Forschungsbedarf? N2 - Transport von defekten Lithiumbatterien - die BAM setzt die Vorschriften des internationalen Gefahrguttransportrechts für defekte Lithiumbatterien um. Um die Kompetenz hierfür sicherzustellen, bedarf es eigener Forschungstätigkeit. Auch im zuständigen UN Gremium werden Untersuchungen durchgeführt, an denen die BAM beteiligt ist. T2 - Fachkonferenz Lithiumbatterien CY - Göttingen, Germany DA - 22.01.2020 KW - Lithiumbatterien KW - Gefahrguttransport KW - ADR PY - 2020 AN - OPUS4-50806 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Seifert, Lando A1 - Philipp, M. A1 - Ebell, Gino A1 - Moersch, J. A1 - Müller, Thoralf T1 - Gemeinsamer Schlussbericht zum Forschungsvorhaben - Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens zur Beurteilung der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstählen für den Spannbetonbau N2 - Für die Sicherheit von Spannbetonbauwerken ist eine Empfindlichkeitsprüfung von Spannstahlprodukten gegenüber der wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion zwingend erforderlich. Die derzeitig normativ festgelegten Prüfmethoden nach DIN EN ISO 15630-3 zeigen nachweislich Schwächen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und erschweren damit die eindeutige Bewertung der Empfindlichkeit. Ziel des Forschungsvorhabens der Förderinitiative WIPANO des BMWK war es, die Prüfmethode hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Aussagesicherheit zu verbessern. Im Projekt wurden durch materialseitige, elektrolytische und verfahrenstechnische Parameteränderungen konstante und reproduzierbare Prüfbedingungen geschaffen. Dies ermöglichte eine eindeutige Differenzierung zwischen Gut- und Schlechtprodukten. Innerhalb des Projekts wurde ein Ringversuch initiiert, welcher die Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit der neuen Prüfmethode bestätigte. Das neue Prüfverfahren wurde hinsichtlich der Anwendbarkeit für das Spannstahlerzeugnis Draht evaluiert. Ein entsprechender Normentwurf mit einem Vorschlag für ein Konformitätskriterium dieser Erzeugnisse wurde dem zuständigen ISO-Gremium präsentiert und zur Abstimmung überlassen. Nach aktueller Rückmeldung seitens des Gremiums wird der Normentwurf den Eingang in den informativen Anhang der Prüfnorm finden, dies könnte den Weg für eine Spiegelung auf europäischer und nationaler Normungsebene ebnen. KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - ISO 15630-3 KW - Wasserstoff KW - Permeationsmessung KW - WIPANO PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-577922 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-57792 SP - 1 EP - 106 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Seifert, Lando A1 - Philipp, Markus A1 - Ebell, Gino A1 - Moersch, Jörg A1 - Müller, Thoralf T1 - Final report on WIPANO research project - A new test method for evaluating prestressing steels' susceptibility to stress corrosion cracking N2 - For the safety of prestressed concrete structures, a test of prestressing steel products for hydrogen-induced stress corrosion cracking is mandatory. The current standardized test methods according to DIN EN ISO 15630-3 have proven deficiencies concerning the reproducibility of the results and thus make it difficult to assess the susceptibility clearly. The WIPANO research project funded by BMWK aimed to improve the test method regarding reproducibility and reliability of results. The project created constant and reproducible test conditions by modifying material, electrolyte, and process parameters. This allowed a clear differentiation between good and bad products. As part of the project, a round robin test was initiated to confirm the applicability and reproducibility of the new test method. The new test method was evaluated for its applicability to the prestressing steel product wire. A draft standard with a proposed conformity criterion for these products was submitted to the responsible ISO committee for approval. According to the current feedback from the committee, the draft standard will be included in the informative annex of the testing standard, which could pave the way for mirroring at European and national standardization levels. KW - Prestressing steels KW - ISO 15630-3 KW - Hydrogen-induced stress corrosion cracking KW - Brittle fracture PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581269 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-58126 N1 - Funding source: Federal Ministry of Economic Affairs and Climate Action (BMWK), 11019 Berlin; FKZ: 03TNH019A/B/D SP - 1 EP - 106 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-58126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Thiele, Marc A1 - Makris, Ralf T1 - Specification for high-speed tensile tests on reinforcement bar coupler systems N2 - This document presents the specification for the execution and evaluation of high-speed tensile tests on reinforcement bar coupler systems. This specification was developed at BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (Federal Institute for Materials Research and Testing, Germany) - following test principles from related international standards. The present document represents the latest status of the test specification. It is noted that until 2010 the test procedure was characterised on a test velocity based on L0. In an improved test conception and after intensive investigations in cooperation with industry partners, this procedure has been updated to consider instead a test velocity based on Lr, since this warrants more comparable and meaningful results. KW - Test specification KW - Coupler systems KW - High-speed KW - Tensile test KW - Reinforcement PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-525075 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-52507 SP - 1 EP - 29 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - V01 AN - OPUS4-52507 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM - Beiträge zum 63. Forschungskolloquium Green Intelligent Building am 16. und 17. Oktober 2024 N2 - Zentrale gesellschaftliche Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte sind der Klima- und Ressourcenschutz, insbesondere mit der Zielsetzung einer erheblichen Reduktion der Treibhausgasemissionen. Hierbei kommt dem Bauen eine besondere Bedeutung zu. Nach Angaben des UN Environment Programme ist der Bausektor für ca. 37 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, wobei allein die Zementherstellung etwa 8 % der jährlichen Gesamtemissionen verursacht. Da in vielen Industriesektoren in naher Zukunft deutlich verminderte CO2-Emissionen zu erwarten sind, wird sich ohne schnelle und effiziente Entwicklungen der prozentuale Anteil der Zementherstellung an den Gesamtemissionen zukünftig noch deutlich erhöhen. Auch hinsichtlich des Ressourcenbedarfs im Bausektor steht die Weltgemeinschaft vor gewaltigen Herausforderungen, da der globale Trend zur Urbanisierung in Verbindung mit dem Bevölkerungswachstum in vielen Regionen eine dramatische Fortsetzung findet. Nach UN-Schätzungen werden im Jahr 2030 ca. 60 % aller Menschen in Städten leben. Schätzungen gehen davon aus, dass neben den heutigen Megastädten neue Zentren bisher unbekannten Ausmaßes insbesondere auf dem afrikanischen Kontinent entstehen werden (z. B. Lagos: 88 Mio. Einwohner, Kinshasa: 83 Mio., Daressalam: 74 Mio.). Die geografische Lage und die klimatischen Bedingungen bestimmen die Anforderungen und Probleme. Neben dem Neubau, der vor allem zentrales Thema in den aufstrebenden Zentren des globalen Südens sein wird, spielt auch das Bauen im Bestand im globalen Norden eine zentrale Rolle vor dem Hintergrund der Erreichung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele. Bauwerke, z. B. als Wohnraum oder als bauliche Infrastruktur für Produktions-, Mobilitäts- und Konsumprozesse, haben seit Generationen eine zentrale Bedeutung bei der Sicherung elementarer Bedürfnisse der Menschen. Am Beispiel Deutschland lässt sich feststellen, dass aufgrund der Vielzahl und Größe der Gebäude die Bauwirtschaft der größte Verursacher von Stoffströmen ist. Neben den umgesetzten Materialmengen und benötigten Energieressourcen stammen zusätzlich auch nahezu 50 % des deutschen Reststoffaufkommens aus dem Baubereich. Das Bauwesen und die hier verwendeten Bauprodukte weisen sowohl unter materialtechnischer als auch mengenmäßiger Betrachtung ein weitgehend nicht ausgeschöpftes Potential bei der Verwendung rezyklierter Baustoffe und zusätzlich vorhandener, bisher ungenutzter industrieller Reststoffe als hochwertige Ersatzbaustoffe auf. Die zunehmenden Klimawandelfolgen fördern das gesellschaftliche Bewusstsein für die Auswirkungen anthropogener Aktivitäten auf unsere Umwelt und die regulierenden Eigenschaften der Natur. Naturbasierte und biomimetische Lösungen wie z. B. neue Möglichkeiten der Begrünung von Gebäudehüllen oder die gezielte Verbesserung der Wasserdurchlässigkeit versiegelter städtischer Flächen können das Stadtklima deutlich verbessern und die Resilienz gegenüber Extremwetterereignissen erhöhen. Auch wenn zukünftig vermehrt nachwachsende und rezyklierte Stoffe Eingang in die Bauprozesse finden werden, wird aus heutiger Sicht ein großer Teil der Materialen und Bauteile weiterhin zementbasiert, d. h. aus Beton oder Mörtel, sein. Diese Notwendigkeit ergibt sich aus der Kombination der vielfältigen günstigen Merkmale wie Form- und Gestaltbarkeit, Langlebigkeit, Robustheit, Flexibilität, Schallschutz, Wärmespeicherung, Nichtbrennbarkeit und der Umweltverträglichkeit. Hieraus ergibt sich die zwingende Notwendigkeit, die mit der Herstellung und der Verwendung von Beton und Mörtel bzw. ihrer Ausgangsstoffe verbundenen CO2-Emissionen idealerweise auf null zu senken. Hierzu werden von Wissenschaft und Industrie bereits seit Jahrzehnten erhebliche Anstrengungen unternommen, jedoch findet der Wandel hin zu nachhaltigeren Baustoffen und Bautechniken in der Praxis nur schleppend statt. Die Ursachen hierfür sind vielfältig, und dementsprechend kann eine signifikante Senkung der CO2-Emissionen durch den Bausektor nur erreicht werden, wenn eine Vielzahl von Strategien und Ansätzen untersucht und nach einer validen Bewertung und Evaluationsphase umgesetzt werden. Eine singuläre, allumfassende Lösung der adressierten Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsfragen im Bausektor kann und wird es nicht geben. Vielmehr ist die Entwicklung breit gefächerter Baukästen diverser, bauaufsichtlich geregelter Lösungsansätze insbesondere auf den Gebieten klimaschonender Baustoffe, Ressourcenschonung und angepasster bzw. innovativer Technologien erforderlich. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) verfügt über mehr als 150 Jahre Erfahrung mit Bau- und Werkstoffen aller Art mit einem Schwerpunkt auf sicherheits- und dauerhaftigkeitsrelevanten Fragestellungen. Die generelle Festlegung der Forschungsthemen wird im Rahmen dieser grundlegenden Aufgabenstellung regelmäßig überprüft und auf die gesellschaftlich relevanten Fragestellungen ausgerichtet. Neben einer vorrangig anwendungsorientierten Forschung legen wir Wert darauf, unsere im Forschungsbereich erzielten Ergebnisse durch Technologietransfer und Mitwirkung in Standardisierung und Normung in die praktische Anwendung zu überführen. Die mittelfristige Festlegung unserer Forschungsschwerpunkte erfolgt in enger Abstimmung mit allen Interessengruppen. Im stark fragmentierten Bausektor mit ca. 80% Umsatzanteil kleinerer und mittlerer Unternehmen (KMU) sowie kleinteilig gegliederter Prozessketten mit wirtschaftlich voneinander unabhängigen Beteiligten (Planer, Baustoffhersteller, Bauunternehmer, Handwerker) sind dies vorrangig Forschungs- und Industrieverbände sowie Regelsetzungsgremien auf nationaler und internationaler Ebene. Die Umsetzung dieser Umfeldbetrachtungen in konkrete Aktivitäten erfolgt in BAM-internen, bereichsübergreifenden Strategieworkshops. In diesen wird auch die Anbindung der Material- und Technologiethemen an angrenzende Themenbereiche wie z. B. Fire Science, Additive Fertigung oder Leichtbau sichergestellt. Speziell auf dem Gebiet der Betonbauweisen haben wir auf diese Weise Forschungsschwerpunkte festgelegt, in welchen wir uns auf Basis unserer speziellen Kompetenzen eine besonders große Hebelwirkung unserer Ergebnisse auf die übergreifenden gesellschaftlichen Bedarfe versprechen. Somit liegt unser Fokus entsprechend unserer materialwissenschaftlichen Grundausrichtung auf dem Einsatz klimaschonender Materialen und Verarbeitungsprozesse, den Fragen der Ressourcenschonung, der Dauerhaftigkeit und Kreislaufwirtschaft und auf den technologischen Innovationen zum sicheren und produktiven Einsatz der Materialien. Unsere diesbezüglichen Forschungs- und Entwicklungsthemen haben wir zusammengefasst unter der Überschrift Green Intelligent Building. Für kurz- bis mittelfristig umsetzbare CO2-Einsparungen untersuchen wir, wie durch thermische Behandlung (Calcinierung) von Tonen Zementkomponenten mit ausreichend hoher Reaktivität hergestellt werden können. Da potenziell geeignete Tone weltweit in sehr großer Menge zur Verfügung stehen, können insbesondere solche calcinierten Tone einen nennenswerten Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leisten. Darüber hinaus werden an der BAM verschiedene industrielle Reststoffe und biogene Aschen hinsichtlich ihrer Eignung als Zementkomponenten analysiert. Mit unserer Forschung wollen wir relevant zum übergreifenden Ziel der Bundesregierung hinsichtlich eines klimaneutralen Gebäudesektors bis zum Jahr 2045 beitragen. Langfristig können die mit der Bindemittelherstellung verbundenen CO2-Emissionen am stärksten gesenkt werden, indem Bindemittel ohne Portlandzementklinker („alternative Zemente“) verwendet werden. Zu diesen gehören u. a. Calciumsulfoaluminatzemente, Magnesiabinder sowie alkalisch aktivierte Bindemittel. Einige dieser Bindemittel lassen sich potenziell CO2-neutral oder nahezu CO2-neutral herstellen. An der BAM werden insbesondere alkalisch aktivierte Bindemittel untersucht, wobei neben der CO2-armen Herstellung auch die hervorragende technische Eignung in bestimmten Einsatzgebieten, wie z. B. in Reparaturmaterialien für Abwassersysteme, sowie der Einsatz als Stabilisator für Lehmbaustoffe im Fokus steht. Ein weiteres aktuelles Arbeitsfeld mit potenziell großem CO2-Einsparpotential ist der Einsatz von Biokohle als Zusatzstoff in Beton. Auf dem Gebiet des ressourcenschonenden Bauens forschen wir entsprechend unserem übergeordneten Auftrag „Sicherheit in Technik und Chemie“ insbesondere an der Wiederverwertung von Materialen mit konkreten Anforderungen an die Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit und Umweltverträglichkeit. Im Hinblick auf die wesentlichen Massenströme arbeiten wir an sicheren Technologien für mineralische Bindemittel sowie sekundäre Gesteinskörnungen für Mörtel und Beton. Hierbei werden neben der umweltschonenden Wiederverwendung von Massenreststoffen auch wertvolle Ressourcen aus industriellen Reststoffströmen extrahiert und in neuen Baustoffen zielgerichtet eingesetzt wie z. B. Gipsabfälle, EOS- und LD-Schlacken, Papierasche oder biobasierte Reststoffe. Hieraus werden neue klimafreundliche Baustoffe, Gesteinskörnungen, Bindemittelsysteme, Zusatzstoffe und Zusatzmittel entwickelt und analysiert. Es geht um die stoffliche Bewertung und Weiterentwicklung dauerhafter, umweltsicherer und klimafreundlicher Baustoffe, wozu auch die Erforschung von Herstellungsstrategien, Schädigungsmechanismen und die Entwicklung von Performancekonzepten gehört. Zusammen mit Industrie- und Forschungspartnern werden gegenwärtig und zukünftig Forschungsprojekte, die zur Ressourcenschonung und Einsparung von CO2-Emissionen im Bauwesen beitragen, bearbeitet. Weitere Arbeiten zielen darauf ab, die Kreislaufwirtschaft durch digitale Innovationen, den Einsatz von KI und die Entwicklung digitaler Produktpässe zu fördern. Über die Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien bei der Normung und Regelsetzung in den Bereichen Kreislaufwirtschaft und für verschiedene Bauprodukte fördern wir den Wissenstransfer zwischen Forschung und Industrie. Eine weitere Strategie zur Verbesserung der Ressourceneffizienz und der Minimierung der Umweltwirkungen der Bauwirtschaft bietet die Entwicklung innovativer Technologien und Bauteile. An der BAM wird insbesondere an der additiven Fertigung (3D-Druck) mineralischer Baustoffe, der Anwendung hochwiderstandsfähiger Instandsetzungssysteme, dem Einsatz innovativer Materialien in funktionalen Fassaden und digitalen Verfahren zur Prozessoptimierung geforscht. Ein Beitrag zum klimaschonenden Bauen wird dabei sowohl durch neue Möglichkeiten des Designs, verbunden mit Materialeinsparungen oder der intelligenten Integration weiterer Funktionalitäten erreicht als auch durch eine erhöhte Dauerhaftigkeit der Materialien verbunden mit einer Lebensdauerverlängerung der Bauwerke. Die BAM beschäftigt sich mit der Optimierung unterschiedlicher additiver Fertigungsverfahren sowohl der Pulverbett- als auch der Extrusionstechnologie. Dabei steht die ganzheitliche Betrachtung des neuen Fertigungsprozesses im Fokus, die die Entwicklung klimaschonender Druckmaterialien, die gezielte Optimierung der rheologischen Eigenschaften von mineralischen Baustoffsystemen, die kontinuierliche Prozessüberwachung mittels In-Situ-Monitoring, die Prozesssteuerung durch digitale Modelle sowie die abschließende Qualitätskontrolle vereint. Durch die ganzheitliche Betrachtung des Fertigungsprozesses werden zentrale Grundlagen geschaffen, um für die großtechnische Anwendung zukünftige Normen und Standards für den 3D-Betondruck zu erarbeiten und der Industrie bereitzustellen. Digitale modell- und/oder datenbasierte Methoden spielen grundsätzlich eine entscheide Rolle bei der Optimierung von Prozessen und Strukturen. Sie ermöglichen eine virtuelle Produktentwicklung von baustoff- oder strukturoptimierten Bauteilen sowie Prozessen und tragen damit wesentlich zur Steigerung der Ressourceneffizienz bei. Die Grundlage bilden Modelle, die das Material-, Struktur- oder Prozessverhalten abhängig von bestimmten Parametern (zum Beispiel Zeit, Temperatur, Zusammensetzung, Belastung) vorhersagen. Basierend auf gemessenen Daten werden die Modelle kontinuierlich verbessert, so dass ein virtueller Zwilling entsteht. Neben der Entwicklung solcher Zwillinge für unterschiedliche Anwendungen werden an der BAM Methoden entwickelt, die zusätzlich die Unsicherheiten sowohl in den Messdaten als auch im Modell berücksichtigen und eine Bewertung der Prognosequalität der Zwillinge erlauben. Dies schafft die Grundlage zur Verwendung in Standards und Normen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Beton KW - Green Intelligent Building KW - Klimafreundliche Bindemittel KW - Chemie der Bindemittel KW - Ressourcenschonung KW - Innovative Technologien KW - Digitalisierung im Bauwesen KW - Bauteile KW - Bauwerke PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613383 SN - 978-3-9818564-7-7 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-61338 SP - 1 EP - 301 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61338 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nicolicea, Alberto T1 - Flexible AMR sensors for novel non destructive testing capabilities N2 - Reshapeable magnetic field sensors fabricated on flexible substrates by thin-film deposition or printing have recently emerged with promising applications in different field. In this study, flexible anisotropic magneto-resistive (AMR) sensors were used for the scanning of a curved and flat sample with reference defects, to prove the capability of this method for curved surface scanning, and to benchmark the performance when compared to a more stand-ard method using rigid giant magneto-resistive (GMR) sensors. Defects with depths ranging from 110 μm up to 2240 μm were detected with a signal-to-noise ratio (SNR) of 2.7 up to 27.9 employing flexible AMR sensors. T2 - XMR-Symposium CY - Wetzlar, Germany DA - 12.03.2025 KW - Non-destructive testing KW - Flexible sensor KW - Magnetoresistance PY - 2025 AN - OPUS4-65033 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nicolicea, Alberto T1 - Flexible magnetoresistive sensors for novel applications N2 - Flexible electronics is an emerging field that has been gaining a lot of attention in recent years, with the appearance of flexible solar panels, screens and other such novel devices. Recent developments in this area have lead to the appearance of flexible magnetic field sensors which are produced by thin-film deposition on flexible substrates. These devices show promising capabilities for several applications such spatial navigation, micro-fluidic particle detection, biomedical applications and intelligent textiles [1]. One possible field of interest is the application of these devices for electromagnetic (EM) non-destructive testing (NDT), since it would enable in-contact scanning of surfaces with arbitrary shapes. Flexible anisotropic magnetoresistive (AMR) sensors mounted on a rotative mechanical holder were used to scan a semi-circular ferromagnetic sample with 3 reference defects via magnetic ux leakage (MFL) testing, thus demonstrating the applicability of this method for the scanning of curved surfaces. T2 - SMSI 2025 CY - Nuremberg, Germany DA - 06.05.2025 KW - Non-destructive testing KW - Flexible sensor KW - Magnetoresistance PY - 2025 AN - OPUS4-65032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Anwendungspotenziale von verzinktem Betonstahl in klinkerreduzierten Bindemittelsystemen unter Berücksichtigung spezifischer Korrosionsphasen N2 - Kurzvorstellung zu einem DFG-Antrag. Themengebiet sind alterative Bindemittel für die Herstellung von Stahlbetonbauwerken in Kombination mit feuerverzinktem Betonstahl. Die Möglichkeit Bindemittel zu verwenden die keine Alkalitätsreserve vorhalten müssen lässt sich mit feuerverzinktem Betonstahl generieren. Hierbei können die pH-Werte um 8 mit einer Reduktion der Korrosionsgeschwindigkeit einhergehen, sofern man den direkten Vergleich mit hochalkalischen Betonen anstrebt. T2 - Forschungsbeiratssitzung der Forschungsvereinigung Feuerverzinkung CY - Darmstadt, Germany DA - 04.12.2025 KW - Korrosion KW - Verzinkter Betonstahl KW - Alternative Bindemittel PY - 2025 AN - OPUS4-65053 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Einfluss von Korrosionsprozessen auf die Verbundfestigkeit Feuerverzinkter Betonstähle in der Erstarrungsphase von Beton N2 - Die Wechselwirkung von hoher Alkalität und feuerverzinktem Betonstahl in der Frischbetonphase generiert einen Störung in der Verbundzone. diese Störung basiert sowohl auf der Wasserstoffentwicklung in der Frischbetonphase bis zur diffusionskontrollierten Decksschichtbildung als auch auf die erstarrungsverzögernde Wirkung von Zinkionen auf die CSH-Phasenbildung. Diese werden zwangsläufig infolge anfänglicher starker Korrosionsprozesse frei, und reichern sich in der Verbundzone an. Hier kann es beim normgerechten Ausschalen nach 24h zu weiteren Störungen des Haftverbundes kommen das davon Auszugehen ist das die Erstarrung der CSH-Phasen in der Verbundzone noch nicht begonnen hat. T2 - Forschungsbeiratssitzung der Forschungsvereinigung Feuerverzinkung CY - Darmstadt, Germany DA - 04.12.2025 KW - Korrosion KW - Verzinkter Betonstahl KW - Hydrogen PY - 2025 AN - OPUS4-65054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thöns, Sebastian A1 - Stewart, M. G. T1 - On the cost-efficiency, significance and effectiveness of terrorism risk reduction strategies for buildings N2 - We analyse the performance of risk reduction strategies for Terrorist attacks with Improvised Explosive Devices (IEDs) for large governmental building structures in terms of cost-efficiency, significance and effectiveness Accounting for life safety in conjunction with societal preferences and capabilities. The approach builds upon an extended Bayesian pre-posterior decision analysis and the principles of the marginal lifesaving costs based on the Life Quality Index (LQI). The decision scenario is formulated for a decision maker responsible for the safety of governmental or large commercial buildings and consequently the direct risks, the indirect risks due to fatalities and economical importance of the building beside the expected cost for the individual risk reduction strategies are modelled, aggregated and optimised. The considered risk reduction strategies encompass an explicit consideration and distinction of information and actions such as (i) threat surveillance may trigger the temporary evacuation of the building, (ii) the implementation of protection provisions provided by codes and guidelines, (iii) a detailed progressive collapse assessment and specific protection measures and (iv) the combination of protection and surveillance. All considered strategies are found to contribute to risk reduction and can be costefficient, especially for higher threat probabilities. The risk reduction strategies comply with societal macroeconomic and demographical characteristics and societal preferences according to the LQI. The progressive collapse assessment with targeted protection measures is found to be the most cost-efficient, significant and effective counter-terrorism strategy. This finding points to the necessity for a comprehensive utilisation of scientific methods and sophisticated engineering for progressive collapse assessment to determine targeted protection measures. KW - Significance and effectiveness KW - Risk mitigation strategies KW - Terrorist attacks KW - Value of information KW - Bayesian probability KW - Reliability KW - Risk and decision analysis KW - Decision optimality PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2020.101957 VL - 85 SP - 10195 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50794 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thöns, Sebastian A1 - Döhler, M. ED - del Grosso, A. E. ED - Basso, P. T1 - Structural reliability updating with stochastic subspace damage detection information N2 - Damage detection algorithms as a part of Structural Health Monitoring (SHM) are widely applied in research and industry and have shown their capabilities to efficiently detect structural damages. These algorithms usually compare a model front a safe reference state of a structure to Vibration data from a possibly damaged state. For such a comparison, special properties of real Vibration data introduce uncertainties, such as low signal-to-noise ratios, non-stationary or nonwhite ambient excitation, non-linear behavior and many more. Recently, Statistical damage detection algorithms based on stochastic subspace Identification have been proposed that take into account the uncertainties in the data. Building upon the uncertainty modeling, the next step in the view of the authors is to utilize damage detection algorithm information in the context of the structural reliability theory. Therefore, this paper introduces an approach for the updating of the structural reliability with damage detection algorithm information. Two steps are described namely the determination of a probability of detection (PoD) distribution function for damage detection algorithms accounting for the relevant uncertainties and the concept of Bayesian updating of the structural reliability. The introduced approaches are applied in generic examples. In this way the potential of the utilization of damage detection system information for more reliable structural systems are demonstrated. T2 - EACS 2012 - Smart Structures - 5th European Conference on Structural Control CY - Genoa, Italy DA - 18.06.2012 KW - Stochastic subspace KW - Structural reliability KW - Bayesian updating KW - Probability of detection PY - 2012 SN - 978-88-95023-13-7 IS - Paper #008 SP - 1 EP - 12 PB - Erredi Grafiche Editoriali CY - Genoa AN - OPUS4-26181 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna T1 - Zukunft bauen mit Lehmmauerwerk N2 - Vortrag über Lehmmauerwerk an der BBIK. Inhalte: Historie des Lehmbaus, Grundlagen zum Baustoff Lehm, Bemessung von Lehmmauerwerk und Gegenüberstellung mit anderen Massivbauweisen. T2 - Tragwerksplanertag der Brandenburgischen Ingenieurkammer CY - Potsdam, Germany DA - 20.11.2025 KW - Lehm KW - Lehmmauerwerk PY - 2025 AN - OPUS4-65092 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thöns, Sebastian A1 - Schneider, Ronald T1 - The Influence of brittle Daniels system characteristics on the value of load monitoring information N2 - This paper addresses the influence of deteriorating brittle Daniels system characteristics on the value of structural health monitoring (SHM). The value of SHM is quantified as the difference between the life cycle benefits with and without SHM. A value of SHM analysis is performed within the framework of the Bayesian pre-posterior decision theory and requires (1) structural performance modelling and prediction, (2) structural integrity management models, (3) the (pre-posterior) modelling of SHM and (4) the coupling of SHM and the structural performance models. The pre-posterior decision theoretical framework facilitates that the value of SHM can be quantified before the SHM system is quantified and before data are acquired. The results of this study support decisions to select structural systems for which the SHM strategy load monitoring is optimal. T2 - 8th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2016) CY - Bilbao, Spain DA - 05.07.2016 KW - Value of information KW - Structural performance KW - Deterioration KW - Daniels systems PY - 2016 UR - http://www.ndt.net/?id=20186 SN - 1435-4934 VL - 21 IS - 8 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-38217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Camplese, Davide A1 - Cozzolino, Chiara A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Eberwein, Robert A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, Valerio T1 - Safety Assessment of MLI Super-Insulation Systems for Cryogenic Liquid-Hydrogen Tanks in Fire Scenarios N2 - In the context of green energy transition, cryogenic tanks insulated by MLI and vacuum are emerging as a leading solution to store hydrogen in heavy-duty vehicles. However, the integrity of such tanks can be jeopardized by fire. In such a scenario, MLI materials degradation can occur, leaving the tank unprotected from the fire heat flux, with consequent rapid pressurization and a high risk of failure. This study presents a safety assessment of non-combustible MLI under fire exposure based on the estimation of the time to mechanical failure of the equipment. This is calculated through an innovative model that simulates the thermomechanical response of the tank, including the MLI thermal degradation and the pressure-relief valve (PRV) operation. The application to several case studies that consider a typical LH2 tank featuring a wide range of MLI configurations demonstrated the likelihood of failure in case of exposure to a hydrocarbon pool fire, providing also comprehensive insights into the impact of the insulation characteristics and operating conditions on the time to failure. T2 - Loss Prevention 2025 CY - Bologna, Italien DA - 09.06.2025 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - Insulation KW - Safety KW - Tank PY - 2025 DO - https://doi.org/10.3303/CET25116036 SN - 2283-9216 IS - 116 SP - 211 EP - 216 PB - AIDIC AN - OPUS4-63739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, W.-H. A1 - Qin, J. A1 - Lu, D.-G. A1 - Thöns, Sebastian A1 - Havbro Faber, M. T1 - Vol-informed decision-making for SHM system arrangement N2 - Structural health monitoring systems have been widely implemented to provide real-time continuous data support and to ensure structural safety in the context of structural integrity management. However, the quantification of the potential benefits of structural health monitoring systems has not yet attracted widespread attention. At the same time, there is an urgent need to develop strategies, such as optimizing the monitoring period, monitoring variables, and other factors, to maximize the potential benefits of structural health monitoring systems. Considering the continuity of structural health monitoring information, a framework is developed in this article to support decision-making for structural Health monitoring systems arrangement in the context of structural integrity management, which integrates the concepts of value of information and risk-based inspection planning based on an approach which utilizes a conjugate prior probability distribution for updating of the probabilistic models of structural performances based on structural health Monitoring information. An example considering fatigue degradation of steel structures is investigated to illustrate the application of the proposed framework. The considered example shows that the choice of monitoring variables, the Monitoring period, and the monitoring quality may be consistently optimized by the application of the proposed framework and approach. Finally, discussions and conclusions are provided to clarify the potential benefits of the proposed Framework with a special view to practical applications of structural health monitoring systems. KW - Value of information KW - Structural health monitoring systems arrangement strategy KW - Structural integrity management KW - Rskbased inspection KW - Structural health monitoring information model PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1177/1475921720962736 SN - 1475-9217 VL - 21 IS - 1 SP - 37 EP - 58 PB - SAGE Journals CY - USA AN - OPUS4-53064 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Anita A1 - Bethke, John A1 - Burckhart, Andreas T1 - Die neuen Sachkundigen N2 - IBC- Die BAM hat ihre Gefahrgutregel (GGR) 002 einer Revision unterzogen. In der nun vorliegenden 6.Fassung ist festgelegt, wie bisherige Sachkundige "kleine" Inspektionen durchführen können. KW - Gefahrgut KW - IBC KW - Inspektion KW - Inspektionsstelle PY - 2016 SN - 0016-5808 IS - 6 SP - 28 EP - 29 PB - Storck Verlag Hamburg CY - Hamburg AN - OPUS4-38164 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blanchard, R. A1 - Holtappels, Kai A1 - Kluge, Martin A1 - Schildberg, H.-P. A1 - Zeps, Robert ED - de Rademacher, E. ED - Schmelzer, P. T1 - Sizing of Explosion Pressure Relief using the Efflux Function N2 - Determination of deflagration venting requirements in chemical/process plants is usually carried out using well established standards employing an empirically based formula. However, this formula is shown to have severe shortcomings, especially in the range of low KG-values, where either negative or inconceivably large venting areas can be predicted. Due to these shortcomings a method has been developed using the efflux function for gases as a basis to predict the mass flow through a vent opening in a vessel during an internal explosion. The simulated rise in pressure due to the internal explosion is quantitatively determined from the KG-value, with the mass flow through the vent opening in the vessel resulting from the pressure difference between the vessel and its surroundings. This enables the maximum overpressure as a function of the pressure relief surface area to be predicted. The method takes into account the temperature of the efflux gases and turbulence enhancement brought about by the venting process. In the following paper explosion pressure relief experiments are described and the results from these experiments are compared to predictions from the efflux method. It is shown that by adjusting the assumed turbulence which evolves during the venting process, the reduced explosion pressure can be reasonably well reproduced. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries and accompanying exhibition CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Deflagration KW - Explosion KW - Pressure relief KW - Venting KW - Efflux PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648082 SN - 2283-9216 VL - 48 SP - 487 EP - 492 PB - AIDIC Servizi S.r.l CY - Milano, Italy AN - OPUS4-37918 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Gefahrgutverpackungen aus Wellpappe nach dem Versand N2 - In der BAM kommen zahlreiche Gefahrgutverpackungen aus aller Welt an. Als zuständige Behörde für deren Zulassung in Deutschland haben wir untersucht, ob diese Wellpappkisten auch nach dem Transport noch die Anforderungen erfüllen. T2 - ERFA Verpackungen 2016 CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-38167 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Baensch, Franziska A1 - Strurm, Patrick A1 - Tiebe, Carlo A1 - Pötschke, Samuel A1 - Lay, Vera ED - Hall, H. T1 - HF RFID-based Measurement Comparison for Method Optimization in M2 Concrete and Alkali-Activated Mortars N2 - The internal project "SealWasteSafe" of the Federal Institute for Materials Research and Testing is dedicated to the further improvement in the construction of sealing systems for underground repositories of radioactive waste. Particularly, a multi-sensory concept is developed to ensure quality assurance and continuous long-term monitoring on the engineered barriers. Therefore, beside other measures, the temperature and equilibrium moisture of the construction shall be monitored and respective multi-sensoric monitoring concepts are tested first on the laboratory scale. One focus in this project is on embedded application in alkali-activated mortars (AAM), which results in special requirements for the resistance of the sensors to strongly alkaline environments with up to pH 14. In addition, the ingress of water along cables or at sensor positions is critical for sensors embedded in concrete, as the cable access of the sensor housing is a major weak point. It is therefore advisable to equip wireless high frequent radio frequency identification-based sensors, so called HF RFID sensors (short: RFID), that do not require cable access and thus have a stable and leak-proof sensor housing for long-term monitoring. In this contribution, the results from temperature, moisture and transmitted power monitoring of a AAM and a M2 specimens by means of HF RFID sensor systems are presented. T2 - 35th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Österreich DA - 21.09.2021 KW - Passive sensor interface KW - RFID KW - Structural Health Monitoring KW - Alkali-Activated Mortars PY - 2021 SN - 978-3-9504997-0-4 SP - 116 EP - 117 AN - OPUS4-53397 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - HF RFID-based Measurement Comparison for Method Optimization in M2 Concrete and Alkali-Activated Mortars N2 - The internal project "SealWasteSafe" of the Federal Institute for Materials Research and Testing is dedicated to the further improvement in the construction of sealing systems for underground repositories of radioactive waste. Particularly, a multi-sensory concept is developed to ensure quality assurance and continuous long-term monitoring on the engineered barriers. Therefore, beside other measures, the temperature and equilibrium moisture of the construction shall be monitored and respective multi-sensoric monitoring concepts are tested first on the laboratory scale. One focus in this project is on embedded application in alkali-activated mortars (AAM), which results in special requirements for the resistance of the sensors to strongly alkaline environments with up to pH 14. In addition, the ingress of water along cables or at sensor positions is critical for sensors embedded in concrete, as the cable access of the sensor housing is a major weak point. It is therefore advisable to equip wireless high frequent radio frequency identification-based sensors, so called HF RFID sensors (short: RFID), that do not require cable access and thus have a stable and leak-proof sensor housing for long-term monitoring. In this contribution, the results from temperature, moisture and transmitted power monitoring of a AAM and a M2 specimens by means of HF RFID sensor systems are presented. T2 - 35th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Austria DA - 21.09.2021 KW - Passive sensor interface KW - RFID KW - Structural Health Monitoring KW - Alkali-Activated Mortars PY - 2021 AN - OPUS4-53398 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Döring, Ingo A1 - Franke, Werner A1 - Holtappels, Kai A1 - Krischok, Frank A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Oeleker, Karin A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Pötzsch, Klaus-Michael A1 - Priefer, Yvonne A1 - Thomalla, Nadine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Handbuch über Prüfungen und Kriterien" ergänzen die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Modellvorschriften" und das "Global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS)". Sie enthalten Kriterien, Prüfmethoden und –verfahren, die angewendet werden sowohl für die Einstufung gefährlicher Güter nach den Vorschriften der Teile 2 und 3 der Modellvorschriften als auch für Chemikalien, von denen nach dem GHS physikalische Gefahren ausgehen. KW - Gefährliche Güter KW - United Nations KW - Kriterien KW - Prüfverfahren KW - Prüfmethoden KW - Klassifizierungsverfahren KW - Explosivstoffe KW - Gegenstände KW - Ammoniumnitrat KW - Detonationsweiterleitung KW - Koenen-Prüfung KW - Erwärmung unter Einschluss KW - Deflagrationsweiterleitung KW - Selbstbeschleunigende Zersetzungstemperatur KW - Schlagempfindlichkeit KW - Reibempfindlichkeit KW - Explosive Eigenschaften KW - Thermische Stabilität KW - Thermische Explosion KW - Gase KW - Desensibilisierte Explosivstoffe KW - Selbstzersetzliche Stoffe KW - Pyrophore Stoffe KW - Organische Peroxide KW - UN Gap-Prüfung KW - Druck-Zeit-Prüfung KW - BAM Fallhammer KW - BAM Reibapparat KW - Thermische Stabilitätsprüfung KW - Brandprüfung KW - DDT-Prüfung KW - Außenbrandprüfung KW - Stapelprüfung KW - Kapsel-Empfindlichkeitsprüfung KW - Deflagration-Detonation-Übergangsprüfung KW - BAM 50&60 Stahlrohrprüfung KW - TNO 50/70 Stahlrohrprüfung KW - UN Detonationsprüfung KW - Deflagrationsprüfung KW - Holländische Druckgefäßprüfung KW - Ballistische Mörserprüfung KW - BAM Trauzl Prüfung KW - SADT KW - Warmlagerungsprüfung KW - Adiabatische Lagerprüfung KW - Isotherme Lagerprüfung KW - Entzündbare Aerosole KW - Entzündbare flüssige Stoffe KW - Flammpunkt KW - Selbstunterhaltende Verbrennung KW - Entzündbare feste Stoffe KW - Selbstentzündliche Stoffe KW - Entzündbare Gase KW - Oxidierend wirkende Stoffe KW - Korrosive Eigenschaften KW - Düngemittel KW - Exotherme Zersetzung KW - Lithium-Metall-Batterien KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - Ortsbewegliche Tanks KW - Dynamische longitudinale Stoßprüfung KW - Standarddetonatoren KW - Kavitation KW - Druckentlastungseinrichtungen PY - 2010 SN - 978-3-9813550-0-0 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. N1 - Geburtsname von Thomalla, Nadine: Schleyer, N. - Birth name of Thomalla, Nadine: Schleyer, N. SP - 1 EP - 490 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 5. AN - OPUS4-21153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Scharff, Erik T1 - Untersuchungen zur Ausbreitung brennbarer Schwergase in längsdurchströmten Straßentunneln N2 - In combination with new types of drive technologies, more and more flammable gases could be introduced into the traffic area “road tunnel” in future. If these vehicles have an accident and the gases are subsequently released, there is the possibility that the mentioned substances show a heavy gas behavior due to their storage conditions. From a safety point of view, this scenario has to be assessed with regard to its effects on the tunnel structure and the people involved. The aim of the experimental investigations carried out in this work is to create the basis for such an analysis by investigating the spreading behavior of the gases after they have been released in the tunnel and determining the influence of individual geometric and operational parameters on this behavior. Specifically, this work is based on the scenario of a continuous, momentum-free release of propane within a vaulted road tunnel with active longitudinal ventilation. The tunnel-specific boundary conditions that are relevant to this scenario are first worked out by a theoretical analysis. The basis of the subsequent experimental part is formed by two test rigs built as part of the work, which are similar in their essential features, but differ in scale. In both facilities, the aforementioned release scenario was simulated under various boundary conditions based on an idealized tunnel segment. The dispersion behavior is primarily assessed by the averaged concentration distribution near the ground, which results from a large number of detectors arranged in the experimental area. The detectors operate on the principle of weakening infrared light in the presence of hydrocarbons. Measurements of the flow field properties accompany the concentration measurements. The conception of the test rig on a scale of 1:12 is based on dimensional analysis. The actual release campaign comprises a large number of individual experiments in which selected parameters were varied over the tunnel-relevant range. The predicted heavy gas behavior for propane emerged clearly in the experiments. In cases in which the cloud laterally reaches the tunnel walls, the gases are channeled, which is accompanied by reduced longitudinal dilution. It was possible to identify the release rate and the flow velocity as the factors that have the greatest influence. The former basically increased the concentration, while the latter decreased it. All other tested parameters resulted in more complex propagation situations, which force a differentiated consideration of the influence. Lifting the source from the ground also reduced the concentration. In the case of an eccentrically arranged source and a transverse slope of the roadway, the influence is largely limited to the lateral concentration distribution in the immediate vicinity of the source. Nevertheless, both parameters plus a possible longitudinal slope of the roadway only showed a slight effect on the area far-downstream from the source. In addition, the phenomenon of backlayering, which is known from the spreading of fire smoke in the tunnel, could be demonstrated with a steep longitudinal slope. Obstacles increased the complexity of the situation. While globally the dilution of the cloud is partly invariant to obstacles, locally an increase as well as a decrease in concentration can be observed under certain conditions. For the unobstructed tunnel, it was finally possible to define a dimensionless parameter that describes the curve of the longitudinal dilution on the ground within the heavy gas cloud. From this, a simple graphical nomogram is derived for the continuous release of heavy gases in an unobstructed tunnel environment, which can be used to estimate the concentration in relation of a dimensionless source distance. For exploring the real, undistorted behavior experiments were also carried out in original scale. Due to the similarity of both test rigs in terms of scale, the test results can also be used to check the scalability of the spreading situations. For that, two configurations that have already been examined in small scale were selected. The main limitation for test execution and regarding the scalability comparison was the dependence of the flow conditions within the test rig from external wind conditions which occurred despite of taken countermeasures. The large-scale release was associated with pronounced fog formation. The near-ground spreading corresponding to the heavy gas behavior could be confirmed. However, in detail the spread was far more unsteady. Looking at the time-averaged concentrations, the processes already known from the small-scale test were qualitatively well approximated. Remaining quantitative differences, however, require critical consideration. This discrepancy is more likely a consequence of the experimental compromises have to be made in the specific case. From the observed gas behavior, the development of a surface fire initiated by ignition of the re-leased gases is considered to be the most likely subsequent scenario for the release of heavy, flam-mable gases in tunnel-like enclosures. The thesis concludes with recommendations on the methodological approach to be favored in the future. KW - LNG KW - Schwergas KW - Stoffausbreitung KW - Propan PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-1206411 DO - https://doi.org/10.25673/118683 VL - 2025 SP - 1 EP - 225 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik CY - Magdeburg AN - OPUS4-65012 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Döring, Ingo A1 - Franke, Werner A1 - Holtappels, Kai A1 - Krischok, Frank A1 - Oeleker, Karin A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Pötzsch, Klaus-Michael A1 - Priefer, Yvonne A1 - Thomalla, Nadine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Handbuch über Prüfungen und Kriterien" ergänzen die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Modellvorschriften" und das "Global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS)". Sie enthalten Kriterien, Prüfmethoden und –verfahren, die angewendet werden sowohl für die Einstufung gefährlicher Güter nach den Vorschriften der Teile 2 und 3 der Modellvorschriften als auch für Chemikalien, von denen nach dem GHS physikalische Gefahren ausgehen. KW - Adiabatische Lagerprüfung KW - Aerosole KW - Ammoniumnitrat KW - Außenbrandprüfung KW - Ballistische Mörserprüfung KW - BAM Fallhammer KW - BAM Reibapparat KW - BAM Trauzl Prüfung KW - BAM 50/60 Stahlrohrprüfung KW - Brandprüfung KW - Brennbarkeitsprüfung KW - DDT-Prüfung KW - Deflagration-Detonation-Übergangsprüfung KW - Deflagrationsprüfung KW - Deflagrationsweiterleitung KW - Desensibilisierte Explosivstoffe KW - Detonationsweiterleitung KW - Druckentlastungseinrichtungen KW - Druck-Zeit-Prüfung KW - Düngemittel KW - Dynamische longitudinale Stoßprüfung KW - Entzündbare Aerosole KW - Entzündbare feste Stoffe KW - Entzündbare flüssige Stoffe KW - Entzündbare Gase KW - Erwärmung unter Einschluss KW - Exotherme Zersetzung KW - Explosive Eigenschaften KW - Explosivstoffe KW - Fassprüfung KW - Flammpunkt KW - Gase KW - Gasgemische KW - Gefährliche Güter KW - Gegenstände KW - Holländische Druckgefäßprüfung KW - Isotherme Lagerprüfung KW - Kapsel-Empfindlichkeitsprüfung KW - Kavitation KW - Klassifizierungsverfahren KW - Koenen-Prüfung KW - Korrosive Eigenschaften KW - Kriterien KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - Lithium-Metall-Batterien KW - Organische Peroxide KW - Ortsbewegliche Tanks KW - Oxidierend wirkende Stoffe KW - Prüfmethoden KW - Prüfverfahren KW - Pyrophore Stoffe KW - Reaktionsarten KW - Reibempfindlichkeit KW - SADT KW - Schaumaerosole KW - Schlagempfindlichkeit KW - Selbstbeschleunigende Zersetzungstemperatur KW - Selbstentzündliche Stoffe KW - Selbstunterhaltende Verbrennung KW - Selbstzersetzliche Stoffe KW - Standarddetonatoren KW - Stapelprüfung KW - Thermische Explosion KW - Thermische Stabilität KW - Thermische Stabilitätsprüfung KW - TNO 50/70 Stahlrohrprüfung KW - UN Detonationsprüfung KW - UN Gap-Prüfung KW - United Nations KW - Warmlagerungsprüfung PY - 2013 SN - 978-3-9815944-3-0 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. SP - 1 EP - 506 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 5., Amd. 1 AN - OPUS4-29825 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Untersuchung der Gefährdung von Personen und Bauwerken in Folge des Versagens von LNG-Kraftstoffspeichern für Fahrzeuge in Tunneln N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) aus regenerativen Quellen, stellt einen potenziellen Kraftstoff für den Schwer- und Fernverkehr des Straßenverkehrs dar. Gegenüber seinen positiven Eigenschaften zu dem in diesem Verkehrssektor häufig verwendeten Kraftstoff Diesel birgt der Kraftstoff aber auch Gefahren für Personen und Bauwerke durch seine sehr niedrige Temperatur bei der Speicherung von ca. -160 °C und seine Explosionsfähigkeit in der Gas-Phase. In der Arbeit wurde sich mit der Gefährdung von Personen und Bauwerken hinsichtlich der von LNG ausgehenden Gefahren in Tunneln auseinandergesetzt. Tunnel stellen besonders schützenswerte Bauwerke dar, da aus vorhergehenden Störfällen in Tunneln bekannt ist, dass diese mit hohen Personen-, Bauwerks-, und Volkswirtschaftlichen-Schäden einhergehen können. Untersuchungsschwerpunkt bei der Bewertung von Gefährdungen durch LNG stellte eine Ereigniskaskade bestehend aus Freisetzung, Verdampfung, Stoffausbreitung und Zündung des sich gebildeten explosionsfähigen LNG-Gas/Luft-Gemisches dar. Mit dem Ziel eine solche Ereigniskaskade realitätsnah vorhersagen und zukünftig hierzu Risikoanalysen durchführen zu können wurden innerhalb der Arbeit Parameterstudien sowie Kalibrierungen und Validierungen gegenüber experimentellen Untersuchungen durchgeführt. Mit den Modellen wurden in der Arbeit exemplarische Fallbeispiele zu Störfällen untersucht. Ergebnisse dieser waren, dass Gefährdungen insbesondere von flüssigem LNG nach dessen Freisetzung und der Verbrennung von LNG-Gas/Luft-Gemischen ausgingen.zeige weniger N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) from regenerative sources is a potential fuel for heavy and long-distance road traffic. In contrast to its positive properties compared to diesel, which is often used in this transport sector, the fuel also contains hazards from its very low storage temperature of approx. -160 °C and its explosiveness in the gas phase for personal and structural safety. The dissertation dealt with the dangers to persons and infrastructures according to the hazards by LNG in tunnels. Tunnels are especiallyworth protecting structures since it is known from previous incidents in tunnels that they can go hand in hand with high damage to the people, the structure, and the economy. The main focus of the investigation into the assessment of hazards from LNG was an event cascade consisting of release, evaporation, dispersion, and ignition of the explosive LNG-vapor/air-mixture formed. To realistically predict such an event cascade and being able to carry out risk analyzes for this purpose in the future, parameter studies such as calibrations and validations were carried out concerning experimental investigations. Exemplary case studies on incidents were examined in the thesis with the validated models. The results of this were that there were especially hazards in particular from liquid LNG after its release and the combustion of LNG-vapor/air-mixtures. T2 - Disputation, TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 19.01.2021 KW - Erneuerbare Energien KW - Numerische Strömungsmechanik KW - Sicherheitstechnik KW - Verflüssigtes Erdgas KW - CFD KW - LNG KW - Liquefied Natural Gas KW - Renewable fuels KW - Safety engineering PY - 2021 AN - OPUS4-52119 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Untersuchung der Gefährdung von Personen und Bauwerken in Folge des Versagens von LNG-Kraftstoffspeichern für Fahrzeuge in Tunneln N2 - Der Markt von LNG als Transportgut und als Kraftstoff ist seit Jahrzehnten kontinuierlich am Wachsen, wobei das Hauptanwendungsgebiet im Schiffsverkehr lag. LNG ist verflüssigtes Erdgas mit Hauptbestandteil Methan, das neben fossilen, aus erneuerbaren Quellen, wie synthetischen Methan oder Biogas, gewonnen werden kann. LNG hat als Kraftstoff sehr gute Eigenschaften dessen Potenzial als alternativer Kraftstoff zu Diesel im Schwerlast- und Fernverkehr gesehen wird. Dabei weist LNG gegenüber Diesel geringere Emissionen von CO2, Feinstaub, Stickoxiden und Lärm auf und hat gegenüber anderen erneuerbaren Energiespeichern wie CNG, Elektrobatterien oder Wasserstoff die höchste volumetrische und zweitgrößte gravimetrische Energiedichte. Neben seinen Vorteilen zu anderen erneuerbaren Energieträgern birgt LNG durch seine sehr niedrige Temperatur von bis zu 160°C und seiner Brennbarkeit aber auch neue Gefahren für Personen und Infrastrukturen. Zur Bewertung von Gefahren und zur späteren Durchführung von Risikobewertungen bedarf es Methoden und Modellen deren Untersuchung Ziel des Forschungsprojekts war. Schwerpunkt der Untersuchung stellt die Freisetzung von LNG in Tunnel, mit sich anschließender Stoffausbreitung und verzögerter Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches dar. Unfallszenarien mit Brandereignissen in Tunnel haben gezeigt, dass diese meist mit hohen Personen, Bauwerks und volkswirtschaftlichen Schäden verbunden sind. Des Weiteren zeigten Untersuchungen das von Gasexplosionen in Umschließungen wie sie ein Tunnel darstellt, mehr Gefahren ausgehen als von Gasexplosionen im Freifeld. Im Vortrag werden die untersuchten Modelle und die aus dem Projekt gewonnenen Erkenntnisse für die Stoffausbreitung und Verbrennung der Gasphase von LNG in Umschließungen vorgestellt. T2 - Abteilungs-Vortragsseminar-Doktoranden CY - BAM Berlin, Germany DA - 08.12.2020 KW - LNG KW - Erdgas KW - Störfall KW - CFD KW - Schwergas PY - 2020 AN - OPUS4-51959 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Camplese, D. A1 - Scarponi, G. E. A1 - Cozzani, V. A1 - Otremba, Frank T1 - Insulation Materials Used in Tanks for the Storage of Cryogenic Fluids in Fire Scenarios N2 - The importance of tanks for storing cryogenic fluids in the energy industry is increasing because of ongoing political conflicts and the implementation of more environmentally friendly energy sources. Key representatives for the application of cryogenic tanks are natural gas in the form of Liquefied Natural Gas (LNG) and hydrogen, e. g. in the form of Liquefied Hydrogen (LH2), for which significantly higher transport capacities can be achieved with the same transport volume using cryogenic storages than with storages based solely on overpressure. What applies to all cryogenic transported fluids in common is their condition that must be maintained. Hence heat flows into the preserved fluid must be minimized. Thermal super Insulations (TSI) based on e. g. multilayer insulations (MLI), perlites, and vacuum are utilized for this purpose and have already proven themselves in similar applications. However, for the use of tanks for cryogenic fluids in the transport sector, there is insufficient knowledge regarding the course and consequences of incidents, which is due to the still short period of use and the few documented incidents, hence few investigations carried out in this field. Typical scenarios in the transport sector represent car accidents with collisions, fires, and their combination, which are associated with extraordinary loads on the tank. The focus of this study is to investigate the behavior of TSI as a result of their thermal exposure to a heat source representing a fire. It is worth mentioning that this could lead to an increase of the heat flux into a tank by several orders of magnitude, and to permanent damage of the TSI, ultimately rapid release of flammable gas as well as a Boiling Liquide Expanding Vapour Explosion (BLEVE). For this purpose, a high temperature thermal vacuum chamber (HTTVC) has been developed that allows thermal loading of MLI or perlites in a vacuum and simultaneous measurement of heat flow through this TSI. The HTTVC is designed to represent realistic insulation conditions and to withstand thermal loads from typical design fires. The HTTVC was applied to investigate TSI based on MLI and vacuum. It is shown that the thermal stress caused permanent damage to the TSI, with shrinkage, phase change, pyrolysis, and condensation being significant damage mechanisms. The results are relevant for the evaluation of accident scenarios and can thus contribute to the improvement of TSI and the development of emergency measures for the protection of persons and infrastructures. T2 - ASME 2023 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP2023) CY - Atlanta, Georgia, USA DA - 16.07.2023 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - MLI KW - Safety PY - 2023 AN - OPUS4-57974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scarponi, G. T1 - Modelling the response of LH2 tanks equipment with Multi Layer Insulation to fire exposure N2 - Hydrogen is among the most promising candidates to replace fossil fuels in the energy transition. Hydrogen-powered vehicles are already a reality, and their number is foreseen to increase considerably in the next decade. Among the possible solutions to store hydrogen in such vehicles, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) appear to be one of the most effective to ensure high volumetric energy density. A potential loss of integrity of this kind of storage equipment might lead to severe consequences due to high flammability of hydrogen. This might occur, for instance, as a consequence of the exposure to an external source of heat such as a fire following a car accident. Real scale fire test results suggest that the super insulating performance of MLI systems may undergo severe degradation when this is subjected to high temperature, leaving the tank almost unprotected and leading to failure in a relatively short time. Characterizing this kind of accident scenario is crucial to ensure a safe design of storage tanks for Hydrogen-powered vehicles. This presentation provides an overview of the ongoing research work on modelling MLI LH2 tanks exposed to fire. Lumped and computational fluid dynamic based models are presented, highlighting current gaps. The relevance of taking MLI degradation into account when simulating the pressure increase due to external fire exposure is here demonstrated through the analysis case studies. T2 - H2-Kolloquium CY - Online meeting DA - 21.06.2023 KW - LH2 KW - Cold KW - MLI PY - 2023 AN - OPUS4-57878 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Heßmann, Jennifer A1 - Werner, Jan A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Cozzani, Valerio A1 - Otremba, Frank T1 - Investigation of realistic fire scenarios involving cryogenic storage tanks N2 - The number of vehicles using or transporting cryogenic fuels such as Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) increases fast in the land transportation sector. Does this also entail new risks for instance from a BLEVE? A key to answer this question is to research representative fires by its characterization and its effect on the insulation. At BAM’s technical test side in Germany, a test series was started to answer this question among others. This paper presents results on a pool fire under a colorimeter, that simulates a tank. The investigation points out, that the full fire characterization approach allows to represent the fire. The findings are relevant for the investigation of a representative design fire that is applicable for the approval and improvement of tanks as well as to research accident scenarios and their consequences. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - LH2 KW - Insulation KW - Fire KW - Liquefied Natural Gas KW - Safety PY - 2025 AN - OPUS4-63425 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Systems with Cryogenic Liquefied Gases in Fire Incidents N2 - Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) establish themselves as important energy carriers in the transport sector. Its storage requires tanks with Thermal Super Insulations (TSI) to keep the transported fluid cold. TSI has proven itself in various applications over a long time, but not in the land transport sector, where accidents involving collisions, fires, and their combination are to be expected. The focus of this study is to investigate the behavior of different types of TSI when exposed to a heat source that represents a fire. Therefore, a High- Temperature Thermal Vacuum Chamber (HTTVC) was used that allows the thermal loading of thermal insulation material in a vacuum and measuring the heat flow through the TSI in parallel. Within this study, 5 samples were tested regarding 3 different types of MLI, rock wool, and perlites. The thermal exposure caused different effects on the samples. In practice, this can be connected to the rapid release of flammable gases as well as a Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE). These results are relevant for the evaluation of accident scenarios, the improvement of TSI, and the development of emergency measures. T2 - IMECE 2023 CY - New Orleans, Louisiana, USA DA - 29.10.2023 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire PY - 2023 AN - OPUS4-58769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Holtappels, Kai A1 - Pelzl, T. T1 - Feuerwehrmerkblätter zu Druckgasbehältern im Brandeinsatz N2 - Die BAM hat zum Verhalten von Acetylen- und Propangasflaschen bei einer Vollunterfeuerung umfangreiche Versuchsreihen zur Auswirkungsbetrachtung des Behälterversagens auf dem TTS durchgeführt. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern entstanden zwei Merkblätter mit praktischen Hinweisen für Einsatzkräfte, die die aktuellen Forschungsarbeiten der BAM berücksichtigen. T2 - 13. Fachtagung Anlagen, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Propan PY - 2017 SN - 978-3-96057-032-5 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-42953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Druckgasflaschen im Feuer - Acetylen N2 - Acetylen ist eines der wichtigsten technischen Gase und findet insbesondere Anwendung zum Schweißen und Schneiden verschiedener Werkstoffe. Damit Acetylen in entsprechenden Mengen vor Ort zur Verfügung gestellt werden kann, wird es in Druckgasbehälter abgefüllt. Diese Acetylendruckgasbehälter nehmen bezüglich ihres inneren Aufbaus eine Sonderstellung unter den Druckgasbehältern ein. Für die bessere Einschätzung von Gefahrensituationen führt die BAM seit vielen Jahren experimentelle Untersuchungen durch, die für die Gewinnung von Entscheidungshilfen bei Unfällen zur Verhütung von Schadensfällen mit Acetylenflaschen dienen. Untersucht wurde z. B. das Berstverhalten von Acetylenflaschen nach Einleitung eines Acetylenzerfalls durch äußere Feuereinwirkung im Freifeldversuch. Die Ergebnisse helfen insbesondere Rettungskräften, Feuerwehren und Entsorgungsfachbetrieben, Risiken besser abschätzen zu können und im Brandfall Sicherheitsabstände und Kühlzeiten zu definieren. In diesem Beitrag werden die umfangreichen Untersuchungsergebnisse vorgestellt, die unter anderem im Rahmen eines Forschungsvorhabens mit dem Britischen Gaseverband (BCGA) erzielt wurden. Die Ergebnisse sind z. B. unmittelbar in die Handlungshilfe für die Fire and Rescue Services in Großbritannien eingeflossen. T2 - 19. Münchner Feuerwehrsymposium CY - Munich, Germany DA - 05.11.2016 KW - Unterfeuerung KW - Behälterversagen KW - Acetylen PY - 2016 AN - OPUS4-38636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Gasgemische mit geringen Anteilen an Brenngasen in Distickstoffoxid / Sicherheitstechnische Beurteilung von Gasgemischen mit brennbaren und oxidierenden Bestandteilen N2 - Im Vortrag werden zum einen sicherheitstechnische Aspekte bei der Herstellung von Gasgemischen aus geringen Anteilen an Lachgas und brennbaren Gasen diskutiert. Zum anderen werden allgemein Vorgehensweisen und Berechnungsmethoden zur sicherheitstechnischen Beurteilung der Herstellung von Gasgemischen mit brennbaren und oxidierenden Komponenten vorgestellt. T2 - 17. Sitzung der Expertengruppe Spezialgase des IGV CY - Berlin, Germany DA - 11.02.2016 KW - Explosionsschutz KW - Herstellung von Gasgemischen KW - Chemisch instabile Gase KW - Spezialgase PY - 2016 AN - OPUS4-38008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Complex fires - Auswirkung von Behälterversagen; CoFi-ABV: Ein Projekt des Themenfelds Infrastruktur N2 - Auswirkung des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien (Vorstellung des Projektes CoFi-ABV). T2 - 1. Öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern etc.) CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 27.01.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38550 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Unterfeuerung einer 33 kg-Propangasflasche zur Bewertung einer Gasbefeuerungsmethode N2 - LPG-Behälter, wie sie etwa in Fahrzeugen häufig als Nachrüstlösung zum Einsatz kommen, können bei einer Unterfeuerung und unzureichender oder versagender Druckentlastung bersten. Im Extremfall ist dabei der sogenannte BLEVE möglich. T2 - 1. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern etc.) CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 27.01.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38624 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Flamox-Gas Mixtures - Herstellbarkeit und Füllung N2 - Im Vortrag wird auf die sicherheitstechnische Beurteilung in Hinblick auf den Explosionsschutz bei der Herstellung und Füllung von Gasgemischen mit brennbaren und mit oxidierenden Komponenten eingegangen. Anhand von Beispielen werden u.a. Vorgehensweisen und Berechnungsmethoden beschrieben, anhand derer beurteilt werden kann, ob Gasgemische überhaupt sicher hergestellt werden können und in welcher Reihenfolge die Komponenten zur sicheren Herstellung der Gemische gefüllt werden sollten. T2 - Workshop der Linde AG CY - Unterschleißheim, Germany DA - 14.04.2016 KW - Explosionsschutz KW - Herstellung von Gasgemischen KW - Spezialgase KW - Sicherheit KW - Gefahrstoffe PY - 2016 AN - OPUS4-38004 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Complex Fires - Auswirkungen von Behälterversagen - Gassensorik zur Gaswolken-Detektion T1 - Complex Fires - Consequences of failure of gas tanks - Sensors for the dynamic detection of gas clouds N2 - Im Rahmen des Projekts CoFi-ABV sollen die Auswirkungen des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand-und Explosionsszenarien untersucht werden. Hierfür sind eine Vielzahl von zerstörenden Groß-versuchen geplant. N2 - The focus of the project „Complex Fires –Consequences of accidental failure of gas tanks“ (CoFi-ABV) is the examination of the con-sequences and the impact of failure of gas tanks for alternative fuels for vehicles considering complex fire and explosion scenarios. The project comprises a multitude of destructive tests in real scale. T2 - 2. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Fabeckstraße, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Gassensorik PY - 2016 AN - OPUS4-38632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Auswirkungen von Behälterversagen - Ein Projekt des Themenfeldes "Infrastruktur" N2 - Vorstellung des Projektes: Auswirkung des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien. T2 - 1. Öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern etc.) CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 27.01.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38596 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - CoFi ABV - UAV-basierte Fernerkundung von Gaswolken N2 - Verkehrsunfälle unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie LPG („Autogas“, Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas, komprimiertes Erdgas) oder CGH2 (Compressed Gas Hydrogen, komprimierter Wasserstoff), bergen neue, komplexe Risiken für Passagiere, Einsatzkräfte und deren Umfeld. Im Rahmen des Projektes „CoFi-ABV“ beschäftigt sich die Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien mit einer ganzheitlichen Betrachtung der Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe. Ein wichtiger Teil des Forschungsvorhabens umfasst Entwicklung, Aufbau und Validierung einer unbemannten Flugplattform (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zur Ferndetektion von Gaswolken. Für das sogenannte gassensitive Mini-UAV wird ein robuster Open-Path-Gasdetektor auf einer Sensorbewegungsplattform in Form eines modifizierten Kamera-Gimbals, integriert. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und robustes Werkzeug zu entwickeln, welches Einsatzkräften im Falle eines Unfalls als Hilfe zur Abschätzung der Gefahr durch Gaswolken, ihrer Ausbreitung und der notwendigen Absperrbereiche zur Verfügung steht. T2 - 2. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Fabeckstraße, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Gassensorik PY - 2016 AN - OPUS4-38630 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - CoFi ABV - Bisherige und geplante Versuche N2 - Vorstellung der Versuchsplanung des Projektes CoFi-ABV und der bisher durchgeführten Versuche. T2 - 1. Öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern etc.) CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 27.01.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - CoFi ABV - Bisher durchgeführte Unterfeuerungsversuche mit Gasbehältern N2 - Der Vortrag beschreibt die bislang im Rahmen des Themenfeld-Projektes „CoFi-ABV“ durchgeführten Unterfeuerungsversuche mit Gasbehältern. Es wurden 15 handelsübliche Propangasflaschen mit 11 kg flüssigem Propan unter Verwendung drei verschiedener Unterfeuerungsarten (Holz-, Benzin- und Propanfeuer) und jeweils ein Behälter des Typs III und IV mit Erdgas (CNG, 200 bar) ohne Sicherheitsventil bis zum Versagen unterfeuert. Die Auswirkungen (Fragmentierung, Druckwelle, Wärmestrahlung) wurden mittels umfangreicher Messtechnik ausgewertet und analysiert. T2 - 2. Öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38627 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels N2 - 15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model. T2 - 26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS) CY - Boston, USA DA - 30.07.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Infrared radiation PY - 2017 AN - OPUS4-41991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Consequences of the failure of mobile gas vessels N2 - Small, mobile propane gas vessels are widely spread and comprise additional hazards in case of a surrounding, intensive fire. The aim of the presented work is to holistically investigate the potential consequences of failure of these off-the-shelf propane gas vessels in case of an absence or malfunction of safety devices. In order to generate a statistically valid dataset, a total of 15 identical propane gas bottles without pressure relief device, each containing m = 11 kg of liquid propane, were underfired in horizontal position. For each selected fire type (wood fire, petrol pool fire, propane gas fire), five vessels were tested under identical conditions. Next to extensive camera equipment including a high-speed camera, systems to record the internal pressure of the gas cylinder, the resulting shock wave overpressure (three positions) and the flame and vessel temperature (three + three positions) during the underfiring were used. Also the unsteady, highly dynamical thermal radiation caused by the explosion of the expanding gas cloud was logged. The fragments were georeferenced and weighed after each test. The experiments prove the failure of all the gas cylinders at a burst pressure of pb = [71 … 98 bar] with a fragmentation into up to seven parts (average: four objects) and a subsequent explosion of the expanding vapour after mixing with the surrounding air. The overpressure measured in the close-up range (distance to the cylinder d = 5 m) resulting from the shockwave caused by the cylinder burst was up to pmax = 0.27 bar, which can potentially lead to significant injuries to humans and damage to building structures and infrastructure, especially in connection with the explosion and the resultant thermal radiation. The distance covered by the fragments after the failure was up to r = 260 m; 47% of the fragments hit the ground more than r = 50 m away from the position of failure. T2 - Hazards27 CY - Birmingham, UK DA - 10.05.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Fragmentation PY - 2017 AN - OPUS4-40272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - CoFi ABV - Versuche zu unverdämmten Gasexplosionen N2 - In einem Unfallszenario mit einem KFZ mit alternativen Antrieben (LPG, CNG etc.) kann es zu einem Austritt des Kraftstoffs kommen. Im Gemisch mit Luft kann sich so eine explosionsfähige Atmosphäre bilden. Mit einer wirksamen Zündquelle kommt es zu einer unverdämmten Gaswolkenexplosion. Für die Betrachtung der Auswirkungen einer solchen unverdämmten Gaswolkenexplosion werden Versuche mit nahezu freien Gaswolken durchgeführt. Im Vortrag wird der aktuelle Fortschritt im Aufbau für diese unverdämmten Gaswolkenexplosionen, bis zu einem Volumen von V = 8 m³ beschrieben. T2 - 2. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Fabeckstraße, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Europäische Harmonisierung von Brandstatistiken für Wohngebäude N2 - Das EU Projekt EU FireStat SI2.830108, das vom Europäischen Parlament finanziert und von der DG GROW der Europäischen Kommission in Auftrag gegeben wurde, hat aufgearbeitet, welche Terminologie in den europäische Mitgliedsstaaten verwendet wird und die von den Mitgliedstaaten erhobenen Daten über Gebäudebrände zu analysieren. Dabei wurden die Schwierigkeiten bei der Erfassung und die Unterschiede bei der Auslegung ermittelt und eine gemeinsame Terminologie sowie eine Methode zur Erfassung der erforderlichen Daten vorgeschlagen. Folgende Schwerpunkte wurden bearbeitet: Zunächst erfolgte eine Diagnose von Terminologie-, Datenerhebungs- und Auslegungsproblemen, Erhebung der Terminologie und der Datenerfassung, Identifizierung der für die Entscheidungsfindung benötigten Daten, Analyse der Methoden zur Datenerhebung Definition einer gemeinsamen Terminologie, Methodik der Kosten-/Nutzenbewertung zur Unterstützung politischer Entscheidungen, Fallstudie zur Anwendung der Methode der Kosten-/Nutzenbewertung, Beschreibung einer zukünftigen Datenerhebungsmethode. Das Ergebnis des Projekts ist eine Empfehlung, welche Daten in den Mitgliedstaaten erhoben werden sollten, um wissensbasierte Entscheidungen in Bezug auf den Brandschutz zu ermöglichen. Damit wird die Grundlage für Maßnahmen und Initiativen geschaffen, die den Brandschutz und die Brandverhütung der Mitgliedstaaten unterstützen, so dass knappe Ressourcen gezielt eingesetzt werden können. T2 - 69. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes CY - Münster, Germany DA - 15.05.2023 KW - Statistik PY - 2023 AN - OPUS4-57574 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolpf, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Propangasbehälter im Feuer: Auswirkungen des Versagens N2 - In einer Großversuchsserie wurden auf dem BAM-TTS 15 11-kg-Propangasflaschen ohne Sicherheitseinrichtung mit drei verschiedenen Methoden (Holz, Benzinpool, Gas) unterfeuert. Der Beitrag beschreibt die dokumentierten Auswirkungen (z. B. Fragmentierung, Überdruck), die Art des Versagens sowie den Behälterzustand zum Zeitpunkt des Versagens. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Propan KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2017 SN - 978-3-96057-032-5 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-42954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Complex Fires - Auswirkung von Behälterversagen - Gas-sensitives Mikro-UAV T1 - ComplexFires–Consequences of failure of gas tanks - Gas-sensitive Micro-UAV N2 - Im Rahmen des Projekts CoFi-ABV sollen die Auswirkungen des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand-und Explosionsszenarien untersucht werden. Hierfür sind eine Vielzahl von zerstörenden Groß-versuchen geplant. N2 - The focus of the project „Complex Fires –Consequences of accidental failure of gas tanks“ (CoFi-ABV) is the examination of the con-sequences and the impact of failure of gas tanks for alternative fuels for vehicles considering complex fire and explosion scenarios. The project comprises a multitude of destructive tests in real scale. T2 - 2. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Fabeckstraße, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Gassensorik PY - 2016 AN - OPUS4-38635 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Experimentelle Bestimmung des effektiven Wärmeeintrags in einen flaschenähnlichen Prüfkörper N2 - Die hier vorgestellten Versuche sind Teil des Themenfeldprojekts „Auswirkung des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien (CoFi-ABV )“. T2 - 1. Öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern etc.) CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 27.01.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38617 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Mobile gas cylinders in fire: Consequences in case of failure N2 - Commercial, off-the shelf propane cylinders are subjected to high safety regulations. Furthermore, those cylinders are equipped with safety devices like pressure relief valves (PRV). Despite these regulations and safety measures, a failure of the Container is possible if exposed to an intense fire. The result of this is severe hazard for users, rescue forces and infrastructure. Within the framework of a destructive test series, 15 identical propane cylinders, without pressure relief devices, were exposed to an intensive fire in horizontal Position until failure. Each cylinder was filled with a mass of m =11 kg of liquid propane. Three different fire sources were used (wood, petrol, propane). The experiments revealed the failure of all cylinders in a time period t < 155 s. The failure lead to a fragmentation into several major parts with throwing distances of up to l =262 m. In all trials, the temperature of the cylinder wall (top, side, bottom), of the liquid phase inside and of the surrounding fire (top, side, bottom) was recorded. In addition, the inner cylinder pressure and the induced overpressure of the blast wave after the failure were recorded. Overpressures of up to p=0.27 bar were recorded close to the cylinder (l =5 m). AM tests were documented hy video from several positions (general view, close-up, high-speed 5000 fps). This test series creates the basis for further experimental studies in the field of alternative fuels for vehicles. The aim of this test series is to assess and analyse the consequences of the failure of gas vessels (for LPG, CNG, CGH2) in the aftermath of severe incidents. T2 - 12th International Symposium on Fire Safety Science CY - Lund, Sweden DA - 12.06.2017 KW - Explosion KW - Gas cylinders KW - Consequences PY - 2017 DO - https://doi.org/X0.1016/j.firesaf.2017.05.006 SN - 0379-7112 VL - 91 SP - 989 EP - 996 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-43028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Themenfeldprojektes CoFi-ABV T2 - Öffentlicher Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" an der TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 17.01.2017 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Großversuch PY - 2017 AN - OPUS4-39060 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mezhov, Alexander A1 - Ben Shir, I. A1 - Schmidt, A. A1 - Kovler, K. A1 - Diesendruck, Ch. E. T1 - Retardation mechanism of cement hydration by a comb polyphosphate superplasticizer N2 - The retardation mechanism of cement hydration as imparted by the addition of polyphosphate comb superplasticizer to model cement containing C3S, C3A and calcium sulfate hemihydrate is studied using XRD, ss NMR and calorimetry. Our findings show the retardation effect caused by the direct addition of polyphosphate comb superplasticizer differs significantly to that of conventional polycarboxylate superplasticizers. Conversely to polycarboxylates, polyphosphates, at a low dosage, inhibits the silicate reaction without affecting the aluminate reaction and formation of ettringite. Yet, at high doses, both reactions are hampered, and the induction period extended, followed by accelerated aluminate and silicate reactions. KW - Superplasticizer KW - Polyphosphate KW - Retardation KW - Cement hydration PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.128698 SN - 0950-0618 VL - 352 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ji, Y. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Wang, S. A1 - Stephan, D. T1 - Influence of polycarboxylate superplasticizers with different molecular structures on rheological properties of glass bead suspension at different resting times N2 - Using an inert glass bead suspension, the study explores the interaction between various PCE superplasticizers, ions and investigates how it affects rheological performance during resting. To understand the underlying mechanisms, surface charge properties, adsorption, aggregates amount, and size of PCE during resting were measured. Results showed that yield stress increased with time, mainly when a high PCE dosage was used, and the modulus from strain sweep experiments agreed with the yield stress variations. The increase in zeta potential value and decrease in aggregate amount explain the decrease in yield stress in the non-PCE sample but are inconsistent with the increase in yield stress in presence of PCE. The PCE clusters’ size increases during resting, and increasing PCE adsorption does not disperse the glass bead particles. In addition, compared to the amount of carboxylate group, the molecular weight of PCE is more dominant in increasing the yield stress during resting. The increase in yield stress could be explained by the increase in the bridging and depletion forces due to the increasing size of the PCE cluster. Another possible reason is that non-adsorbed PCE clusters may form a polymer network that restricts the movement of the particles. KW - Glass bead KW - Rheological performance KW - PCE superplasticizers KW - Ion KW - Resting time PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-617609 DO - https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.133583 SN - 0927-7757 VL - 688 IS - 133583 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier B.V. CY - Schweiz AN - OPUS4-61760 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Weltschev, Margit A1 - Schmidt, Dirk A1 - Baensch, Franziska A1 - Bohse, Jürgen A1 - Prager, Jens A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR – Application of distributed acoustic and fibre optic sensors for continuous monitoring of pipes N2 - Pipelines and industrial piping systems are particularly relevant regarding technical safety, availability and maintenance. Large flow rates of hazardous substances imply that even smallest leakages can lead to high environmental impacts. Therefore, and to ensure the availability of infrastructure, an early detection and localization of potentially hazardous degradations to the walls (e.g. cracks, pittings, sedimentation, etc.) of the containments is necessary. However, in many cases it is not feasible to equip pipelines with a large number of point sensors at reasonable expense. The principle of distributed fibre optic sensing relies on one single optical fibre, which simultaneously acts as a spatially continuous sensor as well as the signal transducer. Therefore, extensive structures can be provided with this type of sensor with comparatively low efforts. As a consequence, monitoring oil and gas pipelines using distributed fibre optic sensors is on the upswing. Besides the established methods to measure temperature and strain, distributed acoustic sensing (DAS) has lately received considerable attention as a means to detect and localize third party threats to pipelines (approach of vehicles, digging, mechanical manipulation). The so far not utilized potential of DAS as a means for continuous condition monitoring of pipes by detecting and localizing acoustic signals that point to certain damage scenarios, is currently under investigation in an interdisciplinary research project at BAM (AGIFAMOR, Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes). In order to qualify distributed acoustic fibre optic sensors for this application area, we especially focus on detecting and identifying the relevant acoustic emissions of interesting degradations as well as on the optimal way of application of the optical fibres to the specimen to achieve an optimal signal transmission of acoustic signals. T2 - 12th Pipeline Technology Conference CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2017 KW - Monitoring KW - Pipelines KW - Fibre optic sensing KW - Acoustic emission KW - Accelerometer PY - 2017 SN - 2198-428X VL - 2017 SP - Session 3.2 Leak Detection, 1 EP - 8 PB - EITEP (Euro Institute for Information and Technology Transfer in Environmental Protection) CY - Hannover AN - OPUS4-40186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönsee, Eric T1 - Calculating rheological properties of fresh mortar for additive manufacturing based on experimental, multi sensor data N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging technology. Free contouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. In the future, lower construction costs are expected with increased construction speeds and decreasing required materials and workers. However, architects and civil engineers rely on a certain quality of execution to fulfil construction standards. Although several techniques and approaches demonstrate the advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to the continuous mixing process commonly used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude variations in the dry mixture or water content, and a test sample cannot be taken as a representative sample for the whole structure. Although mortar properties vary only locally, a defect in one layer during printing could affect the entire integrity of the whole structure . Therefore, real-time process monitoring is required to record and document the printing process. At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) a new test rig for the additive manufacturing of concrete is built. The primary purpose is measuring and monitoring the properties of a mortar during the printing process. The following study investigates an approach for calculating yield stress and plastic viscosity based on experimentally recorded pressure data. The calculations assume that fresh mortar behaves as a Bingham fluid and that the Buckingham-Reiner-equation is applicable. A test setup consisting of rigid pipes with integrated pressure sensors at different positions is utilized. Monitoring the printing process with different sensors is crucial for the quality control of an ongoing process. T2 - Non-Tradijtional Cement and Concrete CY - Brno, Czech Republic DA - 25.06.2023 KW - 3DCP KW - Monitoring KW - Additive Manufacturing KW - Rheology KW - Bingham Fluid PY - 2023 AN - OPUS4-58144 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Mezhov, Alexander A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Calculating rheological properties of fresh mortar for additive manufacturing based on experimental, multi-sensor data N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging technology. Freecontouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Inthe future, lower construction costs are expected with increased construction speeds and decreasingrequired materials and workers. However, architects and civil engineers rely on a certain quality ofexecution to fulfil construction standards. Although several techniques and approaches demonstratethe advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to thecontinuous mixing process commonly used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude varia-tions in the dry mixture or water content, and a test sample cannot be taken as a representative samplefor the whole structure. Although mortar properties vary only locally, a defect in one layer duringprinting could affect the entire integrity of the whole structure . Therefore, real-time process monitor-ing is required to record and document the printing process.At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) a new test rig for the additive man-ufacturing of concrete is built. The primary purpose is measuring and monitoring the properties of amortar during the printing process.The following study investigates an approach for calculating yield stress and plastic viscosity based onexperimentally recorded pressure data. The calculations assume that fresh mortar behaves as a Bing-ham fluid and that the Buckingham-Reiner-equation is applicable. A test setup consisting of rigid pipeswith integrated pressure sensors at different positions is utilized.Monitoring the printing process with different sensors is crucial for the quality control of an ongoingprocess. T2 - Non-Traditional Cement and Concrete 2023 Conference CY - Brno, Czech Republic DA - 25.06.2023 KW - 3DCP KW - Monitoring KW - Additive manufacturing KW - Rheology KW - Bingham fluid KW - Concrete printing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598179 DO - https://doi.org/10.4028/p-EV4gPv SN - 1662-0356 VL - 145 SP - 131 EP - 139 PB - Trans Tech Publications CY - Baech AN - OPUS4-59817 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Non-threshold acoustic emission analysis of damage evolution in pipe segments of steel S355J2H under bending load N2 - Four-point bending tests were carried out to analyze the acoustic characteristics of damage development in pipe segments made of steel, grade S355J2H, being 2.5 m long with an outer diameter of 168 mm and 16 mm wall thickness. To induce stable crack growth, the pipe segments were pre-damaged by a 90°circumferential notch in the middle of the pipe length. While the pipe was quasi-statically loaded, microscopic damage and plastic deformation accumulated to form a macroscopic crack that grew through the pipe wall until leakage. For acoustic emission (AE) monitoring, four broadband sensors of type VS 900 M were mounted close to the notch. Continuous AE signal detection was performed by the non-threshold method. Advantages and disadvantages of the non-threshold AE monitoring compared to a commonly employed method analyzing only signals exceeding a predefined threshold are discussed. The results of AE analysis are compared to additional information on the crack growth detected by the direct current potential drop (DCPD) technique. These studies were carried out in the course of the interdisciplinary research project AGIFAMOR, Ageing infrastructures - distributed acoustic monitoring of pipes at BAM. T2 - 33rd European Conference on Acoustic Emission Testing CY - Senlis, France DA - 12.09.2018 KW - Acoustic emissions (AE) KW - Four-point bending test KW - Steel pipe KW - Crack initiation KW - Crack growth PY - 2018 SP - 340 EP - 347 CY - France, Senlis AN - OPUS4-45960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Mobile Gas Cylinders in Fire: Consequences in Case of Failure N2 - Commercial, off-the shelf propane cylinders are subjected to high safety regulations. Furthermore, those cylinders are equipped with safety devices like pressure relief valves (PRV). Nevertheless, a failure of the container is possible in case of being exposed to an intensive fire. The result of this is severe hazard for users. rescue forces and infrastructure. Within the framework of a destructive test series, 15 identical propane cylinders have been exposed to an intensive fire in horizontal position. The cylinders were not equipped with a pressure relief device. Each cylinder was filled with a mass of m = 11 kg of liquid propane. Three different types of fire have been used (wood. petrol. propane). The experiments reveal the failure of all cylinders in a time period t < 155 s. The failure leading to a fragmentation into up to seven major parts with throwing distances of up to I = 262 m. In all trials, the temperature of the cylinder wall (three positions). of the liquid phase inside and of the surrounding fire (three positions) was recorded. Furthermore the inner cylinder pressure and the induced overpressure of the pressure wave after the failure were recorded. Overpressures in the close-up range (I= 5 m) of up top=0.27 bar were recorded. All tests were documented by video from several positions (general view, close-up, high-speed 5000 fps). This test series creates the basis for further experimental studies in the field of alternative fuels for vehicles. The aim of this test series is to assess and analyse the consequences of the failure of gas vessels (for LPG. CNG, CGH2) in the aftermath of severe incidents. T2 - 12th International Symposium on Fire Safety Science CY - Lunden, Sweden DA - 12.06.2017 KW - Explosion KW - Gas cylinders KW - Consequences PY - 2017 AN - OPUS4-41165 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lapiro, I. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Kovler, K. T1 - Performance of corrosion inhibitors in reinforced concrete elements under electrical voltage N2 - The current paper develops a novel accelerated corrosion test method based on Faraday’s law to investigate the performance of different inhibitors in reinforced concrete elements under electrical voltage. Using the proposed method two commercially available and three lab-made inhibitors were tested. Lab-made inhibitors based on potassium fluorosilicate and amine carboxylate showed the best performance over others. Furthermore, it is found that under an electrical potential environment beyond 3.6 V, the higher the concrete strength, the more efficient is the corrosion inhibition. Based on experimental results, a novel model describing the corrosion evolution in reinforced concrete was proposed. KW - Steel corrosion KW - Reinforced concrete KW - Accelerated test KW - Corrosion inhibitor KW - Stray current PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127656 SN - 0950-0618 VL - 342 IS - 342 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58249 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Peters, Simon A1 - Pittrich, Tim A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank A1 - Meschke, Günther T1 - Concretes containing blended-cements with reduced carbon-dioxide emissions: A chemo-thermo-hygro-mechanical model for elevated temperatures N2 - A comprehensive analysis aimed at understanding and assessing the high-temperature behavior of concretes containing blended cements (CEM III/A, CEM II/B-Q, and CEM IV), characterized by low carbon-dioxide emissions (during clinker’s production) is necessary to reliably model the damage in the concrete, thermal spalling included. To this purpose, a numerical chemo-thermo-hygro-mechanical model is formulated, to investigate – among other phenomena – heat transmission and pore pressure for different aggregate types. Based on an available hydration model, a dehydration model is established to numerically investigate the evolution of dehydration and porosity at elevated temperatures. Based on the properties of concrete and cement constituents on multiple scales, an analytical homogenization process is proposed to predict the thermal conductivity of the concrete. This process is later validated and implemented into a macroscopic modeling framework. Chemo-thermo-hygro-mechanical analyses show that the dehydration characteristics of blended low carbon-dioxide release cements may increase pore pressure in the concrete by up to 13% compared to the concrete containing ordinary Portland cement. In addition, aggregates exhibiting high thermal conductivity may contribute to a further increase (even more than 35%) in pore pressure compared to aggregates with low thermal conductivity. Last but not least, the proposed model provides the basis for the reduction of the number of the parameters commonly required in the chemo-thermo-hygro-mechanical modeling of cementitious materials. KW - Concrete at high temperature KW - Dehydration KW - Multiscale modeling KW - Thermal conductivity KW - Chemo-hygro-thermal analysis KW - Micromechanics PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-635894 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2025.106163 SN - 0958-9465 VL - 163 SP - 1 EP - 17 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-63589 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mezhov, Alexander A1 - Goncharov, A. A1 - Zhutovsky, S. A1 - Kovler, K. A1 - Diesendruck, Ch. E. T1 - The Impact of DNA as a Chemical Admixture for Cementitious Materials N2 - Viscosity modifying agents (VMA) and superplasticizers (SP) are two common macromolecular admixture types for cementitious materials. VMAs are used to stabilize fresh cementitious materials, while SPs are used to disperse them. Most VMAs are bio-based polysaccharides that act in the water phase between particles; while most SPs are synthetic comb polymers, consisting of negatively charged backbones that help their adsorption to the cement particles' surface. The molecular structure of DNA contains elements of VMA – as it is a polysaccharide – and SP – as it is a polyanion. In this study, rheological measurements are used to compare how these three types of macromolecules (VMA, SP, and DNA) affect cementitious materials. It is found that DNA shows the combined effects of VMAs and SPs on cement paste: it lowers yield stress while at the same time maintaining or even increasing its viscosity, which permits reducing water content while avoiding bleeding or segregation of samples. Yet, the presence of DNA has a significant retardation impact on cement hydration, which is also a common side effect of VMAs and SPs. KW - Impact of DNA KW - Viscosity modifying agents (VMA) KW - Superplasticizers (SP) PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-638542 DO - https://doi.org/10.1002/admt.202500073 SN - 2365-709X VL - 10 IS - 14 SP - 1 EP - 8 PB - Wiley-VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-63854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Auswirkungen von Behälterversagen bei alternativen PKW-Antrieben - Teil 3: Auswirkungen des Versagens von 11-kg-Propangasbehältern im Feuer N2 - In Deutschland gibt es eine große Anzahl von Kraftfahrzeugen, die mit alternativen Antrieben (z. B. LPG (Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas)) ausgerüstet sind. In zahlreichen Großversuchsserien untersucht die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Rahmen des internen Forschungsprojekts CoFi-ABV (Complex Fires – Auswirkungen von Behälterversagen) die Auswirkungen beim Versagen der Treibstoffbehälter dieser alternativen Antriebe. Ziel dieser Untersuchungen ist eine ganzheitliche Auswirkungsbetrachtung, um die Risiken für Feuerwehren und Rettungskräfte besser abschätzen zu können. Im Vorfeld zu den Versuchen für LPG- und CNG-Tanks wurden in einer weiteren Versuchsserie 15handelsübliche 11-kg-Propangasflaschen ohne Sicherheitseinrichtung unterfeuert. Alle 15 Behälter haben – wie zu erwarten war – versagt. Neben den Zustandsdaten des Behälters zum Versagenszeitpunkt (Temperatur des Behältermantels, Innendruck und -temperatur) wurden die Auswirkungen auf die Umgebung hinsichtlich Druckwirkung und Fragmentierung (Anzahl, Masse, Distanz, Richtung) dokumentiert. KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Propan KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 11/12 SP - 25 EP - 32 PB - Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-43270 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lohrer, Christian A1 - Grunert, Wiebke A1 - Walter, Astrid T1 - Homemade explosives & precursor – ODYSSEUS sagt dem Terrorismus den Kampf an N2 - Dieser Beitrag beschreibt das EU-finanzierte Forschungsprojekt ODYSSEUS (preventing, countering, and investigating terrorist attacks through prognostic, detection, and forensic mechanisms for explosive precursors) und die Aufgaben der BAM in diesem Zusammenhang. KW - Explosionsgefährliche Eigenschaften KW - Homemade explosives PY - 2025 SN - 0941-4584 VL - 2025 IS - 47 SP - 10 EP - 12 AN - OPUS4-65229 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Begrüßung und Vorstellung der BAMund des Fachbereichs 9.2 - Zentrale Forschungswerkstatt N2 - Die Zentralwerkstatt der BAM übernimmt die Fertigung und Konstruktion komplexer Prüf- und Versuchseinrichtungen und adressiert zugleich zentrale Forschungsthemen zur Werkstoff- und Komponentensicherheit. Dazu gehören die Entwicklung innovativer Fertigungstechnologien, ressourceneffiziente Verarbeitungskonzepte für hochfeste und additive Komponenten sowie die Untersuchung von Fertigungseinflüssen auf Oberflächenintegrität und Werkstoffdegradation. Ein besonderer Fokus liegt auf der H₂-Sicherheit, insbesondere der Fertigung und Prüfung von Hohlzugproben für Wasserstoff-Pipelines. Ergänzend werden Automatisierungslösungen, digitale Methoden und moderne Spanntechnik zur Effizienzsteigerung eingesetzt. Die Arbeiten sind eng mit den BAM-Kompetenzzentren AM@BAM, H2Safety@BAM und WIND@BAM verzahnt und leisten einen Beitrag zur Energiewende sowie zur Normung und zum Technologietransfer. T2 - 37. Stammtisch Metall des "Der Mittelstand BVMW e.V. " CY - Berlin, Germany DA - 17.09.2025 KW - Werkstoffsicherheit KW - H₂-Sicherheit KW - Additive Fertigung KW - Ressourceneffizienz KW - Automatisierung in der Fertigung KW - Prüftechnikentwicklung KW - Normung und Technologietransfer KW - Oberflächenintegrität PY - 2025 AN - OPUS4-65245 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Mair, Georg W. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, Andre A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szcepaniak, Mariusz T1 - Consequences of the failure of mobile gas vessels N2 - Small, mobile propane gas vessels are widely spread and comprise additional hazards in case of a surrounding, intensive fire. The aim of the presented work is to holistically investigate the potential consequences of failure of these off-the-shelf propane gas vessels in case of an absence or malfunction of safety devices. In order to generate a statistically valid dataset, a total of 15 identical propane gas bottles without pressure relief device, each containing m = 11 kg of liquid propane, were underfired in horizontal position. For each selected fire type (wood fire, petrol pool fire, propane gas fire), five vessels were tested under identical conditions. Next to extensive camera equipment including a high-speed camera, systems to record the internal pressure of the gas cylinder, the resulting shock wave overpressure (three positions) and the flame and vessel temperature (three + three positions) during the underfiring were used. Also the unsteady, highly dynamical thermal radiation caused by the explosion of the expanding gas cloud was logged. The fragments were georeferenced and weighed after each test. The experiments prove the failure of all the gas cylinders at a burst pressure of pb = [71 … 98 bar] with a fragmentation into up to seven parts (average: four objects) and a subsequent explosion of the expanding vapour after mixing with the surrounding air. The overpressure measured in the close-up range (distance to the cylinder d = 5 m) resulting from the shockwave caused by the cylinder burst was up to pmax = 0.27 bar, which can potentially lead to significant injuries to humans and damage to building structures and infrastructure, especially in connection with the explosion and the resultant thermal radiation. The distance covered by the fragments after the failure was up to r = 260 m; 47% of the fragments hit the ground more than r = 50 m away from the position of failure. T2 - Hazards 27 CY - Birmingham, UK DA - 10.05.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Fragmentation PY - 2017 SN - 978-1-911446-57-6 SP - 1 EP - 12 PB - Instiution of Chemical Engineers CY - Rugby, UK AN - OPUS4-41160 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Experimental investigation of failure of LPG gas tanks in passenger cars during full fire development N2 - In continuation of a preceding test series involving sole LPG vehicle tanks, three passenger cars equipped with identical toroidal steel LPG tanks were set on fire. The tanks were installed in the space normally reserved for the spare tyre, in the car boot. No safety device was installed on the tank, in order to force critical failure of the cylinder. Two of the cars were equipped with a tank filled with liquefied propane to a level of 20% (5.3 kg), the third one was filled completely (25.5 kg). The partially filled tanks failed critically within a time period of more than 20 min after the initiation of the fire. The fully-filled tank did not rupture; the propane was released continuously through a small leak that appeared during the fire. Comprehensive equipment was used to procure measurement data, enabling an analysis of potential consequences and hazards to humans and infrastructure within the vehicle surroundings. The inner status of the tank (pressure, temperature of the liquid phase and the steel casing), the development of the fire (temperature inside and around the vehicle) and the pressure induced in the near-field in case of tank rupture were recorded. The results were analysed in detail and compared against the data gained in tests involving sole, but identical LPG tanks. T2 - 5th International Conference on Fieres in Vehicles - FIVE 2018 CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand PY - 2018 AN - OPUS4-46245 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi T1 - Untersuchung von Brandausbreitungsmechanismen bei Waldbränden N2 - Das EU Projekt TREEADS „A Holistic Fire Management Ecosystem for Prevention, Detection and Restoration of Environmental Desasters” beschäftigt sich mit der Erforschung der drei Phasen „Prävention und Bereitschaft“, „Detektion und Reaktion“ und „Aufforsten und Anpassen“ der Waldbrandverhütung. Im Projekt gibt es acht ausgewiesene Pilotregionen, in denen Deutschland auch mit einer Pilotregion in Sachsen-Anhalt bzw. in Brandenburg vertreten ist. Unsere Arbeit auf Charakterisierung des Waldbodens und numerische Simulation wird vorgestellt. T2 - vfdb-Jahresfachtagung 2023 CY - Münster, Germany DA - 15.05.2023 KW - Waldbrand KW - Klimawandel KW - Charakterisierung des Waldbodens KW - Numerische Strömungsmechanik PY - 2023 AN - OPUS4-57621 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Fernerkundung von Gaswolken und Leckageortung mittels UAV N2 - - Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe - Kurzvorstellung des Projekts „CoFi-ABV“ - UAV-REGAS Plattform (Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing): Kombination von Open-Path-Gassensorik mit einem 3-Achs-Gimbalsystem - Ergebnisse erster experimenteller Untersuchungen - Möglichkeiten und Herausforderungen der Lokalisierung von Gasquellen und Erstellung von Gasverteilungskarten mittels UAV - Ausblick für die Weiterentwicklung in Zukunft T2 - 2. VDI-Fachkonferenz Zivile Drohnen im Industrieeinsatz 2017 CY - Frankfurt (Main), Germany DA - 04.07.2017 KW - CoFi-ABV KW - UAV-REGAS KW - Lokalisierung von Gasquellen KW - Fernerkundung von Gaswolken PY - 2017 AN - OPUS4-40927 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Krüger, Simone A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Experimental investigation of consequences of LPG vehicle tank failure under fire conditions N2 - In case of a vehicle fire, an installed LPG (liquefied petroleum gas) tank with a malfunctioning safety device poses severe hazards. To investigate the consequences in case of tank failure, we conducted 16 tests with toroidal shaped LPG vehicle tanks. Three tanks were used for a Hydraulic Burst Test under standard conditions. Another three tanks were equipped with a statutory safety device and were subjected to a gasoline pool fire. The safety device prevented tank failure, as intended. To generate a statistically valid dataset on tank failure, ten tanks without safety devices were exposed to a gasoline pool fire. Five tanks were filled to a level of 20 %; the re-maining five were filled to a level of 100 %. In order to gain information on the heating process, three tem-perature readings at the tank surface, and three nearby flame temperatures were recorded. At distances of l = (7; 9; 11) m to the tank, the overpressure of the shock wave induced by the tank failure and the unsteady tem-peratures were measured. All ten tanks failed within a time of t < 5 min in a BLEVE (boiling liquid expanding vapor explosion). Seven of these resulted directly in a catastrophic failure. The other three resulted in partial failure followed by catastrophic failure. A near field overpressure at a distance of l = 7 m of up to p = 0.27 bar was measured. All ten tests showed massive fragmentation of the tank mantle. In total, 50 fragments were found. These 50 fragments make-up 88.6 % of the original tank mass. Each fragment was georeferenced and weighed. Fragment throwing distances of l > 250 m occurred. For the tanks with a fill level of 20 %, the average number of fragments was twice as high as it was for the tanks that were filled completely. KW - Blast wave KW - BLEVE KW - Consequences KW - Explosion KW - LPG PY - 2018 UR - https://authors.elsevier.com/a/1XnFv_Ld32ewKu DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2018.09.006 SN - 0950-4230 VL - 56 SP - 278 EP - 288 PB - Elsevier CY - Kidlington - Oxford AN - OPUS4-46238 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Europäische Harmonisierung von Brandstatistiken für Wohngebäude N2 - Das EU Projekt EU FireStat SI2.830108, das vom Europäischen Parlament finanziert und von der DG GROW der Europäischen Kommission in Auftrag gegeben wurde, hat aufgearbeitet, welche Terminologie in den europäische Mitgliedsstaaten verwendet wird und die von den Mitgliedstaaten erhobenen Daten über Gebäudebrände zu analysieren. Dabei wurden die Schwierigkeiten bei der Erfassung und die Unterschiede bei der Auslegung ermittelt und eine gemeinsame Terminologie sowie eine Methode zur Erfassung der erforderlichen Daten vorgeschlagen. Folgende Schwerpunkte wurden bearbeitet: Zunächst erfolgte eine Diagnose von Terminologie-, Datenerhebungs- und Auslegungsproblemen, Erhebung der Terminologie und der Datenerfassung, Identifizierung der für die Entscheidungsfindung benötigten Daten, Analyse der Methoden zur Datenerhebung Definition einer gemeinsamen Terminologie, Methodik der Kosten-/Nutzenbewertung zur Unterstützung politischer Entscheidungen, Fallstudie zur Anwendung der Methode der Kosten-/Nutzenbewertung, Beschreibung einer zukünftigen Datenerhebungsmethode. Das Ergebnis des Projekts ist eine Empfehlung, welche Daten in den Mitgliedstaaten erhoben werden sollten, um wissensbasierte Entscheidungen in Bezug auf den Brandschutz zu ermöglichen. Damit wird die Grundlage für Maßnahmen und Initiativen geschaffen, die den Brandschutz und die Brandverhütung der Mitgliedstaaten unterstützen, so dass knappe Ressourcen gezielt eingesetzt werden können. T2 - 69. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes CY - Münster, Germany DA - 15.05.2023 KW - Statistik PY - 2023 SN - 976-3-936050-36-3 VL - 2023 SP - 391 EP - 401 PB - VdS CY - Köln AN - OPUS4-57573 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Engelking, Loenz A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Eissel, Antonia A1 - Treutler, Kai A1 - Wesling, Volker T1 - Herstellung beanspruchungsgerechter Oberflächen durch Kombination innovativer additiver und abtragender Fertigungsschritte an hochbelasteten Komponenten N2 - Die additive Fertigung mittels Schweißverfahren bietet große ökonomische Vorteile für eine ressourceneffiziente Bauteilherstellung. Offene Fragen bezüglich Homogenität, Anisotropie der Schweißgefüge und den damit verbundenen Bauteileigenschaften stehen einer wirtschaftlichen Verarbeitung oftmals im Wege. Finale Bauteilgeometrie und Oberflächengüte erfordern meist komplementäre subtraktive Fertigungsschritte. Werkstoffe für hochbelastbare Komponenten sind oftmals schwer span bar. In einem Vorhaben der BAM und des ISAF wurde untersucht, wie die Modifikation der AM-Schweißzusätze und das ultraschallunterstützte Fräsen (US) die Zerspanungssituation verbessern. Der vorliegende Artikel stellt wesentliche Zusammenhänge zwischen Legierung, Gefüge und Zerspanung zweier schwer spanbarer Hochleistungslegierungen (FeNi und CoCr) dar. Großes Potenzial zeigte neben dem US die Modifikation mit Zr und Hf bei Zulegierung in das Schweißgut mittels Beschichtung von Massivdrähten bzw. Herstellung von Fülldrähten. KW - Additive Fertigung (AM) KW - Ultraschallunterstütztes Fräsen (US) KW - Werkstoffmodifikation KW - Oberflächenintegrität KW - Zerspanbarkeit schwer spanbarer Legierungen KW - Ressourceneffizienz in Prozessketten KW - Hochleistungslegierungen KW - Technologietransfer für KMU PY - 2025 SN - 978-3-96144-304-8 VL - 2026 SP - 290 EP - 298 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-65246 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Feuer und Rauchausbreitung in Busdepots, Brandverhalten von Bussen N2 - Präsentation zur Problemen der Brandsicherheit bei Busdepots und Empfehlungen zur Verbesserung der Brandsicherheit. T2 - Brandschutz von Bus-Betriebshöfen CY - Cologne, Germany DA - 02.05.2023 KW - Brandschutz PY - 2023 AN - OPUS4-57416 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kauffeld, M. A1 - Maurath, T. A1 - Germanus, J. A1 - Askar, Enis T1 - N2O/CO2-Gemische als Kältemittel für Temperaturen unter -50 °C N2 - Die F-Gas-Verordnung der EU gewährt Ausnahmen vom GWPbezogenen Verbot des Inverkehrbringens für stationäre Kühlgeräte für Anwendungen unter -50 °C. Brennbare Alternativen auf der Basis von Methan, Ethan und Ethylen stehen zur Verfügung, sind aber aufgrund ihrer Entzündbarkeit nicht für alle Anwendungen einsetzbar. Distickstoffmonoxid (N2O) mit einem Tripelpunkt bei -92 °C scheint aber eine Alternative zu sein. Die mögliche exotherme Zersetzung von N2O erfordert jedoch zusätzliche Maßnahmen, um solche Systeme sicher betreiben zu können. Am ILK und an der Hochschule Karlsruhe wurden zwei Tieftemperatursysteme mit Gemischen aus N2O und CO2 und verschiedenen Schmierstoffen entwickelt, gebaut und bei Verdampfungstemperaturen bis -80 °C erfolgreich betrieben. VORSICHT: Reines N2O sowie Mischungen von N2O und CO2 mit Schmiermitteln auf Kohlenwasserstoffbasis können explosionsartig reagieren. KW - Kohlendioxid KW - Gefriertrocknung KW - Distickstoffmonoxid KW - Sicherheitsmaßnahmen PY - 2020 VL - 56 IS - 11 SP - 41 EP - 46 PB - Hüthig GmbH CY - Heidelberg AN - OPUS4-51748 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Askar, Enis A1 - Schröder, Volkmar A1 - Schmid, T. A1 - Schwarze, M. T1 - Explosion characteristics of mildly flammable refrigerants ignited with high-energy ignition sources in closed systems N2 - For evaluation of explosion scenarios in closed systems involving the mildly flammable refrigerants R1234yf, R1234ze and R32 dependent on the ignition energy, ignitions were carried out in a closed autoclave. A newly developed ignition system was used, which allows generating electric arcs with defined energies in a range between 3 J and 1000 J. The lower explosion limit of R32 decreases with increasing ignition energy. R32-explosions can be more severe than explosions involving highly flammable substances. However, in case of R1234yf and R1234ze, the ignition energy had to be increased to more than 100 J and more than 500 J to detect explosions in the closed system at all, although flame Propagation phenomena can already be observed if these substances are ignited with much weaker ignition sources in open glass tubes. The explosions were very mild with these substances. KW - Flammability limits KW - Explosion severity KW - R1234yf KW - R1234ze KW - R32 KW - Hydrofluoroolefin (HFO) PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.04.009 SN - 0140-7007 SN - 1879-2081 VL - 90 SP - 249 EP - 256 PB - Elsevier Ltd and IIR AN - OPUS4-45879 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Askar, Enis A1 - Kauffeld, M. A1 - Maurath, T. A1 - Germanus, J. T1 - N2O/CO2-mixtures as refrigerants for temperatures below -50 °C N2 - The EU F-Gas Regulation grants exceptions from the GWP-related placing on the market prohibition for stationary refrigeration equipment for applications below -50 °C. Nonetheless, non-flammable refrigerants, which can be used for that temperature range, become increasingly expensive and rare inside the EU due to the phase down of HFCs under the regulation. Flammable alternatives based on methane, ethane and ethylene are available, but are not viable for all applications due to their flammability. Carbon dioxide cannot be used for applications below -50 °C due to CO 2 ’s triple point at -56 °C. Nitrous oxide with a triple point at -92 °C seems to be an alternative. However, possible exothermal decomposition of N 2 O calls for additional measures in order to be able to operate such systems safely. Two low-temperature systems have been developed, built and successfully operated at evaporation temperatures down to - 80 °C with mixtures of N 2 O and CO 2 and different lubricants at ILK and Karlsruhe University of Applied Sciences. The units achieved similar energy efficiency as the standard HFC-equipment used for freeze drying. Possible decomposition of N 2 O could successfully be supressed by various measures. KW - Carbon dioxide KW - Freeze-dryer KW - Low temperature KW - Nitrous oxide KW - Safety measures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.04.026 SN - 0140-7007 VL - 117 SP - 316 EP - 327 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50946 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ji, Y. A1 - Pott, U. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Rößler, Ch. A1 - Stephan, D. T1 - Modelling and experimental study on static yield stress evolution and structural build-up of cement paste in early stage of cement hydration N2 - Static yield stress is crucial for concrete, especially for 3D printed concrete, as it determines whether the bottom layer can support the load of the subsequent layers or withstand any potential impulses. A better understanding of the evolution of the static yield stress and its changing mechanism is therefore needed. Under the assumption that hydrate formation follows fractal patterns, this work proposes a model for simulating static yield stress that links the hydration process and bridging possibility. To validate the model, parameters were first obtained from the BNG (Boundary Nucleation Growth) equation fitted with calorimetry data, and the relation of associated hydration rates to sound speed variation rate was analyzed. Results showed that the proposed model predicts well the static yield stress obtained with a penetration test, under varying water-cement ratios and accelerator conditions. The fitted parameter β was found to correlate with size and morphology of the hydration products, suggesting that the model can not only simulate the static yield stress, but also capture the structural build-up information. Furthermore, the decrease in fractal-related β implies that more compact hydrates are formed during hydration. KW - Static yield stress KW - Fractal pattern KW - Hydration process KW - Bridging possibility PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-623503 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2024.107710 SN - 1873-3948 VL - 187 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier Ltd. CY - Schweiz AN - OPUS4-62350 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Damage evolution detection in a pipeline segment under bending by means of acoustic emission N2 - A steel pipeline segment of 2.5 m length was subjected to quasi-static four-point bending load in three steps for studying the initial cracking and damage accumulation based on the Acoustic Emission (AE) technique and by the direct current potential drop (DCPD) technique. For the latter, a new post-test analysis method was established. AE is found more sensitive to crack initiation than DCPD. Formation of mesoscopic and macroscopic cracks as well as their closure and the resulting friction generate weighted peak frequencies below 400 kHz, whereas microscopic cracking produces AE with broad band spectra identifiable by weighted peak frequencies above 400 kHz. Critical states alike the maximum load level and the leak opening were accompanied by peak amplitudes above 85 dBAE. This rather fundamental study provides a data base for possibly developing advanced strategies of detection and alarm systems based on acoustic monitoring of pipelines, or at least, steel structures. KW - Crack KW - Accoustic emission KW - Frequency domain KW - Potential drop technique KW - Fracture PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-565171 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2022.104863 SN - 0308-0161 VL - 201 IS - 104863 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam AN - OPUS4-56517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV T2 - Öffentlicher Vortrag im Rahmen einer Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" (Fachgebiet Aerodynamik, Institut für Luft- und Raumfahrt), TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 09.01.2018 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Messtechnik PY - 2018 AN - OPUS4-43703 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Unfälle mit alternativen Antrieben - Statistik und Beispielunfälle N2 - Immer wieder kommt es zu Explosionen und Bränden bei Unfällen mit Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben (CNG, LPG etc.). Anhand einer detaillierten Recherche wurden Beispielunfälle selektiert und klassifiziert. Weiterhin wurde eine statistische Analyse aus Daten des Kraftfahrtbundesamt und der Unfalldatenbank GIDAS durchgeführt. T2 - 2. öffentlicher Workshop des TF-Projektes CoFi-ABV mit externen Partnern (Feuerwehren, Unfallversicherungsträgern, Behörden etc.) CY - BAM, Fabeckstraße, Berlin, Germany DA - 15.11.2016 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 AN - OPUS4-38626 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Auswirkungen des Versagens von Propangasbehältern in Feuer N2 - Der Vortrag fasst die Ergebnisse der Versuchsreihe der Unterfeuerung von 15 11-kg-Propangasflaschen im Rahmen des TF-Projektes CoFi-ABV zusammen. Der Schwerpunkt liegt auf den Auswirkungen des Behälterversagens T2 - 1. Workshop mit externer Beteiligung zur Erstellung eines DGUV-Merkblatts "Gefahren durch Propan- und Acetylengasflaschen im Feuerwehreinsatz" CY - Berlin, Germany DA - 29.03.2017 KW - Großversuche KW - Behälterversagen KW - Propangasflasche KW - Feuerwehr PY - 2017 AN - OPUS4-39862 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Investigation of corrosion behavior of S355 steel in artificial seawater and sediment N2 - The safe operation of offshore wind turbines places high demands on corrosion protection. This is particularly the case about the planned future extension of the service life beyond 25 years. The highly corrosive environment towards metallic materials leads to a loss of material thickness of the tower structure and thus to a deterioration of mechanical properties. This can be counteracted by corrosion protection measures adapted to the respective load case, such as organic coatings and cathodic corrosion protection (CCP). Much research has already been done in this area about inhibiting the corrosion process and there are regulations and guidelines that specify requirements for corrosion protection to achieve the required service lives. However, gaps exist regarding free corrosion. This plays a greater role especially for time intervals during the installation of the plants and their maintenance, during which often no CCP can be operated. This applies to the exposure areas in the underwater and sediment area. This problem is intensified by the difficult to estimate corrosion rates caused by the different zones, with their different amounts of dissolved oxygen and the various influencing factors. This paper deals with experiments conducted in a laboratory container with artificial seawater and sediment in basins. T2 - AMPP Annual Conference + Expo 2025 CY - Nashville, TN, USA DA - 07.04.2025 KW - Seawater KW - Sediment KW - Corrosion KW - Offshore KW - Foundation KW - Element current PY - 2025 AN - OPUS4-62964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sobczak, M. A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Pieczonka, Ł. A1 - Ziegler, Mathias T1 - Impact damage characterization on CFRP parts using laser line scanning active thermography N2 - This study presents a dual-path data processing framework for the detection and characterization of barely visible impact damage (BVID) in carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) structures using laser line thermography (LLT). A robotic LLT system was used to scan impacted CFRP specimens, and the resulting thermal sequences were analyzed using two complementary methods: full thermogram reconstruction followed by Pulse Phase Thermography (PPT) to detect subsurface delaminations, and Time-Summed Gradient Filtering (TSGF) to enhance surface-breaking cracks. Both processing paths produced interpretable results that were fused into a unified combined image and overlay mask, enabling simultaneous visualization of different defect types from a single scan. Quantitative analysis was performed on the binary masks to extract defect dimensions and Signal-to-noise ratio (SNR) values. The results demonstrated that delaminations and multiple cracks could be accurately detected and spatially distinguished, with good agreement to reference methods such as flash thermography and vibrothermography. This work highlights the potential of LLT as a versatile and scalable inspection technique, where multimodal defect detection and segmentation can be achieved through targeted processing and data fusion strategies. KW - Active thermography KW - CFRP KW - Laser line scanning KW - Delamination KW - Cracks KW - BVID KW - NDT PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654097 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.113425 SN - 1359-8368 VL - 313 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-65409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schröder, Nina A1 - Uhlig, Marvin A1 - Kromm, Arne A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Höfer, Kevin A1 - Hensel, Jonas A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Challenges in the evaluation of the weldability of old mild steels for future use N2 - For reasons of sustainability and cost efficiency, there is an increasing trend in the steel-processing industry to retrofit existing structures, avoiding costly shutdowns or dismantling. Although welding is a cost-effective joining method, it is rarely applied to old steels, whereas riveted or bolted connections are often uneconomical. Repair and refurbishment frequently require the replacement of damaged material or the creation of dissimilar old–new steel joints. Due to the varied manufacturing processes of historical steels, not all twentieth-century steels are inherently weldable, making an initial assessment of weldability essential. In this study, a historical non-deoxidized mild steel (produced by Siemens–Martin processing) originating from the construction of the Berlin Radio Tower (erected in 1926) was investigated using dilatometry to analyze its welding behavior. A database of welding CCT diagrams and HAZ simulations was established to support practice-oriented welding experiments, providing key insights into their weld-metallurgical behavior and weldability. Furthermore, initial welding trials were conducted, and the local residual stress states in dissimilar old–new steel joints were determined. These foundational investigations are critical for the development of innovative, load-adapted welding concepts for the repair and refurbishment of existing old-steel infrastructure in Germany. KW - Old mild steels KW - Repair welding KW - Weldability KW - Thermo-physical simulation KW - CCT diagrams PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654784 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-026-02366-6 SN - 1878-6669 SP - 1 EP - 14 PB - Springer nature AN - OPUS4-65478 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Keserović, A. A1 - Sobetzki, J. A1 - Sarmiento-Klapper, H. A1 - Boduch, A. A1 - Aristia, G. A1 - Faes, W. A1 - Stoljarova, A. A1 - Zimmer, S. T1 - Metallene Werkstoffe in Geothermieanlagen - nicht nur aus Sicht der Korrosion N2 - Um Konstrukteuren und Nutzern geothermischer Anlagen grundlegende Informationen über die Korrosionsbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, wurden verschiedene metallene Werkstoffe, darunter nichtrostende Duplex- und austenitische Stähle sowie eine Nickellegierung, in künstlichen Geothermalwässern, die die Bedingungen an verschiedenen Standorten mit geothermischem Potenzial simulieren, mit Hilfe von elektrochemischen und Langzeittests hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. In hochsalinaren Umgebungen erwies sich Spaltkorrosion als der entscheidende Mechanismus. Die Nickellegierung zeigt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lochkorrosion. Abgesehen von ihren hohen Kosten eignet sie sich sehr gut für den Bau von Geothermieanlagen mit stark salzhaltigen Fluiden. Rostfreie Stähle und Duplexstähle weisen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion auf. Daher sind sie für stark salzhaltige Fluide nicht geeignet. Der Superaustenit zeigt ein temperaturabhängiges Verhalten. In nichtsalinaren Umgebungen könnten niedriglegierte Stähle (neben den höherlegierten Werkstoffen) als Konstruktionsmaterial für Geothermieanlagen eingesetzt werden, sofern eine ausreichende Wandstärke des Materials berücksichtigt wird. Neben Korrosionsaspekten erwies sich auch die Ausfällung von Fluidbestandteilen als interessantes Thema. Beim Betrieb der Forschungsanlage in Groß Schönebeck wurden Kupfer- und Bleieffekte im Bohrloch festgestellt. Die auftretenden Mechanismen und Maßnahmen zur Verhinderung von Ausfällungen und Abscheidungen wurden ebenso untersucht, wie deren mögliche Einflüsse auf die Korrosionsbeständigkeit metallener Werkstoffe für Anlagenkomponenten. Der Beitrag beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Geothermalwässern und Ausrüstungskomponenten. T2 - 57. Kraftwerktechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 07.10.2025 KW - Örtliche Korrosion KW - Edelstahl KW - Ni-Legierungen KW - Geothermie KW - Abscheidung PY - 2025 SN - 978-3-00-082651-1 SN - 978-3-00-082652-8 SP - 551 EP - 568 PB - IKS-Verlag CY - Freiberg AN - OPUS4-64320 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Regenspurg, S. T1 - Lessons learned from long-term corrosion investigations and –monitoring in saline thermal waters N2 - Investigations of corrosion processes in geothermal well in Groß Schönebeck showed Most tested materials (apart of carbon steel) proved to be corrosion resistant within the installations. - Stability of coatings cannot be guaranteed. - Main risk: Electrochemical corrosion of carbon steel casing with dissolved Cu resulting in clogging the reservoir The corrosion prevention strategy requires use of higher alloyed casing materials depending on resistance parameters, availability and economic feasibility. T2 - Der Geothermiekongress 2018 CY - Essen, Germany DA - 27.11.2018 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Stainless steel KW - Electrochemistry PY - 2018 UR - http://www.der-geothermiekongress.de/tagungsband/fa9jDmTEjs3rSNq/ AN - OPUS4-46901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Materialbeständigkeit von Bauteilen in Mitteldestillatanwendungen N2 - Im DGMK-Projekt 780 wurde eine forcierte Prüfmethode entwickelt zur Bestimmung der Beständigkeit von metallenen Werkstoffen gegenüber Brennstoffen aus Mitteldestillaten und Gemischen aus Mitteldestillat und paraffinischen Kohlenwasserstoffen, die jeweils Fettsäuremethylester (FAME) als biogene Komponente enthalten. Bei der Prüfmethode werden Proben des Werkstoffes in einem speziellen Prüfmedien ausgelagert. Die Zusammensetzung von zwei Prüfmedien wurde im Vorhaben erarbeitet. Die Prüfmedien decken für den FAME-Anteil einen Bereich von bis zu 20 % (V/V) ab. Die Auslagerung kann bei geringem Aufwand unter Atmosphärendruck durchgeführt werden. Die Eignung einer Auswahl von metallenen Werkstoffen und Polymerwerkstoffen, die für Versorgungsanlagen für Mitteldestillat relevant sind, wurde durch Auslagerung in folgenden nicht gealterten Brennstoffen bestimmt: Heizöl EL schwefelarm (B0), Heizöl EL schwefelarm mit 20 % (V/V) FAME (B20), FAME (B100) und hydriertes Pflanzenöl (HVO). Die Temperatur bei der Auslagerung betrug 50 °C für die metallenen Werkstoffe und 40 °C und 70 °C für die Polymerwerkstoffe. Die Ergebnisse der Beständigkeitsbewertung wurden in Beständigkeitslisten zusammengefasst. Die mit dem B20 erhaltenen Werkstoffbeständigkeiten gelten generell für Gemische aus Heizöl EL schwefelarm und FAME mit einem FAME-Gehalt bis zu 20 % (V/V). Sie sind auch auf Gemische aus Dieselkraftstoff und FAME mit einem FAME-Gehalt bis 20 %(V/V) übertragbar. Die forcierte Prüfmethode kann insbesondere KMUs bei der Weiterentwicklung von bestehenden Produkten und der Entwicklung von neuen Produkten als ein kostengünstiger Schnelltest zur Überprüfung der Werkstoff- und Bauteilbeständigkeit gegenüber Mitteldestillaten mit hohem FAME-Anteil dienen. Sie kann für die Hersteller die Sicherheit erhöhen, dass Bauteile die Freigabeprüfungen der Bauaufsicht bestehen, wobei die Freigabe aber nur für Deutschland gültig ist. Die Erkenntnisse des Forschungsvorhabens können in eine harmonisierte Europäischen Norm für alternative Brenn- und Kraftstoffe einfließen. Diese ist für die Bauteilhersteller die Voraussetzung für die Erschließung des europäischen Marktes. T2 - Sitzung des DGMK-Fachausschusses "Brennstoffe" CY - Online Meeting DA - 22.09.2020 KW - Korrosion KW - Biobrennstoff KW - Heizöl KW - FAME PY - 2020 AN - OPUS4-51300 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aristia, Gabriela A1 - Bäßler, Ralph A1 - Nofz, Marianne A1 - Sojref, Regine A1 - Kohl, Anka T1 - Short-term exposure tests of ɣ-Al2O3 Sol-gel coating on X20Cr13 in artificial geothermal waters with different pH N2 - The suitability of an Al2O3 coating for corrosion protection on X20Cr13 was evaluated in various artificial geothermal brines, focusing on the influence of different pH (4, 6 and 8) and their chemical compositions on the coating properties. All experiments were performed in the laboratory using autoclaves at 150 ◦C and 1 MPa in deaerated condition for 1 and 7 days. Results showed that the pH of geothermal waters is the most detrimental factor in the transformation of ɣ-Al2O3 and its protective abilities. Delaminations were found in the Coating exposed to geothermal brines with pH 4. FTIR spectra indicated a transformation of ɣ-Al2O3 to boehmite AlOOH after exposure to pH 4 and 6, and bayerite Al(OH)3 was formed after exposure to pH 8. Different Crystal structures of the hydrated Al2O3 also contribute to the stability of the coatings, observed by the SEM- EDX of the surface and cross-section of coatings. This study indicated that ɣ-Al2O3 sol-gel coating presents a promising aspect of corrosion protection in geothermal environment with a neutral pH. KW - Al2O3 KW - Corrosion KW - Coating KW - Martensitic steel PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2021.102193 SN - 0375-6505 VL - 96 SP - 102193 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-52931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosion Aspects for Materials to be Used in CC(U)S Applications N2 - This contribution provides current findings regarding materials susceptibility for carbon capture, utilization and storage (CCUS) applications. Basing on results gathered in 2 German long-term projects (COORAL and CLUSTER) suitable materials are introduced as well as dominating impurities of the CO2-stream and corrosion mechanisms. Investigations cover the whole CCUS process chain and provide material recommendations for certain parts. T2 - 1st International Conference on Corrosion Protection and Application CY - Chongqing, China DA - 09.09.2019 KW - Carbon KW - Capture KW - Storage KW - Utilization KW - CCS KW - CCU KW - CO2 KW - Corrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Evaluation of metallic materials for geothermal applications N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. The corrosion behavior of different high-alloyed metals including Duplex and austenitic stainless steels as well as a nickel alloy have been evaluated in artificial geothermal fluids simulating the conditions in some locations with geothermal potential in Germany as well as two sites in Indonesia. The suitability of carbon steel 25CrMo4, stainless steels X2CrNiMo17-12-2, X2CrNiMo-22-5, X2CrNiMoCuWN25-7-4 and super austenitic steel X1CrNiMoCu32-28-7 in these geothermal fluids obtained by electrochemical measurements and exposure tests is limited. The nickel alloy NiCr23Mo16Al shows an excellent corrosion resistance against pitting corrosion. Excluding its high cost, it is a very good alternative to be used in the construction of geothermal facilities having highly saline brines. Stainless and Duplex steels exhibit a limited corrosion resistance concerning pitting and crevice corrosion. Beside of the higher alloyed materials, also the lowalloyed steel 25CrMo4 could be employed as a constructional material for the geothermal power plant in stagnant highly acidic non Saline environments, as long as the wall thickness of the material vs. corrosion rate is taken into account. T2 - European Geothermal Congress CY - Strasbourg, France DA - 19.09.2016 KW - Localized corrosion KW - Stainless steel KW - Ni-based alloy KW - Geothermal energy PY - 2016 AN - OPUS4-37751 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Determination of Corrosivity: Approach according to UN Regulations N2 - “Corrosive to Metals” (H290) describes the general potential danger of a substance to metallic materials. Uniform and localized attack is considered. It has nothing to do with containment material. Corrosion resistance of materials is determined similarly, but with much lower threshold values. Manual shall provide a simple test to easily determine the aggressivity potential to cause corrosion on metallic materials. Even a simple test requires experienced personnel. There seems to be a need of awareness and understanding training for both officials and applicants. T2 - ECHA GHS Training CY - Online meeting DA - 16.03.2021 KW - Corrosivity KW - Dangerous good KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-52295 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pötzsch, Sina A1 - Weltschev, Margit A1 - Bäßler, Ralph T1 - Compatibility of polymers exposed to heating oil blends with 10 % and 20 % biodiesel (FAME) N2 - Biodiesel (FAME) from rapeseed is an environmentally friendly alternative to common fossil fuels. It is also suitable to serve as blending component to fuels like heating oil. If the fuel composition is changed, materials compatibility must be guaranteed. Adding polar biodiesel to nonpolar heating oil, changes the blend’s solvency and might cause swelling, extraction and solvation of polymers. The objective of this research was to investigate the compatibility of polymeric materials, which are commonly used for components in middle distillate facilities, along with blends of heating oil and 20 % biodiesel (B20). For this propose, ACM, HNBR, FKM, PE, PA 6, POM, PUR and PVC were exposed to heating oil and B20 for 42 and 84 days at 40 °C. In addition, the polymers HNBR, FKM, PA, POM and PVC were also exposed at 70 °C. Furthermore, the resistance of polymers in eight-year aged B10 at 40 °C was evaluated. Ageing of biodiesel increases acidity which might propagate polymer corrosion. The materials were evaluated as resistant, if the loss in tensile properties (tensile strength and elongation at break) and Shore hardness remained under 15 % compared to the initial unexposed material values. For investigations under compressed conditions, the compression set was determined for specimens of ACM, FKM and HNBR after exposure in heating oil B0 and B20 for 3,7,14, 28, 56 and 90 days at 40 °C according to ISO 815-1. It was found that the resistance in B20 at 40 °C was given for all tested polymers except PUR. In the 8 years aged B10, PUR and POM were not compatible and ACM just conditionally compatible. At 70 °C, FKM and PVC were resistant in B20, whereas HNBR and PA 6 were not compatible. Swelling occurred for the elastomers ACM, HNBR and PUR. T2 - AMPP Annual International Corrosion Conference 2021 CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - Biodiesel KW - FAME KW - RME KW - Polymer in fuels PY - 2021 SP - 16222-01 EP - 16222-12 CY - Houston AN - OPUS4-52499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Components in CO2-stream, corrosive to Materials to be Used in CC(U)S Applications N2 - CO2 quality specifications are not only a matter of CO2 purity (i.e. CO2 content). The “rest” also matters, in particular contents of reactive impurities affecting material corrosion (and rock alteration). Also chemical reactions in CO2 stream needs to be considered, in particular when combining CO2 streams of different compositions. T2 - WCO Forum at AMPP Annual International Corrosion Conference 2021 CY - Online Meeting DA - 26.04.2021 KW - Carbon capture storage KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-52502 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Influence of Precipitating Brine Components on Materials Selection for Geothermal Applications N2 - By exposure and electrochemical tests in the laboratory the Cu- and Pb-effect on corrosion behavior and performance of carbon steel and a corrosion resistant alloy could be assessed. Critical material specific properties were determined by static exposure and electrochemical tests in artificial geothermal water with high salinity and low pH, containing Cu/Pb. It could be shown that significant Cu- resp. Pb-deposition and precipitation only occurred in combination with carbon steel. Corrosion resistant alloys (e. g. Cr- and Ni-dominated stainless steels) prevent the disturbing Cu-agglomeration resp. Pb-deposition. Therefore, they are suitable to be chosen for future design of geothermal piping system, either in massive or in cladded form. Regarding corrosion, formation of crevices with non-metallic materials shall be avoided. So, in addition to its already known limited corrosion resistance, carbon steel shall not be used when copper or lead species are content of the geothermal brine. Otherwise precipitation and/or deposition of metallic copper resp. lead must be expected, increasing the susceptibility of clogging the piping system. From the interactions and pitting corrosion point of view, corrosion resistant alloys (preferably Ni-rich) seem to be most favorable when selecting materials for applications in such geothermal brines. T2 - World Geothermal Congress CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion KW - Steel KW - Geothermal energy PY - 2021 AN - OPUS4-52829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Verhindern Geokunststoffe die Entlassung von Deponien aus der Nachsorge? N2 - Derzeit gibt es intensive Diskussionen über die Entlassung von Deponien aus der Nachsorgephase. Die Deponie müsste dafür nach der Deponieverordnung (DepV) u. a. „insgesamt dauerhaft standsicher" sein. Geokunststoffe erfüllten ihre Funktion über einen Zeitrahmen von lediglich mindestens hundert Jahren. Dies stehe somit im Widerspruch wird argumentiert. Das neue LANUV-Arbeitsblatt 33 schließt daher im Moment eine Entlassung aus der Nachsorge von Deponien faktisch aus, wenn in den Böschungen Geokunststoffprodukte eingesetzt wurden. Auch der Fachbeirat der BAM zur Zulassung von Geokunststoffen, Polymeren und Dichtungskontrollsystemen hat sich daher mit der Thematik beschäftigt. Die aktuelle Situation soll daher auf dieser Grundlage diskutiert werden. KW - Deponieverordnung KW - Nachsorge KW - Geokunststoffe KW - BAM-Zulassung KW - Standsicherheit KW - Langzeitverhalten PY - 2018 SN - 0027-2957 VL - 50 IS - 1 SP - 19 EP - 24 PB - Erich Schmidt Verlag AN - OPUS4-43980 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wöhlecke, Andreas A1 - Müller, Werner T1 - Der Zugversuch an Dichtungsbahnen - Kennwerte, Einwirkungen, prüftechnische Durchführung N2 - Der Zugversuch ist ein wichtiges Prüfverfahren für die Qualitätssicherung von Kunststoffdichtungsbahnen, die in der Geotechnik (Deponiebau, Tunnelbau usw.) verwendet werden. Für die Vergleichbarkeit und Beurteilung der Ergebnisse ist ein standardisiertes Verfahren erforderlich. Da sich Kunststoffe durch ihr ausgeprägtes viskoelastisches Verformungsverhalten von anderen Baumaterialien unterscheiden, werden die ermittelten Kennwerte sowie deren Bedeutung und Verwendbarkeit für die Praxis diskutiert. Die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von Extensometern werden erläutert. Am Beispiel des Zugversuchs werden zudem die Schwierigkeiten bei der Normungsarbeit aufgezeigt: Angefangen vom Einfluss unterschiedlicher Normungsorganisationen und -komitees sowie der Hersteller auf den Entstehungsprozess der Normen bis hin zu Übersetzungsfehlern. Dabei zeigt sich, dass es durchaus sinnvoll sein kann, für bestimmte Arten von Produkten, wie z. B. PEHD-Dichtungsbahnen, eine eigene Norm zu erarbeiten. KW - Normung KW - Zugversuch KW - Kunststoffdichtungsbahnen KW - Geotechnik PY - 2017 UR - https://s3.amazonaws.com/objects.readcube.com/articles/downloaded/wiley/b1a8d2eabd5352c1e4d8770668007df731ba69c04e31eb61e4cc921bb1f5995a.pdf?X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Credential=AKIAIS5LBPCM5JPOCDGQ%2F20170913%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Date=20170913T065518Z&X-Amz-Expires=147881&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Signature=8da2eb5035c5eae4a69db56068d4821ba58fab729f678a8d9d4e9165cd2406ff DO - https://doi.org/10.1002/gete.201600024 SN - 0172-6145 SN - 2190-6653 VL - 40 IS - 3 SP - 186 EP - 192 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-41914 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Stoljarova, A. A1 - Regenspurg, S. T1 - Influence Of Brine Precipitates On Materials Performance In Geothermal Applications N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are in many cases extreme in terms of corrosion due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. During operation of a geothermal research facility in Groß Schönebeck copper and lead effects have been found downhole. Occurring mechanisms and measures to prevent precipitation or scaling needed to be investigated as well as potential influences of such precipitates on corrosion resistance of metallic materials used for equipment. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of carbon steel and corrosion resistant alloys in copper and/or lead containing artificial geothermal water, simulating the conditions in the Northern German Basin. The behavior of these materials in an artificial geothermal water obtained by electrochemical measurements and exposure tests are presented. While carbon steel exhibits precipitation and deposition, higher alloyed material shows different response to such species and a higher resistance in saline geothermal water. Basing on these results the suitability of the investigated corrosion resistant alloy is given for use in such conditions, whereas carbon steel creates difficulties due to its susceptibility to Cu- and Pb-precipitation. T2 - AMPP Annual 2023 Conference CY - Denver, CO, USA DA - 19.03.2023 KW - Geothermal KW - Electrochemistry KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion PY - 2023 SP - 1 EP - 15 PB - AMPP CY - Houston TX USA AN - OPUS4-57233 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Materials interactions in geothermal plants – not just an aspect of durability N2 - High alloyed corrosion resistant alloys are suitable for high saline geothermal fluids and do not cause copper or lead deposition. They shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, if crevices formation with non-metallic materials can be prevented! Otherwise Ni-based alloys or Ti shall be selected. T2 - IFPEN Webinar "Corrosion in geothermal energy production" CY - Online meeting DA - 26.06.2025 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - Electrochemistry PY - 2025 AN - OPUS4-63528 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Metallene Werkstoffe in Geothermieanlagen - nicht nur aus Sicht der Korrosion N2 - Um Konstrukteuren und Nutzern geothermischer Anlagen grundlegende Informationen über die Korrosionsbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, wurden verschiedene metallene Werkstoffe, darunter nichtrostende Duplex- und austenitische Stähle sowie eine Nickellegierung, in künstlichen Geothermalwässern, die die Bedingungen an verschiedenen Standorten mit geothermischem Potenzial simulieren, mit Hilfe von elektrochemischen und Langzeittests hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. In hochsalinaren Umgebungen erwies sich Spaltkorrosion als der entscheidende Mechanismus. Die Nickellegierung zeigt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lochkorrosion. Abgesehen von ihren hohen Kosten eignet sie sich sehr gut für den Bau von Geothermieanlagen mit stark salzhaltigen Fluiden. Rostfreie Stähle und Duplexstähle weisen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion auf. Daher sind sie für stark salzhaltige Fluide nicht geeignet. Der Superaustenit zeigt ein temperaturabhängiges Verhalten. In nichtsalinaren Umgebungen könnten niedriglegierte Stähle (neben den höherlegierten Werkstoffen) als Konstruktionsmaterial für Geothermieanlagen eingesetzt werden, sofern eine ausreichende Wandstärke des Materials berücksichtigt wird. Neben Korrosionsaspekten erwies sich auch die Ausfällung von Fluidbestandteilen als interessantes Thema. Beim Betrieb der Forschungsanlage in Groß Schönebeck wurden Kupfer- und Bleieffekte im Bohrloch festgestellt. Die auftretenden Mechanismen und Maßnahmen zur Verhinderung von Ausfällungen und Abscheidungen wurden ebenso untersucht, wie deren mögliche Einflüsse auf die Korrosionsbeständigkeit metallener Werkstoffe für Anlagenkomponenten. Der Beitrag beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Geothermalwässern und Ausrüstungskomponenten. T2 - 57. Kraftwerktechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 07.10.2025 KW - Örtliche Korrosion KW - Edelstahl KW - Ni-Legierungen KW - Geothermie KW - Abscheidung PY - 2025 AN - OPUS4-64323 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rütters, H. A1 - Stadler, S. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Bettge, Dirk A1 - Jeschke, S. A1 - Kather, A. A1 - Lempp, C. A1 - Lubenau, U. A1 - Ostertag-Hennig, C. A1 - Schmitz, S. A1 - Schütz, S. A1 - Waldmann, S. T1 - Towards an optimization of the CO2 stream composition - A whole-chain approach N2 - CO2 streams captured from power stations or industrial plants may contain impurities that impact the consecutive steps of the CO2 capture and storage (CCS) chain. As the basis for an optimization of CO2 purity over the whole CCS chain, impacts of different impurities were investigated at key steps including studies on (i) corrosion of metallic materials in CO2 streams and brine, (ii) fluid and interfacial properties as a function of pressure, temperature and CO2 stream composition and their implications for CO2 transport, injection and geological storage, (iii) costs of different pipeline design options, (iv) geochemical alterations at typical reservoir conditions and their implications for geomechanical rock properties. Major findings are synthesized for two exemplary single source-single sink CCS chain scenarios involving CO2 stream compositions typical for pre-combustion capture and oxyfuel combustion. Recommendations for material selection for compression, transport and injection were derived for various CO2 stream compositions. To reliably control corrosion, a limitation of water contents to 50 ppmv is recommended for pipeline transportation of all CO2 streams. At geological storage conditions, the presence of either O2, NOx or SO2 only weakly affected fluid-mineral/rock interactions that still impacted geomechanical rock properties. KW - CCS KW - Impurities KW - Associated incidental substances KW - Pipeline design KW - Corrosion KW - Fluid-rock interactions PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1750583616305047 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2016.08.019 SN - 1750-5836 SN - 1878-0148 VL - 54 IS - 2 SP - 682 EP - 701 PB - Elsevier AN - OPUS4-38401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Bäßler, Ralph T1 - Evaluation of the Resistance of Metallic Materials under the Influence of Biofuels N2 - Changes in fuel composition and the introduction of alternative fuels often create problems of corrosion and degradation in materials. The objective of this research was to determine the corrosion behaviour of commercial metallic tank materials (unalloyed steels, austenitic CrNi- and CrNiMo-steels, aluminium and its alloys) in fuels and heating oil with admixtures of biogenic sources, such as gasoline with addition of ethanol (E10, E85), pure biodiesel and heating oil with 10 % biodiesel (B10). Metallic tank materials were evaluated as resistant in a liquid if the annual corrosion rate due to uniform corrosion did not exceed 0.1 mm/year, and localized corrosion effects in the form of pitting corrosion, stress corrosion cracking and crevice corrosion did not occur. The corrosion rates of the tank materials after exposure to E10, E85, non-aged and two-year aged pure biodiesel, and non-aged and one-year aged heating oil B10 for four weeks at 50 °C, according to DIN 50905/4, were well below the limit of 0.1 mm/year. For the unalloyed steels, the formation of rust was observed independently of the biofuels amount of ageing. U-bend specimens made of unalloyed steel were not damaged in form of stress corrosion cracking in all test fuels at this test temperature. T2 - CORROSION 2017 CY - New Orleans, LA, USA DA - 26.03.2017 KW - Biodiesel KW - Bioethanol KW - Tank materials KW - Corrosion resistance KW - Stress corrosion cracking PY - 2017 SP - Paper No 8854, 1 EP - 12 PB - NACE International Publications Division CY - Houston, Texas, USA AN - OPUS4-39638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Evaluation of the resistance of metallic materials under the influence of biofuels N2 - Changes in fuel composition and the introduction of alternative fuels often create problems of corrosion and degradation in materials. The objective of this research was to determine the corrosion behaviour of commercial metallic tank materials (unalloyed steels, austenitic CrNi- and CrNiMo-steels, aluminium and its alloys) in fuels and heating oil with admixtures of biogenic sources, such as gasoline with addition of ethanol (E10, E85), pure biodiesel and heating oil with 10 % biodiesel (B10). Metallic tank materials were evaluated as resistant in a liquid if the annual corrosion rate due to uniform corrosion did not exceed 0.1 mm/year, and localized corrosion effects in the form of pitting corrosion, stress corrosion cracking and crevice corrosion did not occur. The corrosion rates of the tank materials after exposure to E10, E85, non-aged and two-year aged pure biodiesel, and non-aged and one-year aged heating oil B10 for four weeks at 50 °C, according to DIN 50905/4, were well below the limit of 0.1 mm/year. For the unalloyed steels, the formation of rust was observed independently of the biofuels amount of ageing. U-bend specimens made of unalloyed steel were not damaged in form of stress corrosion cracking in all test fuels at this test temperature. T2 - CORROSION 2017 CY - New Orleans, LA, USA DA - 26.03.2017 KW - Biodiesel KW - Bioethanol KW - Tank materials KW - Corrosion resistance KW - Stress corrosion cracking PY - 2017 AN - OPUS4-39642 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Aktivitäten des ISO/TC 265 "Carbon dioxide capture, transportation and geological storage" N2 - Im ISO/TC 265 werden Normen zur Entwicklung, Konstruktion, Betrieb, Umweltplanung und -Management, Risikomanagement, Quantifizierung, Monitoring und Verifizierung sowie weitere Aktivitäten für die einzelnen Stufen der CCS-Prozesskette erstellt. Als neuer Aspekt wurde die Zusammensetzung des CO2-Stroms angesprochen. In Form eines "State-of-the-Art-Reports" soll der derzeitige Kenntnisstand zusammengestellt werden. Dieses soll für einen späteren Normenentwurf als Grundlage dienen. T2 - Projekttreffen, CLUSTER-Verbundvorhaben CY - Halle, Germany DA - 2.3.2017 KW - CCS KW - CO2 KW - Normung PY - 2017 AN - OPUS4-39306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute A1 - Schröder, Simon Alexander A1 - Richter, Matthias A1 - Horn, Wolfgang A1 - Stephan, Ina A1 - Hohmann, Gloria A1 - Ziegert, Christof T1 - Identifikation und Einordnung von historischen Lehmbauteilen für die Wiederverwendung hinsichtlich Anreicherung von Schadstoffen und bauschädlichen Salzen T1 - Identification and classification of historical earth construction elements for recycling in respect of accumulation of pollutants and structurally damaging salts N2 - Lehmbaustoffe, einschließlich Lehm aus dem historischen Baubestand, bieten ein hohes Potenzial für ihre Wiederverwendbarkeit und die Schonung natürlicher Ressourcen. Zur Bewertung des Wiederverwendungspotenzials gibt es nur wenige Studien hinsichtlich der Schadstoffbelastung und der Anreicherung von Salzen in Gebäuden aus dem historischen Bestand. Tonminerale, die in Lehmbaustoffen als Bindemittel fungieren, können Schadstoffe binden. Die Region Mitteldeutschland ist geprägt durch jahrzehntelange Einwirkung erheblicher Schadstoffemissionen aus der Chemie- und Braunkohleindustrie. Der Eintrag von Schadstoffen in Lehmbaustoffe ist außerdem aus geogenen Hintergrundbelastungen denkbar, z. B. in Auenböden beeinflusst durch Einträge aus dem Erzbergbau. Salzbildende Anionen wie Chloride oder Nitrate können aufgrund ihrer hohen Löslichkeit mittels kapillarer Kräfte durch die Porenstruktur transportiert werden. In Lehmwänden können sie vor allem in oberflächennahen Lagen, in denen höhere Verdunstungsraten vorherrschen, durch Bindung mit in Lösung vorliegenden oder baustoffeigenen Kationen auskristallisieren und bauschädliche Salze ausbilden. Auch durch spezifische Nutzungen akkumulierte Schadstoffe, z. B. durch die Einwirkung von Tabakrauch, könnten theoretisch einer Wiederverwendung von Lehm entgegenstehen. In Anbetracht der Herausforderungen hinsichtlich der klimatischen und gesellschaftlichen Veränderungen, sind wissenschaftliche Erkenntnisse im Lehmbau erforderlich, die eine Integration in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft ermöglichen. Bei bisherigen Gesetzgebungsverfahren zu rezyklierten Baustoffen wurden Lehmbaustoffe noch nicht berücksichtigt. Ziel einer Vorstudie im Rahmen der WIR!-Initiative GOLEHM ist die Überprüfung der Wiederverwendbarkeit Wiederverwendbarkeit von Lehmbaustoffen aus historischen Bauten an Stichproben hinsichtlich der Umwelt- und Nutzerverträglichkeit. Für den Raum Mitteldeutschland können damit Anhaltspunkte darüber gegeben werden, welche Schadstoffe und bauschädlichen Salze in welchem Maße in Lehmbaustoffen aus dem Gebäudebestand erwartet werden können. Daraus können Hinweise zum Umgang mit Lehmbaustoffen aus historischen Gebäuden abgeleitet werden. Darüber hinaus wurden exemplarisch an zwei Gebäuden mikrobiologische Untersuchungen zur Ermittlung einer möglichen Belastung mit Schimmelpilzen vorgenommen. N2 - Earth construction materials, including earth from historical building stock, offer high potential in terms of their recyclability and sparing use of natural resources. Yet, only a few studies have been conducted on the levels of pollutants and the accumulation of salts in buildings from the historical building stock to enable an assessment of the potential for recycling. The aim of a preliminary study as part of the GOLEHM Initiative from WIR! is to use spot checks to review the recyclability of earth construction materials from historical buildings in terms of environmental impact and tolerance by users. This could provide indicators for the Central Germany region on which pollutants and structurally damaging salts can be expected in earth construction materials from the building stock and to what extent, allowing conclusions to be drawn on how to manage earth construction materials from historical buildings. Additionally, microbiological inspections of two sample buildings were performed to assess a potential contamination with mould. T2 - Lehm 2024 Fachtagung CY - Weimar, Germany DA - 27.09.2024 KW - Lehm KW - Wiederverwendung KW - Kreislaufwirtschaft KW - Schadstoffe KW - Bauschädliche Salze PY - 2024 SP - 1 EP - 8 CY - Weimar AN - OPUS4-61883 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - A Coating System for Corrosion Protection of Carbon Steel as an Alternative for High Alloyed Materials N2 - The screening of coatings shows that the modification by adding individual pigment was not sufficient to protect carbon steel even during a short-term exposure, indicated by the discoloration after only seven days of exposure. Electrochemical tests indicated that the coating cathodically protects carbon steel or slows down the corrosion reaction. A long-term exposure test confirmed that the PANI/SiO2 modified coating successfully protects the carbon steel in the Sibayak artificial geothermal water at 150 °C for 6 months. T2 - European Geothermal Congress CY - Berlin, Germany DA - 17.10.22 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - Coatings KW - Polyaniniline KW - Silicate PY - 2022 AN - OPUS4-56084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit T1 - Compatibility of polymers with aged heating oil containing 10 % and 20 % biodiesel under static conditions N2 - Biodiesel is viewed as a major source of energy. In areas such as the European Un-ion, where 80 % of the oil-based fuel is imported, there is also the desire to reduce dependence on external oil supplies. Materials compatibility is a major concern whenever the fuel composition is changed. The question arises of whether polymeric materials are resistant to heating oil with 20 % biodiesel (B20) in comparison to pure heating oil. The polarity of biodiesel increases its solvency and facilitates permeation and extrac-tion. Solvation, swelling and/or extraction lead to changes in the physical properties. Extraction alters the fuel chemistry. These chemical changes could also accelerate the degradation (hydrolysis and oxidation) of the polymeric material with the loss of additives and stabilizers. Exposure tests to determine the resistance of polymers frequently used for compo-nents in middle distillate facilities, such as ACM, FKM, HNBR, PA, PE, POM, PUR and PVC in heating oil and a blend of heating oil and 20 % biodiesel (B20) were al-ready performed. The objective of this research was to determine the resistance of these polymers in 8-year aged heating oil blend B10 and 1-year aged blend B20 at 40 °C. Mass, tensile strength, breaking elongation and Shore hardness A (D) of the test specimens were determined before and after exposure for 84 (42) days in the test fuels under static conditions. There is not determined a threshold for the reduction in tensile properties and Shore hardness in the international standards. Therefore, a threshold of 15 % was deter-mined for the evaluation of the compatibility. A significant reduction in Shore hardness was determined after exposure of ACM and PUR test specimens in 1-year aged B20. The tensile strength of PUR test specimens in 1-year aged B20 was reduced by more than 50 %, and the breaking elongation by more than 30 %. A decrease in breaking elongation was measured for POM test specimens after ex-posure to 1-year aged B20 by 25 % (limited resistance). 8-year aged B10 had a stronger effect than 1-year aged B20 on the polymers. ACM test specimens were softened by B10 resulting in a drop of Shore hardness by over 20 %. B10 reduced tensile strength and breaking elongation of PUR test specimens by over 50 %. In contrast, the breaking elongation of POM was increased by over 270 %. It can be concluded that the polymers HNBR, FKM, PA6, PE and PVC are resistant in 1-year aged B20 whereas ACM and POM are limited resistant. PUR is not re-sistant. HNBR, FKM, PA6, PE and PVC are resistant in 8-year aged B10, whereas PUR and POM are not resistant, and ACM just limited resistant. T2 - EUROCORR 2020 CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Aged heating oil with 10% and 20% biodiesel KW - Resistance of polymers KW - Tensile properties KW - Shore hardness PY - 2020 AN - OPUS4-51240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Evaluation of Corrosion Resistance of Metallic Materials in Geothermal Applications N2 - Evaluation of corrosion resistance of metallic materials is essential to assure safe and reliable operation of geothermal sites. One need to be aware that corrosion is not a material's but a system property, determined by medium, material and construction aspects. Various corrosion types have to be evaluated. Conditions in laboratory shall reflect on-site reality. Depending on brine composition and temperature suitability of metallic materials can be ranked. Most important outcome of the research is that highly saline geothermal brines require high alloyed materials, for safe long-term operation. T2 - Geothermal Essentials - Moving Geothermal Forward in Canada: Scaling and Corrosion (Surface Facilities) CY - Online Webinar DA - 16.03.2022 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - Steel PY - 2022 AN - OPUS4-54482 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosion Effects on Materials Considered for CC(U)S Applications N2 - Commercially available carbon steels are suitable for compression and pipelines as long as moisture content and impurities are limited. (water 50 to 100 ppmv, SO2 and NO2 ca. 100 ppmv) Corrosion rates increase with increasing water content. (0.2 – 20 mm/a) Condensation of acids and therefore droplet formation is always possible, even at low water contents. A low SO2 content within the CO2-stream might be more important than a low water content. Cr13-steels showed a general susceptibility to shallow pitting and pitting. So, they seem to be not suitable for CCUS applications. Low alloyed steels showed better corrosion behavior (predictable uniform corrosion). For direct contact with saline aquifer fluids only high alloyed steels shall be used. T2 - EFC Webinar CY - Online Meeting (Chongqing, China) DA - 18.05.2022 KW - Corrosion KW - CO2 quality KW - CO2 KW - CCS KW - CCU KW - Pipeline PY - 2022 AN - OPUS4-54854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Rezension: Beurteilung von Gefahrgutlagern mit Hilfe einer Tabellenkalkulation N2 - Dieses Werk bietet Personen, die sich mit Gefahrgutlagerung beschäftigen einen Ansatz und ein Hilfsmittel für deren Arbeit. Dieses Buch ist lediglich ein Nachdruck der Masterarbeit. Einer redaktionellen Überarbeitung, am besten mit Rückmeldungen von Anwendern, sieht der Rezensent mit Interesse entgegen. KW - Gefahrgut KW - Gefahrstoff PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002 maco.201970045 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 70 IS - 04 SP - 6 EP - 7 PB - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-47910 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa T1 - Acid condensation in pipeline transportation of impure CO2 N2 - CCS technology - Carbon Dioxide Capture and Storage, has been recognized as an excellent technology to reach the target of CO2 reduction. However, the safety issue and cost effectiveness currently hinder the future of CCS. Recent studies have shown that even at a very low concentration of impurities (less than 100 ppmV of SO2, NO2, O2 and H2O) the droplet formation and condensation of sulfuric and nitric acids in dense phase CO2 are possible and observable [1-3].To reveal the mechanism of droplet corrosion in dense CO2 at high pressure and low temperature, further studies on factors that affect wettability and resulting corrosion behaviors of transport pipeline steels are needed. In this work, carbon steel 1.8977 (L485MB), CrMo-alloyed steel 1.7225 (42CrMo4), martensitic steel 1.4313, and superaustenite steel 1.4562 (alloy 31) were investigated. The wettability was determined by contact angle measurement of sessile drop in CO2 atmosphere, at different pressure and temperature. The corrosion behavior of steels was investigated with standard exposure tests, followed by mass loss determination, surface characterization by scanning electron microscope (SEM) and chemical analysis by Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDX). Exposure tests with and without the synthetic CO2 saturated water droplets were performed at both low temperature (278 K) and higher temperatures (288 K and 313 K) at high pressure where CO2 is supercritical or in dense phase. The investigated flue gases were SO2 (70-220 ppmV) and O2 (6700 ppmV) and water (50-200 ppmV). To reveal the effects of surface morphology, carbon steel coupons with different surface roughness were prepared to expose to CO2 stream containing oxidizing/reducing impurities to observe the condensation and the corrosion process that followed. T2 - 2. Jahrestagung der Fachgruppe Chemie und Energie CY - Müllheim (Ruhr), Germany DA - 30.09.2018 KW - CCUS KW - Supercritical/dense phase CO2 KW - Carbon steels KW - Martensitic steel KW - Superaustenite steel KW - Droplet corrosion PY - 2018 AN - OPUS4-46188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Deposition of Brine Components on Materials in Geothermal Conditions T1 - ОСАЖДЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ГЕОТЕРМИЧЕСКИХ ВОД НА МАТЕРИАЛЫ В ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are in many cases extreme in terms of corrosion due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. During operation of a geothermal research facility in Groß Schönebeck copper and lead effects have been found downhole. Occurring mechanisms and measures to prevent precipitation or scaling needed to be investigated as well as potential influences of such precipitates on corrosion resistance of metallic materials used for equipment. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of carbon steel and corrosion resistant alloys in copper and/or lead containing artificial geothermal water, simulating the conditions in the Northern German Basin. The behavior of these materials in an artificial geothermal water obtained by electrochemical measurements and exposure tests are presented. While carbon steel exhibits precipitation and deposition, higher alloyed material shows different response to such species and a higher resistance in saline geothermal water. Basing on these results the suitability of the investigated corrosion resistant alloy is given for use in such conditions, whereas carbon steel creates difficulties due to its susceptibility to Cu- and Pb-precipitation. N2 - Поскольку геотермальные скважины являются реальным источником энергии для замены поставок ископаемого топлива, было разработано множество технологий для использования преимуществ геотермальной энергии. Тем не менее, условия эксплуатации на геотермальных установках во многих случаях являются экстремальными с точки зрения коррозии из-за химического состава гидротермальных жидкостей и температур. Таким образом, выбор материалов на основе предварительной квалификации имеет важное значение для обеспечения безопасной и надежной работы геотермальных объектов. Во время работы исследовательской установки в Грос Шёнебек (Groß Schönebeck) в скважине было обнаружено воздействие меди и свинца. Необходимо изучить возникшие механизмы и меры для предотвращения депозиции или образования коррозии, а также потенциальное влияние таких осаждений на коррозионную стойкость металлов, используемых для оборудования. Этот доклад посвящен оценке коррозионного поведения углеродистой стали и коррозионно-стойких сплавов в геотермальной воде, содержащей медь и / или свинец, моделирующей условия в Северогерманском бассейне (North German basin). Представлено поведение этих металлических материалов в геотермальной воде, полученной путем электрохимических измерений и испытаний на воздействие. В то время как углеродистая сталь демонстрирует коррозию и отложения, высоколегированный материал демонстрирует более высокую стойкость в соленой геотермальной воде. На основании этих результатов пригодность исследуемого коррозионно-стойкого сплава дана для использования в данных условиях, тогда как углеродистая сталь создает трудности из-за ее восприимчивости к депозиции солей меди и свинца. T2 - ХV International Conference Problems of Corrosion and Corrosion Protection of Materials “CORROSION-2020” CY - Online meeting DA - 15.10.2020 KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion KW - Steel KW - Geothermal PY - 2020 UR - http://www.ipm.lviv.ua/corrosion2020/ AN - OPUS4-51438 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Electrochemical behaviors of casing steel/mortar interface in CO2 saturated aquifer fluid N2 - To reveal the corrosion resistance of casing steel/mortar interface in CO2 injection condition, sandwich samples were prepared and exposed up to 20 weeks in aquifer fluid under 10 MPa and 60 °C. Cross section analysis revealed the crevice corrosion as main mechanism instead of pitting corrosion despite very high concentration of Cl in NGB. EDS element line scan analysis of the 20-week-exposed metal/mortar coupon showed Chloride distribution, which still not reached the metal/mortar interface, explaining no pitting was observed. It was confirmed that FeCO3 cannot protect the steel surface in CO2 saturated NGB. To verify the protective possibility of passivation happened on casing steel/mortar interface, simulated pore solution was synthesized and used to passivate the steel for 42 days. OCP and EIS confirmed the formation of passive layer. The 42 day passivated layer was broken during the first minute of exposure in CO2 saturated NGB. However, due to high concentration of Ca2+, a new carbonate CaCO3 dense layer was formed, increased the corrosion resistance of steel surface. T2 - EUROCORR 2022 CY - Berlin, Germany DA - 28.08.2022 KW - Corrosion KW - Geothermal KW - CO2 KW - Mortar PY - 2022 AN - OPUS4-55621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Influence Of Brine Precipitates On Materials Performance In Geothermal Applications N2 - Significant Cu-deposition and precipitation only occurred in combination with carbon steel. High-alloyed materials prevent the disturbing Cu-agglomeration. Pb-deposition and precipitation only occurred in combination with carbon steel. No negative Pb-effect could be observed in combination with high-alloyed steels. High alloyed corrosion resistant alloys are suitable and shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, to prevent unwanted interactions with brine components. T2 - AMPP Annual 2023 Conference CY - Denver, CO, USA DA - 19.03.2023 KW - Geothermal KW - Electrochemistry KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Integrated Coating System for Corrosion Protection of Carbon Steel in Artificial Geothermal Brine N2 - Corrosive geothermal brines are a major challenge to geothermal power-plants. For cost reasons, plant designers prefer to use carbon and low alloyed steels, which are susceptible to uniform and localized corrosion when exposed to geothermal brines having acidic and saline properties. To solve such problem, coatings or inhibitors would be a protective solution as an alternative to the use of high alloyed materials. This study investigated a coating system consisting of polyaniline/silicon dioxide based on resources locally available in Indonesia. Protection against corrosion of carbon steel was shown by long-term (28 day) exposure and electrochemical tests of coated carbon steels, performed in an artificial acidic and saline geothermal brine, comparable to the conditions encountered at a site in Indonesia. Therefore, an integrated coating system is proposed for corrosion protection, combining the electrochemical functionality of polyaniline and the physical advantages of silica. T2 - AMPP International Corrosion Conference 2022 CY - San Antonio, TX, USA DA - 08.03.2022 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Coating KW - Polyaniline KW - Silicon dioxide PY - 2022 AN - OPUS4-54452 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Sarmiento Klapper, Helmuth A1 - Dimper, Matthias A1 - Keserović, Amela A1 - Sobetzki, Joana A1 - Zimmer, Sebastian T1 - Corrosion behavior of duplex stainless steel S31803 in artificial geothermal waters N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of duplex steel S31803 (318LN, X2CrNiMoN22-5-3, 1.4462) conducted by electrochemical measurements and exposure tests in artificial geothermal waters simulating the conditions in different locations with geothermal potential in Germany. The duplex steel S31803 shows limited suitability for applications in artificial geothermal waters due to its susceptibility to pitting and crevice corrosion. For low saline geothermal waters it can be considered suitable at moderate temperatures. Slight crevice corrosion susceptibility needs to be considered. Results are being incorporated into a materials catalogue for geothermal applications which shall provide basic information for designers and users of geothermal facilities. T2 - NACE International Corrosion Conference 2016 CY - Vancouver, BC, Canada DA - 6.3.2016 KW - S31803 KW - Crevice corrosion KW - Duplex steel KW - Geothermal energy PY - 2016 SP - 7361-1 EP - 7361-8 PB - NACE International CY - Houston TX, USA AN - OPUS4-36986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela T1 - SiO2-haltige organische Beschichtung für geothermische Anwendungen N2 - Geothermieanlage werden teilweise unter extremen Bedingungen mit sehr salzhaltigen Wässern betrieben. Obwohl C-Stahl häufig für die Konstruktion verwendet wird, ist er in einem Hoch-temperatur- und Hochdrucksystem anfällig für gleichmäßige und örtliche Korrosion. Daher soll ein Beschichtungssystem den C-Stahl schützen. Schlussverfolgung Es ist notwendig, die optimale SiO2-Zugabe zur organischen Beschichtung zu untersuchen, damit deren Eigenschaften, wie z.B. Haftfestigkeit, optimale Schichtdicke, und Temperaturbeständigkeit, verbessert werden. Das derzeitige Projekt zielt auf die Zugabe von Polyanilin (PANi) als Wirkstoff zur Verbesserung der Schichteigenschaften für die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Systems in stark salzhaltigen Medien bei höheren Temperaturen. T2 - GfKORR Jahrestagung CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 07.11.2017 KW - Geothermie KW - Beschichtung KW - Korrosion PY - 2017 AN - OPUS4-43361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela T1 - SiO2-containing organic coatings for geothermal application N2 - Geothermal brine is considered to be an aggressive environment as it contains various dissolved salts. Even though carbon steel is commonly used as a construction material due to its machinability and economical reason, it is susceptible to uniform and localized corrosion in a high temperature and high pressure system. Therefore, a coating system is introduced to protect the carbon steel against corrosion in such environment. -It is necessary to find the optimum composition of SiO2 addition in the organic coatings to enhance the material performance, i.e. coatings adhesion, thickness optimization, thermal resistance. Current project aims at the addition of Polyaniline (PANi) as the active agent to improve the corrosion resistance of materials against a high saline medium at elevated temperatures. T2 - BAM PhD Day CY - Berlin, Germany DA - 21.09.2017 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Coating PY - 2017 AN - OPUS4-43362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Triwikantoro, T1 - The corrosion of PANI/SiO2 composite in synthetic geothermal atmosphere N2 - An extraction of silica from natural sands of Bancar has been conducted by means of alkali fusion route using NaOH and mechanical alloying using planetary ball milling. The PANI/SiO2 Composite system has been coated in steel surfaces using spraying method. This study was designed to obtain PANI/SiO2 as an anti-corrosion coating material. The filler materials in the composite System consist of micro- and nano-SiO2. The structure of synthesized SiO2 be characterized using XRD and TEM. Corrosion of PANI/SiO2 composite has been tested using immersion method in synthetic geothermal atmosphere (Nord Deutsche Becken/NDB solution). The surface morphology after corrosion was observed by using SEM/EDX. XRD-Patterns and TEM show that the size of produced SiO2 is micro and nano. The size and composition of filler have influenced to surface degradation in geothermal atmosphere significantly. The addition of nano-SiO2 in the PANI matrix influenced corrosion resistance better than micro-SiO2 filler qualitatively. The nano-SiO2 has a high potential as an anti-corrosion material in geothermal atmosphere. The product of corrosion is mainly Fe2O3 and the corrosion process is identified as a pitting corrosion. T2 - The 7th Nanoscience and Nanotechnology Symposium CY - Bandung, Indonesia DA - 22.10.2017 KW - Composite KW - PANi/SiO2 KW - Anti-Corrosion PY - 2017 AN - OPUS4-43275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Book review: Corrosion control through organic coatings N2 - Finally it can be summarized that this book fulfills its intention of providing theoretical background and examples for practical applications of coatings used for corrosion protection. It can be recommended to those being interested in coatings, serving as an overview on aspects which needs to be considered when working with such systems. KW - Coating KW - Corrosion KW - Pipeline PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201770094 SN - 1521-4176 VL - 68 IS - 9 SP - 1014 EP - 1014 PB - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA CY - Weinheim AN - OPUS4-43706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ackermann, H. A1 - Bäßler, Ralph T1 - Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Materialbeständigkeit von Bauteilen in Mitteldestillatanwendungen N2 - Damit stehen neben den klassischen (Massenänderung der Werkstoffprüfkörpern und metallographischer Bewertung) neue Auswertemethoden für die Werkstoffbewertung zur Verfügung. T2 - DGMK Projekttreffen CY - Hamburg, Germany DA - 28.02.2018 KW - Korrosion KW - Brennstoff PY - 2018 AN - OPUS4-44932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Joachim T1 - Usage of BOF slag and next generation EAF slag in the cement industry N2 - Increasing amounts of new types of EAFS from the DRP-EAF-route and still significant amounts of BOFS from the DRP-SAF-BOF-route will be produced while BFS will vanish. In two BMBF funded research projects, BAM and FEhS examine the application of slags from future steel production in the cement industry. The project “SlagCEM” investigated the recovery of iron from BOFS while producing a mineral product with good cementitious properties. The reduction of BOFS to recover metallic iron along with the generation of a clinker-like material for the cement industry increases the viscosity of the BOFS. This would require a process at unfeasibly high temperatures of >1.700 °C. Therefore, SlagCEM aimed to modify the BOFS to reduce the viscosity to suitable ranges at lower temperatures of ~1.600 °C. A demonstration trial (20 tons) was carried out and the potential for substitution of OPC was determined. DRI-EOS investigates the utilization of increasing amounts of DRI-based EAFS in the cement industry to compensate the reduced production of GBFS. This requires an adjustment of the slag’s chemical composition and a rapid quenching to create an amorphous structure with latent hydraulic characteristics. The project studies the behavior of the modified slag during the metallurgical process and during solidification, any possibly negative impact on the cementitious or environmental properties as well as the potential to recover metals such as Fe, Cr, Mo and V. The final results of the project “SlagCEM”, finished in 2024, as well as the current state and insights of the project “DRI-EOS”, started in July 2022, shall be presented in this talk. T2 - 9th International Slag Valorisation Symposium CY - Leuven, Belgium DA - 08.04.2025 KW - Steel slags KW - Basic oxygen furnace (BOF) KW - Electric arc furnace (EAF) KW - Cement KW - Slag valorisation PY - 2025 AN - OPUS4-64712 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stohl, Leonie A1 - Tonon, Chiara A1 - Cook, Jake A1 - Gorbushina, Anna A1 - Dehn, Frank A1 - von Werder, Julia T1 - Understanding bioreceptivity of concrete: realistic and accelerated weathering experiments with model subaerial biofilms N2 - Vertical greening systems are a promising solution to the increasing demand for urban green spaces, improving environmental quality and addressing biodiversity loss. This study facilitates the development microbially greened algal biofilm facades, which offer a low maintenance vertical green space. The study focuses on concrete as a widely used building material and explores how physical surface characteristics impact its bioreceptive properties. Concrete samples, produced from the same mix but differing in surface structure, were subjected to a laboratory weathering experiment to assess their bioreceptivity. A novel inoculation method was employed, involving a single initial inoculation with either alga ( Jaagichlorella sp.) alone, or a model biofilm consisting of a combination of the alga ( Jaagichlorella sp.) with a fungus ( Knufia petricola). The samples underwent four months of weathering in a dynamic laboratory setup irrigated with deionized water to observe subaerial biofilm attachment and growth. The formation of subaerial biofilms was monitored with high resolution surface imaging, colorimetric measurements and Imaging Pulse Amplitude Modulated Fluorometry (Imaging PAM-F), with Imaging PAM-F proving the most effective. Statistical analysis revealed that by impacting surface pH value and water retention capability, surface structures significantly influence microbial growth and that the concrete’s bioreceptivity can be influenced through thoughtful design of the materials surface. The inoculation of algae combined with a fungus facilitated the formation of a stable subaerial biofilm, enabling algae to colonize a surface structure that it could not colonize alone. This finding highlights the importance of modelling synergistic interactions present in natural biofilms. KW - Bioreceptivity KW - Concrete KW - Biofilm PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653105 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02864-x SN - 1359-5997 VL - 59 IS - 2 SP - 1 EP - 18 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Yevtushenko, Oleksandra A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bettge, Dirk T1 - Suitability of Metallic Materials in CC(U)S Applications N2 - Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) is a promising technology to reach the target for reduction of CO2 emissions, e.g. from fossil-fuel operated power plants or cement mills. Crucial points for a sustainable and future-proof CCUS procedure are reliability and cost efficiency of the whole process chain, including separation of CO2 from the source, compression of CO2, its subsequent transportation to the injection site and injection into geological formations, e.g. aquifers. Most components that are in contact with CO2-stream consist of steel. Depending on the operating conditions (e.g. temperature, pressure, and CO2-stream composition) specific suitable steels should be used. The compressed CO2-stream is likely to contain process specific impurities; small amounts of SO2 and NO2 in combination with oxygen and water are most harmful. One approach, as currently preferred by pipeline operators, is to clean the CO2-stream to such levels, acceptable for carbon steel, commonly used as pipeline material. Another consideration would be, to use more corrosion resistant alloys for CO2-streams with higher amounts of impurities. Due to the absence of certified benchmarks for upper limits, systematic experiments with impurities in the CO2-stream were carried out reflecting mainly transport and injection conditions. Within the COORAL project (German acronym for “CO2 purity for capture and storage”) levels of impurities in the CO2-stream, being acceptable when using specific steels, were evaluated. Material exposure to dense or multiphase carbon dioxide (CO2) containing specific amounts of water vapor, oxygen (O2) sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), carbon monoxide (CO) can be a challenge to steels. In some situations, condensation of impurities and reaction products from the CO2 stream can occur. CO2 saturated brine is supposed to rise in the well when the injection process is interrupted. The material selection shall ensure that neither CO2 nor brine or a combination of both will leak out of the inner tubing. This COORAL-work was extended by a follow-up project, called CLUSTER. Here the additional influence of impurities was investigated when merging CO2 streams from different sources, combined within a “so-called” cluster. Results are summarized within the following table regarding suitability for different parts of the process chain. T2 - EUROCORR 2021 CY - Online meeting DA - 20.09.2021 KW - Carbon capture storage KW - Corrosion KW - Steel KW - CCS KW - CCU KW - CO2 PY - 2021 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-53460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Review: Corrosion Atlas Case Studies - 2019 Edition N2 - This edition, published as first issue within the series “Corrosion Atlas”, provides 181 corrosion case studies, collected from 29 contributors. These Corrosion Atlas Case Studies provide a helpful tool required for engineers in their daily life to quickly determine and solve their equipment's corrosion problems by compact theoretical background and vivid examples. It fulfills the intension of the editors to be “the first centralized collection of case studies containing challenges paired directly with solutions together in one location”. KW - Corrosion KW - Failure KW - Water-bearing PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070054 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 5 SP - 859 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50757 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Joachim A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Ebert, D. A1 - Ehrenberg, A. A1 - Schraut, Katharina A1 - Gerlach, J. A1 - Wendt, K. A1 - Algermissen, D. A1 - Adam, Christian ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Erzeugung von Bindemitteln aus Stahlwerksschlacken N2 - Die geplante Transformation der Stahlindustrie innerhalb der nächsten 20 Jahre hat aufgrund des mit ihr verbundenen Auslaufens der Hüttensanderzeugung Konsequenzen für die Zementindustrie, deren Abmilderung Gegenstand der Forschungsprojekte SlagCEM und DRI-EOS ist. Ersteres untersucht die Rückgewinnung von Eisen aus LD-Konverter-Schlacke bei gleichzeitiger Herstellung eines mineralischen Produktes mit zementä- ren Eigenschaften. Zweiteres befasst sich mit der Generierung eines Hüttensandersatzes aus Lichtbogen- ofenschlacke mit Rückgewinnung von Schwermetallen sowie deren Umwelteffekt bei Verbleib in der Schlacke. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bindemittel KW - Stahlwerksschlacke PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613127 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 78 EP - 89 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61312 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Werner A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Zero leakage? Landfill liner and capping systems in Germany N2 - An approach to achieve 'zero leakage' is discussed with respect to experience in Germany, where strict regulations for landfill lining and capping Systems have been developed and issued because of large environmental Problems related to landfills that accumulated in the 1970s and 1980s. Using a thick, high-quality high-density Polyethylene (HDPE) geomembrane (GM) that is installed free of residual waves and wrinkles in intimate contact with a compacted clay liner or geosynthetic clay liner of very low permeability, by a qualified, experienced, well-equipped and properly third-party-controlled installer, and which is protected by heavy protection layers designed with respect to the long-term performance of the GM may result in a liner or capping system of practically no leakage. This is demonstrated by analysing results of measurements obtained from permanently installed leak-detection Systems in combination with HDPE GMs. The survey was based on 32 German landfills with 1.276.500 m² of installed GMs. KW - Geomembranes KW - Landfill KW - Landfill lining PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1680/jenge.16.00031 SN - 2051-803X VL - 6 IS - 3 SP - 1600031, 162 EP - 170 PB - ICE AN - OPUS4-48626 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion an Spannstählen am Beispiel der Carolabrücke N2 - Ausgehend von grundlegenden Betrachtungen zur wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion und historischen Schadensfällen, werden am Beispiel der Carolabrücke in Dresden die werkstoff- und medienseitigen sowie die konstruktiven Einflussgrößen auf den Schadensmechanismus erläutert. Aufbauend auf den vorliegenden Erkenntnissen werden weitergehende Maßnahmen zur zukünftigen Bewertung von Spannstahlbrücken abgeleitet. T2 - Fachtagung für Schweißaufsichtspersonen CY - Dresden, Germany DA - 23.01.2026 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Brückenbauwerke KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2026 AN - OPUS4-65426 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Grundlagen Spannungsrisskorrosion N2 - Der Vortrag stellt die Grundlagen und Schädigungsmechanismen der Spannungsrisskorrosion an metallenen Werkstoffen vor. Aus dem Zusammenspiel von mechanischer Beanspruchung, dem Korrosionsmedium und den Eigenschaften des Werkstoffs können sich Bedingungen ergeben, welche den Eintritt von SpRK begünstigen können. Speziell wird auf auf die chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion und die wasserstoffinduzierte SpRK näher eingegangen. Abschließend werden einige normative Prüfmöglichkeiten vorgestellt. T2 - Korrsosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 28.01.2026 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion PY - 2026 AN - OPUS4-65425 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neugum, Tim T1 - Application of the substructure method to assess the fire resistance of thermally restrained columns N2 - Usually, the fire resistance of load-bearing structural elements is determined by single members testing. A mechanical load is applied to the member in a force-controlled manner and is maintained constant throughout the fire test. After applying the mechanical load, the thermal exposure starts according to the ISO 834 fire curve. In this conventional test method, no interaction between the tested member and the entire building structure is considered. In buildings, the surrounding structure can restrain the thermal expansion of a member in case of fire. This may have both positive and negative effects on the fire resistance of this structural element. Several years ago, the Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE) at the University of Coimbra in Portugal and the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Germany carried out fire tests on circular and square steel-reinforced concrete columns with restrained thermal expansion. BAM´s column test furnace allows the specimen to be subjected to thermal exposure and mechanical loading simultaneously. In addition, this device has a substructure test module, which can also provide restrained test conditions. In an ongoing research project at BAM and Technische Universität Braunschweig, the effect of restrained test conditions on the behaviour of steel-reinforced columns under fire exposure is further investigated. The comprehensive test programme of the project includes 14 steel-reinforced concrete columns. Several parameters are varied, i.e., the stiffness representing the surrounding structure of the column, the load level, the eccentricity of the applied load, and the fire exposure to be used. The selection of parameters is based on a real building case study. Furthermore, material tests are carried out to characterize the mechanical properties of the concrete at elevated temperatures, to be included in a numerical simulation. T2 - Vortrag an der Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr in Hamburg CY - Hamburg, Germany DA - 27.01.2026 KW - Fire tests KW - Steel-reinforced concrete columns KW - Thermal constraint KW - Substructure method KW - Numerical simulation PY - 2026 AN - OPUS4-65431 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Korrosionszustand in Offshore-Umgebung (hochlegiert) nach 2-jähriger Auslagerung N2 - Zur Erweiterung der Anwendungserfahrungen nichtrostender Stähle unter maritimen Einsatzbedingungen, wurden Testracks auf der Umspannplattform OSS des Windparks Hohe See errichtet. Hier wurden neben Standardproben zur Korrosivitätsbestimmung nach ISO 9223 auch mehrere Serien nichtrostender Stahlgüten mit unterschiedlichen Oberflächen, Spaltausbildungen und Verarbeitungszuständen ausgelagert und nun nach 2-jähriger Bewitterungszeit bewertet. In diesem Beitrag werden Oberflächenzustände, Korrosionszustände und Lochtiefen dieser Probekörper gezeigt und Vergleiche zu den Ergebnissen nach 1-jähriger Auslagerung gezogen, die bereits bei der 21.Tagung vorgestellt wurden. T2 - 23. Tagung Korrosionsschutz in der Maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 27.01.2026 KW - Korrosion KW - Offshore KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl PY - 2026 AN - OPUS4-65429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Bioreceptive Building Facades: Codesigning with nature N2 - Building envelopes represent a key interface between solid substrates, the biosphere, and the atmosphere, and consequently serve as natural habitats for subaerial biofilms. This study investigates strategies to enhance the bioreceptivity of concrete cladding to support microalgae‑rich biofilms as a sustainable alternative to biocide‑dependent facade systems. Using a controlled dual‑species biofilm model and assessing algal vitality via PAM fluorometry, we examined how concrete composition and surface properties influence colonization dynamics. The results demonstrate that substrate pH and carbonation state are primary determinants of both biofilm establishment and organismal vitality, whereas nutrient supplementation exerts comparatively minor effects. Adhesion assays indicate that moderate mechanical stress can increase biofilm robustness, and laboratory rain simulations show that surface texture and near‑surface porosity promote water retention and enhance biofilm attachment. A synergistic interaction between the algal and fungal components was observed under specific stress conditions, offering a potential explanation for the reduced performance of biofilms when transitioning from ideal laboratory settings to outdoor environments. Overall, the findings highlight that the development of stable, photosynthetically active biofilm facades requires careful optimization of organism growth, physiological performance, and long‑term adhesion to the substrate. T2 - SASBE 2025: Smart and Sustainable Built Environment CY - Lille, France DA - 03.11.2025 KW - Concrete KW - Bioreceptivity KW - Laboratory test KW - Biofilm KW - Fluorometry PY - 2025 AN - OPUS4-65446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Greening Concrete with biofilms: Codesigning with nature N2 - uilding envelopes act as artificial lithic surfaces and natural substrates for subaerial biofilms, whose establishment depends on surface bioreceptivity. This study investigates how concrete cladding can be engineered to support microalgae‑dominated biofilms. A multi‑stage experimental framework—ranging from petri‑dish cultivation and adhesion testing to laboratory weathering simulations and outdoor exposure—was applied. A reproducible dual alga–fungus model biofilm enabled controlled assessment, with algal vitality quantified using PAM fluorometry. Results identify pH and carbonation as primary determinants of successful colonization, while nutrient addition has only minor influence. Adhesion tests show that moderate stress can enhance resilience to hydrodynamic forces. Rain‑simulation experiments highlight the importance of surface texture and near‑surface porosity for water retention, microbial attachment, and sustained growth. A synergistic interaction between algae and fungi under stress conditions may explain the poor outdoor performance of biofilms cultivated under ideal laboratory conditions. Overall, optimizing photosynthetic efficiency, organismal growth, and adhesion strength is essential for developing durable algal biofilm‑based façade systems. T2 - 4th International Conference of Sustainable Building Materials CY - Eindhoven, The Netherlands DA - 10.08.2025 KW - Concrete KW - Bioreceptivity KW - Laboratory test KW - Biofilm KW - Fluorometry PY - 2025 AN - OPUS4-65447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Zaripova, Gulshat A1 - Brinkman, Nienke A1 - Gebraad, Lars A1 - Boehm, Christian A1 - Trattnig, Horst T1 - Digital Twin for the Simulation of Acoustic Emission Wave Propagation in Prestressed Concrete Elements N2 - In the 1950s, the use of prestressed concrete construction for bridges became widespread. The lack of experience in the early days causes problems today regarding a combination of corrosion and fatigue of the tendons. Wire breaks can lead to structural failure without warning. Acoustic emission analysis is the only reliable monitoring method to prevent catastrophic damage. Through an acoustic simulation of the structure and its fusion with measurement data, the research project "Digital Twin for the Simulation of Acoustic Emission Wave Propagation in Prestressed Concrete Elements" lays the foundation for optimizing the monitoring systems. T2 - III AE 2025 Nagoya CY - Nagoya, Japan DA - 04.11.2025 KW - Acoustic emission monitoring KW - Digital acoustic twin KW - Prestressed concrete bridge KW - Wire break KW - Stress corrosion cracking PY - 2025 SP - 113 EP - 117 PB - Japanese Society for Non-Destructive Inspection (JSNDI) AN - OPUS4-65456 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas A1 - Sanchez Trujillo, Camila Andrea A1 - Hau, Julia A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Malm, F. T1 - Structural Monitoring in an Urban Underground Metro Station Using Cod N2 - Active ultrasonic monitoring with coda wave interferometry has demonstrated its potential for structural Health monitoring in concrete structures. This study investigates its application using ultrasonic transducers embedded in the ceiling of a subway station in Munich, Germany. We evaluate the impact of environmental conditions, specifically electromagnetic interference and temperature, on data quality, as well as the influence of regular loading from passing trams. Results indicate that electromagnetic interference significantly affects measurements, while temperature effects remain minimal due to the station’s stable thermal environment. Long-term measurements and a controlled load test show that both dynamic and static loading from trams induce ultrasonic velocity changes of only 0.01%–0.06%. Although the experiment demonstrates the capacity to detect structural responses and supports the feasibility of long-term monitoring, improved electromagnetic shielding and Hardware reliability are required for successful future applications. T2 - NDT-CE 2025 CY - Izmir, Turkey DA - 24.09.2025 KW - Coda Wave Interferometry (CWI) KW - Structural health monitoring (SHM) KW - Concrete KW - Ultrasonic testing KW - Urban infrastructure PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654619 DO - https://doi.org/10.58286/31706 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 10 PB - e-Journal of Nondestructive Testing (eJNDT) AN - OPUS4-65461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Structural Monitoring in an Urban Underground Metro Station Using Coda Wave Interferometry N2 - Active ultrasonic monitoring with coda wave interferometry has demonstrated its potential for structural health monitoring in concrete structures. This study investigates its application using ultrasonic transducers embedded in the ceiling of a subway station in Munich, Germany. We evaluate the impact of environmental conditions, specifically electromagnetic interference and temperature, on data quality, as well as the influence of regular loading from passing trams. Results indicate that electromagnetic interference significantly affects measurements, while temperature effects remain minimal due to the station’s stable thermal environment. Long-term measurements and a controlled load test show that both dynamic and static loading from trams induce ultrasonic velocity changes of only 0.01%–0.06%. Although the experiment demonstrates the capacity to detect structural responses and supports the feasibility of long-term monitoring, T2 - NDT-CE 2025 CY - Izmir, Türkiye DA - 24.09.2025 KW - Coda Wave Interferometry (CWI), KW - Coda Wave Monitoring KW - Concrete KW - Ultrasonic testing KW - Urban infrastructure PY - 2025 AN - OPUS4-65462 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Epple, Niklas T1 - Monitoring of Concrete Infrastructure with Active Ultrasound Coda Wave Interferometry N2 - Coda Wave Interferometry has been used in Geophysics to detect weak changes in scattering media. Past research in Structural Health Monitoring has shown that this methodology can be applied to concrete structures to detect material changes by calculation of relative velocity changes. Successive measurements with embedded ultrasonic transducers provide a repeatable signal for reliable long-term monitoring of concrete. To research the application in real-world structures, we have embedded ultrasonic transducers in a bridge in Ulm and a Metro station in Munich, Germany. This study gives an overview of the monitoring of these two structures. The results show the potential and challenges of the method. Data evaluation can be largely automated to gain insights into material changes and other influences on the structure, such as traffic-induced load and temperature variations. The experiments demonstrate the ease of installation, longevity of the sensor installation, and sensitivity of the measurement technique, but highlight problems with the application, especially if electromagnetic noise affects data quality. As no confirmed substantial damage was recorded during the monitoring period on both structures, we evaluate load tests to investigate the effect of static load on the structures and the coda monitoring results. The experiments show that the influence of load can be detected, even if the temperature influence is not removed from the data. This indicates that online damage detection with coda monitoring is possible, but further research on damage detection in real-world structures has to be conducted to confirm laboratory findings. T2 - 13th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure CY - Graz, Austria DA - 01.09.2025 KW - Active Ultrasound Measurements KW - Coda Wave Monitoring, KW - Embedded Transducers PY - 2025 AN - OPUS4-65460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Digital Twin for the Simulation of Acoustic Emission Wave Propagation in Prestressed Concrete Elements N2 - In the 1950s, the use of prestressed concrete construction for bridges became widespread. The lack of experience in the early days causes problems today regarding a combination of corrosion and fatigue of the tendons. Wire breaks can lead to structural failure without warning. Acoustic emission analysis is the only reliable monitoring method to prevent catastrophic damage. Through an acoustic simulation of the structure and its fusion with measurement data, the research project "Digital Twin for the Simulation of Acoustic Emission Wave Propagation in Prestressed Concrete Elements" lays the foundation for optimizing the monitoring systems. T2 - III AE 2025 Nagoya CY - Nagoya, Japan DA - 04.11.2025 KW - Acoustic emission monitoring KW - Digital acoustic twin KW - Prestressed concrete bridge KW - Wire break KW - Stress corrosion cracking PY - 2025 AN - OPUS4-65457 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Völker, Tobias A1 - Blaschke, Jil A1 - Lierenfeld, Matthias A1 - Wilsch, Gerd A1 - Dalichow, Dirk A1 - Truffer, Philipp A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Aktuelle Anwendungsbeispiele der laserinduzierten Plasmaspektroskopie in der Bauwerksdiagnostik N2 - Die Zustandsbewertung und Instandhaltung von Betonbauwerken erfordert zuverlässige und effiziente Analysemethoden, um komplexe Schadensmechanismen frühzeitig erkennen und fundiert bewerten zu können. Klassische chemisch-analytische Verfahren in der Betonanalytik liefern zwar präzise Ergebnisse bezogen auf die Probenmasse, sind jedoch mit erheblichem Laboraufwand verbunden, in ihrer räumlichen Auflösung durch die Probenahme begrenzt und hinsichtlich der Ergebnisinterpretation mit Unsicherheiten behaftet. Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) bietet hier ein hohes Potenzial als schnelle, bildgebende und weitgehend zerstörungsarme Alternative. In den vergangenen Jahren hat sich das Verfahren zunehmend in der Bauwerksdiagnostik etabliert und wird heute für ein breites Spektrum an Anwendungen eingesetzt. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der LIBS-Anwendungen und zeigt anhand ausgewählter Praxisbeispiele die Leistungsfähigkeit, den Mehrwert, die Grenzen und die zukünftigen Entwicklungsperspektiven des Verfahrens auf. KW - LIBS KW - Spektroskopie KW - Chemische Analyse KW - Infrastruktur KW - Bauwerksdiagnostik PY - 2026 DO - https://doi.org/10.1002/best.70078 SN - 1437-1006 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-65445 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittrich, Tim A1 - Jansen, Daniel A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Dehn, Frank T1 - Thermal decomposition in blended cement systems and its effect on fire-induced concrete spalling: Insights from XRD and TGA N2 - Blended cements are gaining increasing popularity due to their lower CO2-footprint in comparison to ordinary Portland cement (OPC). However, this growing use raises the potential risk of buildings made with blended cement concrete being exposed to fire, which can lead to heavy damages caused by explosive concrete spalling. It has already been shown that the cement type strongly influences the fire-induced concrete spalling and the thermally induced moisture transport, however, to understand the mechanisms behind these findings the thermal decomposition behavior of the cementitious matrix must be investigated more systematically. Therefore, the phase content of three blended cement pastes (CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) was studied in comparison with a Portland cement paste (CEM I) after temperature exposure to 20 ◦C, 105 ◦C, 300 ◦C and 500 ◦C. Clear differences in the initial phase composition and their dehydration behavior between the individual cement types were recognized. In conclusion, blended cements showed lower amounts of AFt and AFm phases and additionally lower amounts of portlandite and C-(A)-S-H were found in CEM III/A and CEM II/B-Q pastes. The results suggest that higher AFt and AFm contents in CEM I, which are associated with greater water release at relatively low temperatures may ultimately reduce the spalling risk. Furthermore, C-(A)-S-H in CEM III/A and CEM II/B-Q showed increased thermal stability and large amounts of non-hydrated phases were found in every blended cement paste. Both of those aspects might contribute to thermomechanical spalling and the overall increased spalling susceptibility observed in blended cement concrete. KW - Fire concrete spalling KW - High temperatures KW - Blended cements KW - Dehydration KW - XRD KW - TGA PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653698 DO - https://doi.org/10.1016/j.cscm.2026.e05784 SN - 2214-5095 VL - 24 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-65369 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Z. C. A1 - Haist, M. A1 - Ivanov, D. A1 - Jakob, C. A1 - Jansen, D. A1 - Schmid, M. A1 - Kißling, P. A. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Link, J. A1 - Mechtcherine, V. A1 - Neubauer, J. A1 - Plank, J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Schilde, C. A1 - Schröfl, C. A1 - Sowoidnich, T. A1 - Stephan, D. T1 - Characterization data of reference cement CEM III/A 42.5N used for priority program DFG SPP 2005 "Opus Fluidum Futurum - Rheology of reactive, multiscale, multiphase construction materials" N2 - Two types of cements were selected as the reference cement in the priority program 2005 of the German Research Foundation (DFG SPP 2005). A thorough characterization of CEM I 42.5 R has been made in a recent publication. In this paper, the characterization data of the other reference cement CEM III/A 42.5 N are presented from the aspects of chemical and mineralogical compositions as well as physical and chemical properties. The characterization data of the slag, which is the second main constituent of this specific cement besides the clinker, are presented independently. For all data received, the mean values and the corresponding errors were calculated. The data shall be used for the ongoing research within the priority program. Also, researchers from outside this priority program can benefit from these data if the same materials are used. KW - Cement KW - Slag KW - Characterization KW - DFG SPP 2005 PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-568980 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2020.105524 SN - 2352-3409 VL - 30 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Tchetgnia Ngassam, Ines Leana ED - Schmidt, Wolfram ED - Tchetgnia Ngassam, Ines Leana T1 - Cement proficiency testing scheme 2016/2017 - Final report N2 - The cement proficiency testing (PT) scheme was set up by the German Metrology Institute (PTB) and the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in 2012. The PT scheme was a spin-off from a European Commission and African, Caribbean and Pacific-Group of States funded project entitled SPIN – Spearhead Network for Innovative, Clean and Safe Cement and Concrete Technologies (www.spin.bam.de). The SPIN project aimed at crosslinking experts in industry and policy making bodies, with the prospect of establishing a sustainable cement and concrete construction capacity in Africa. After a successful first pan-African proficiency testing scheme in 2012/2013, it was decided to establish the scheme permanently and independent of the SPIN project. The main focus of setting up a testing scheme was to enable all cement testing laboratories in Africa to evaluate their competence and efficiency in cement testing and further enhance their capacity to obtain better quality products according to their environment. The acronym developed for the PT scheme is PACE-PTS (Pan-African Cement Proficiency Testing Scheme). The framework for the PT scheme was set up jointly among the organisers and the first participants. The first PT scheme was initiated in Dar Es Salaam in 2012 followed by a final workshop in Berlin in 2013. The second PT scheme began in 2014. A final workshop was organised in Dar es Salaam in 2015. The third and current scheme was started in 2016 and the final workshop is held in Yaoundé. KW - PACE-PTS KW - Round Robin KW - Proficiency testing KW - Cement KW - Quality infrastructure PY - 2017 VL - 3 SP - 1 EP - 74 PB - BAM CY - Berlin AN - OPUS4-43546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan ED - Schmidt, Wolfram T1 - Why Africa can spearhead innovative and sustainable cement and concrete technologies globally N2 - The perception of concrete in the society as well as in the politics is rather negative. This becomes obvious in the fact that the phrase “concrete jungle” has become synonym for hapless living with no perspectives. In politics and research funding, it is also not easy to create a broader audience, since concrete is falsely considered as old-fashioned material that is sufficiently understood today and does not need further considerations, particularly compared to allegedly newer materials. However, particularly since the last two decades the technology has completely changed. Binders of today are no more the same binders as used before, and concrete mixture compositions of today diverge quite significantly from compositions in the past. There is little understanding world-wide about that. This causes that potentials the concrete technology bears are wasted. In the broadly found opinion that concrete is old-fashioned and ugly, it is ignored that architectural sins are not inherent to the material, which actually is extremely versatile and CO2-friendly compared to all other construction materials available. It is also ignored that 98% of the outer Earth’s crust are made of the elements cement and concrete are made from, and therefore it will be an illusion to believe that the complementary 2% can create materials to develop regions and infrastructures in less developed areas in the world. For betterment in Africa the infrastructural development should have highest priority, since poor connections between settlements are responsible for enormous Price increases [2], and urban traffic congestion is responsible for an incredible loss of productivity. It is not unrealistic to assume that earners that are dependent on a car get stuck in traffic about 3-4 hours per day in cities like Lagos, Nairobi or Dar es Salaam. However, the traffic congestions do not only affect the car owners negatively but the living of the entire urban population every day. Besides infrastructure, housing should be the other priority, since a large part of the African population does not live in adequate condition. This is a societal problem, since unequal Distribution of wealth is a major driving force for instability in societies. The latter has a global impact, since 8 many phenomena that can be observed all over the world such as political radicalism, xenophobia, terrorism, and migration can often be linked to instable societies. However, the importance of infrastructure has an even wider range. Most African countries go through a change process recently. In order to strengthen very positive perspectives, the focus in politics and research funding is put on issues such as agriculture, energy, and health, which are without doubt extremely important issues. However, it is typically overlooked that all enhancements in these areas can only become effective, when an infrastructure is created to support the implementation of better concepts. Mobility is the key to a prosperous future, and mobility can only be granted by infrastructural construction activities. Hence, compared to many other regions in the world, cement and concrete technologies have a significantly higher relevance in Africa. T2 - 2nd Symposium on Knowledge Exchange for Young Scientists (KEYS) CY - Accra, Ghana DA - 7.6.2016 KW - Cement KW - Concrete KW - Sustainability KW - Carbon dioxide KW - Polysaccharides KW - Cassava KW - Rheology PY - 2016 SN - 978-3-9817853-1-9 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 2 SP - 7 EP - 19 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-40974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Bio-adhesives and bio-chemicals from bio-mass N2 - After a brief introduction into past and modern concrete, the relevance of sustainable concrete technologies is emphasised from a global perspective. In order to minimise the environmental impact of cement and concrete in the world, solutions for alternative binder materials as well as rheology and performance modifying additives are presented based on local bio-based resources. However, the perception of bio-based constituents is typically rather negative in construction materials and its application is often limited to low-end construction. In order to show that this is not inevitable, the lecture ends with a number of case studies for the use of bio-based materials for high performance concrete applications. T2 - Sustainable Adhesives from Bio-Mass (SAB) Symposium CY - Greensboro, North Carolina, USA DA - 26.01.2017 KW - Starch KW - Bio-based materials KW - Superplasticizer KW - Ash KW - Concrete KW - Cement PY - 2017 AN - OPUS4-43544 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Priebe, Nsesheye Susan T1 - SPIN - Spearhead Network for Innovative, Clean and Safe Cement and Concrete Technologies N2 - Globally, cement and concrete experts are at the cutting-edge to sustainable, green, healthy but nonetheless high-performance concrete. Today concrete is not yet well established in Africa, which offers the unique opportunity to build up a cement and concrete market based on the highest available state of technology. As this industry needs high level expertise, a central issue in implementation of skilled technology is crosslinking research institutions and laboratories. It should not be neglected that concrete is a product with low transport ranges. This means that an improved concrete market mainly supports the local economy without exceeding financial drains to the international market. Thus it fosters the fight against poverty, which is an urgent need in most African countries. The project aims to cross-link experts with industry and policy making bodies, aiming to establish sustainable cement and concrete construction in Africa. KW - High-performance concrete KW - Cement technologies KW - Concrete technologies KW - Sustainable development PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-387428 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. SP - 1 EP - 3 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38742 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lorenzoni, Renata T1 - Effects of polysaccharide rheology modifying admixtures on early hydration of Portland cement and LC3 N2 - The construction sector accounts for 40% of global carbon emissions, and its impact is set to rise as growing populations drive increased construction activity, particularly in the Global South. In Africa, where cement is expensive and urban growth is rapid, innovative, locally tailored solutions are urgently needed. To address this environmental challenge, a common approach is to use limestone-calcined clay cement (LC3), which allows for approximately 50% clinker reduction with equivalent performance to OPC. However, LC3 often presents challenges in terms of fresh concrete properties due to its influence on rheological properties. This paper proposes the use of gum Arabic (GA), a polysaccharide biomass abundant in Africa, as a rheology modifying admixture. These local admixtures would provide access to chemical admixtures for a wider range of concrete users, including the informal sector, and create local value chains while minimising dependence on global supply streams. Rheometer, 1H nuclear magnetic resonance (1H NMR) and heat flow calorimetry (HFC) techniques were used to understand the influence of GA on both OPC and LC3 systems by monitoring their early hydration. Rheological results reveal that GA affects the fresh paste rheology of OPC and LC3 systems differently, requiring different dosages to achieve optimal performance. Heat flow and NMR analyses further confirm that GA retards the hydration reactions in both systems. T2 - Sustainable Construction in Africa 2025 CY - Nairobi, Kenya DA - 20.05.2025 KW - Polysaccharide-based admixture KW - Early hydration KW - LC3 KW - OPC PY - 2025 AN - OPUS4-63814 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Asante, Bright A1 - Soria-Castro, M. A1 - Schmidt, Wolfram ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Influence of aquacultural and agricultural bio-admixtures and binder components on yield stress and strength of cementitious systems N2 - Abstract: This study investigates the influence of bio-admixtures and bio-ashes from agricultural and aquaculture residues on the workability and strength of cement mortars. While bio-admixtures at low concentrations can enhance the strength, they create similar or lower yield stress as the reference. Bio ash, particularly at a 10% replacement level, maintained good strength, but higher replacements led to significant reductions in both strength and workability. These findings highlight the potential of sustainable construction materials but emphasize the need to balance performance specifications. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Agricultural bio-admixture KW - Aquacultural bio-admixture KW - Binder component PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612955 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 46 EP - 54 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61295 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Umeche, E. L. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Uzoegbo, H. Ch. ED - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan T1 - A survey and analysis of locally available cements in South Africa N2 - South Africa and recently Nigeria are the only net exporter of cement in Africa, yet cements are imported into the country mainly on the basis of price competitiveness. This poses potential for scatter in the properties of the cements in the South African market as pricing seems to be the only determining factor that affects Portland cements imported. A survey of cements of grade 42.5N in the South African cement market was carried out to identify major players in the industry. The identified cements, which included four locally produced and one imported cement were then analysed for both chemical composition and physical properties in line with the Eurocode EN 196. Tests carried out include loss on ignition, chloride content, sulphate content, specific surface (Blaine), standard consistence, initial setting time, final setting time, soundness and flexural and compressive strength at 2, 7 and 28 days. The testing program was initiated as part of on-going Africa-wide cement testing competency program in partnership with BAM and PTB in Germany. The performance of the identified cements from the different local manufacturers and the imported cement were analysed and are presented in this paper. These results reveal some similarities and differences in the properties. Particularly of interest is the marked difference in the 28 days compressive strength of the cements. This paper shows that there is need for further tests across the cement industry as some of the cements failed to meet certain requirement as set by EN 196. The paper also recommends the use of proficiency testing schemes in the cement industry of the country to ensure the cement laboratories are providing results of high quality and at the same time act as a check to make sure these laboratories are not failing to meet standard requirements. T2 - 2nd International Conference on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Cement KW - Proficiency testing KW - EN 196 KW - Standards KW - South Africa PY - 2016 SN - 978-3-9817502-3-2 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. SP - 91 EP - 98 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36876 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Unger, Jörg F. A1 - Mezhov, Alexander T1 - Characterization of temperature influence on the structural build-up of 3D printed concrete N2 - 3D concrete printing technologies enhance design freedom while reducing material use and costs without the need for formwork. Thereby, structural build-up is the key property governing stability and early strength evolution of 3D printed concrete after placement. Structural build-up is influenced by various factors, i.e., environmental conditions such as temperature. In this paper, the influence of ambient temperature on structural build-up was investigated through experimental and numerical approaches. Three experimental setups (small amplitude oscillatory shear, constant shear rate, and small amplitude oscillatory extensional tests) were applied to materials of increasing complexity under varying temperature conditions. A common modeling framework based on the maturity approach was developed to capture the time and temperature evolution. A stochastic framework was employed to estimate the unknown model parameters using experimental data. Experimental results demonstrate a significant temperature influence on structural build-up, consistent across all test setups and materials. The calibrated models successfully predict the structural build-up under different temperatures, confirming the applicability of the maturity approach to rheological parameters at early age. Furthermore, the stochastic parameter estimation allows a correct quantification of the uncertainties, enhancing model reliability. The comparison of two time evolution formulations indicates that a model with an additional linear stage is required for predicting the increase of the storage moduli ( $${G}{\prime}$$ G ′ , $${E}{\prime}$$ E ′ ). In conclusion, the study demonstrates that temperature significantly affects the structural build-up, and that the proposed modeling approach allows to predict this behavior. KW - Structural build-up KW - 3D concrete printing KW - Rheology KW - Temperature influence KW - Modeling KW - Green intelligent building PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654138 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02931-3 SN - 1359-5997 VL - 59 IS - 2 SP - 1 EP - 20 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65413 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram ED - Beushausen, Hans T1 - Application of a cusum control system for enhanced robustness of the flow properties of self-compacting concrete N2 - Control chart systems are used in quality management systems to keep production processes stable. In concrete production they are often applied for the control of the compressive strength. The most efficient control chart systems are cumulated sums (cusum), which help to observe deviations from a targeted value. Unlike alternative observation chart systems that focus on process data evaluation, cusum observations react very rapidly on systematic process changes in processes. Therefore, the cusum method is particularly suitable if immediate counteractions have to be taken, like in the case of fresh concrete properties of self-compacting concrete (SCC), which can have severe influences on the durability and mechanical strength of concrete. The rheology of SCC can be affected by an enormous variety of influencing factors, from raw material properties to handling or environmental temperature. The present study shows that regardless of the material based influencing parameter for a rheology change, a steady slump flow can be achieved only by adding supplementary superplasticizer in case of loss of flow and adding stabilising agent (ST) in case of increased flow if the respective V-mask indicates a systematic change. A reference SCC was artificially manipulated in order to achieve realistic experimental data for flowability and flowability changes due to changes in the raw material properties. The results point out that productions with applied cusum methods were capable of keeping the target slump flow deviation within approximately 1% only, while productions without applied cusum method deviated up to 14% and more from the target. T2 - fib Symposium 2016. Performance-Based Approaches for Concrete Structures. CY - Cape Town, South Africa DA - 21.11.2016 KW - Concrete KW - Self-compacting concrete KW - cusum KW - control chart KW - quality control KW - robustness PY - 2016 SN - 978-2-88394-121-2 SP - 106-1 EP - 106-10 PB - Fédération internationale du béton ( fib) CY - Lausanne, Switzerland AN - OPUS4-40976 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Mota, Berta A1 - Ramirez Caro, Alejandra T1 - The action of aggregates on concrete rheology N2 - Most factors acting on concrete rheology work at an extremely small-scale level. Influencing factors in the millimetre or centimetre area are essentially restricted to sand and aggregates. The latter, however, make up 50 to 70% of the total volume of most concretes – a fact often ignored in research on controlling concrete processing properties. Whereas suitably chosen concrete admixtures and additives can influence rheology in a very targeted manner, sand and aggregates are less suitable for controlling rheology but nonetheless contribute to the rheology of the Overall system. The actions of sand and aggregate can impose themselves upon the actions of admixtures and additives and, in unfavourable circumstances, even render them redundant. For this reason, any results concerning the processability of binding agent systems can only be transferred to concrete with great care. It is important to better understand the action of sand and aggregates in order to be able to harmonise them in such a way that they complement the action of superplasticisers positively, instead of working against them. Savings on costs can also be made by this targeted fine-tuning. KW - Rheology KW - Aggregates KW - Viscosity KW - Yield stress KW - Concrete PY - 2018 VL - 3 SP - 42 EP - 49 PB - ad-media GmbH CY - Cologne AN - OPUS4-47045 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Effects and potentials of plant based chemical admixtures on the performance of cementitious construction materials N2 - While today, engineers can choose from a wide range of rheology modifying admixtures, in some parts of the world, these are difficult to access, due to their complex processing. However, alternatives can be bio-based polymers such as polysaccharides from various sources. These are easily accessible all over the world, do not demand for complicated processing, and typically they are more sustainable than many established materials, which are crude oil-based. The paper presents the effects of acacia gum, cassava starch and the gum of triumfetta pendrata A. Rich on the rheological performance of cementitious systems. It is shown that acacia gum can be as efficient as polycarboxylate based superplasticisers, cassava starch can reduce the yield stress slightly with little effect on the plastic viscosity, and the gum of triumfetta pendrata A. Rich increases the thixotropy of cement pastes with plasticizing polymers significantly. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Polysaccharides KW - Rheology KW - Cement KW - Chemical admixtures KW - Bio-based concrete PY - 2019 AN - OPUS4-47675 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Challenges of the growing African cement market – Environmental issues, regulative framework and quality infrastructure requirements N2 - The African cement, concrete and construction business are growing at rapid pace. The cement sales are expected to grow tremendously until 2050. The number of newly built cement plants increases dramatically and in addition more cements are being imported from outside the continent, e.g. from Turkey, Pakistan, Indonesia, and China, driven by overcapacities in the countries of origin. This causes a high number of potentials and challenges at the same time. New cement plants can operate directly at best technological state of the art and thus incorporate more sustainable technologies as well as produce new and more sustainable products such as cements blended with sustainable supplementary cementitious materials such as calcined clays, and industrial or agricultural by products. At the same time the new variety of binding agent as well as the international imports, which are driven by price considerations, make the cement market prone to quality scatter. This puts pressure on the quality control regulations and institutions to ensure safety of construction, healthy application, and environmental safety for the population. The paper presents possible solutions to build up the rapidly increasing African cement production more sustainably than in the rest of the world as well as the related challenges and obstacles that need to be overcome. Based on experiences with a series of pan-African cement testing laboratory proficiency schemes conclusions are made on technical, regulative and political level. T2 - 2nd International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 21.11.2017 KW - Quality infrastructure KW - Round Robin KW - Proficiency testing KW - Cement KW - Africa PY - 2017 AN - OPUS4-43543 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Govin, Alexandre A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Bartholin, M. C. A1 - Grosseau, P. ED - Amziane, Sofiane ED - Sonebi, Mohammed ED - Charlet, Karine T1 - Effect of Guar gum derivatives combined with superplasticizers on properties of Portland cement pastes N2 - Chemical admixtures allow to create a variety of fresh and hardened state properties in cementitious materials. In the case of self-compacting concrete, plasticizers or superplasticizers are introduced with the aim to decrease the yield stress and the viscosity of the materials. However, in order to prevent segregation and bleeding, and to improve the water retention of cement-based system, stabilizing agents or viscosity agents are often introduced in addition. Among these admixtures, polysaccharides are most commonly used. The aim of this study is to provide an understanding of competitive or synergetic effects induced by the combination of hydroxypropyl guar stabilizing agents (HPG) and superplasticizers on cement pastes. Two polycarboxylate superplasticizers (PCE) exhibiting different charge densities and one HPG were studied. It was found that the combination of HPG with PCE superplasticizer strongly affects the rheological behavior of cement pastes. Despite the presence of HPG, the viscosity of the pastes strongly decreased with increasing dosage of PCE until it became close to the viscosity of a cement paste with PCE only. However, the use of HPG in combination with PCE allows maintaining a significant yield stress in the cement paste compared to PCE alone. The increase in the charge density of the PCE seemed to amplify the drop of the viscosity and to reduce the gain on the yield stress induced by HPG. The results also highlight a delay in the setting-time of the cement paste by adding HPG and PCE. The delay induced by HPG is significantly lower than that generated by PCEs. However, the combination of the both kind of admixtures leads to a slightly shorter setting-time compared to the PCE alone. T2 - Second International RILEM Conference on Bio-based Building Materials, 21-23 June 2017 CY - Clermont-Ferrand, France DA - 21.06.2017 KW - Rheology KW - Cement KW - Guar Gum KW - Polysaccharide KW - Superplasticizer PY - 2017 SN - 978-2-35158-192-6 SP - 55 EP - 61 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-43547 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Future civil engineering challenges - Skill requirements, new professional profiles and implementation N2 - Urbanisation, habitat, environment, infrastructure and sustainability are major global challenges of the 21st century. By planning, exploiting of resources, building, and maintaining, civil engineers and relevant adjacent disciplines have been carrying a large responsibility for the existing environmental problems. Civil engineers are responsible for 70% of all material uses in the world, and civil construction has been dominating the growth of the developing world for the next decades, with enormous impact on the global climate as well as the distribution of wealth and quality of living in the world. Today a variety of sustainable construction concepts have been developed and discussed. Recently a UNEP report was published, which provides a comprehensive overview of the challenges and potentials in the future from a scientific and industrial point of view. Sustainable solutions based on abundantly available resources (pozzolana and clay) or on renewable instead of limited industrial by-products (e.g. agricultural waste ashes) and new construction echnologies do exist. By applying, promoting and developing the implementation of the existing knowledge into real life constructions, civil engineers also hold the key for the mitigation of the global challenges. Using best practice sustainable construction solutions is particularly of highest importance in the developing world, since the implementation at an early stage creates the highest leverage for positive effects. T2 - 3rd Symposium on Knowledge Exchange for Young Scientists (KEYS) CY - Johannesburg, South Africa DA - 26.6.2017 KW - Civil Engineering KW - Cement KW - Concrete KW - Global engineering KW - Nano engineered materials KW - Sustainability PY - 2017 SN - 978-3-9818270-7-1 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 3 SP - 9 EP - 14 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-40975 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna A1 - Wiehle, Philipp A1 - Thiele, Marc ED - Nille-Hauf, Konstantin T1 - Structural design of rammed earth – Influence of manufacturing parameters on the compressive strength N2 - At present, no structural design code for rammed earth exists that is based on the semiprobabilistic safety concept and adequately reflects the mechanical performance of modern rammed earth structures. This research aims to establish a scientifically grounded design framework for load-bearing rammed earth walls, incorporating the semi-probabilistic safety approach to ensure reliability and structural integrity. As a first step within the research project the influence of the manufacturing parameters of rammed earth on its mechanical properties are investigated. Compressive strength tests are carried out on cylinders produced with varying initial moisture contents and different compaction energies. Moreover, it is investigated whether the Proctor test according to DIN 18127 is suitable for determining the optimal moisture content (OMC) of rammed earth production. T2 - Earth Builder Summit EBS 2025 CY - Biberach, Germany DA - 06.03.2025 KW - Rammed earth KW - Structral design KW - Mechanical parameters PY - 2025 SP - 41 EP - 44 PB - Hochschule Biberach CY - Biberach AN - OPUS4-64343 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Olonade, Kolawole Adisa A1 - Tchetgnia Ngassam, Ines Leana A1 - Mbugua, Rose A1 - Athman Mwende, Carol A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Ludwig, Horst-Michael T1 - Pflanzenbasierte Betonzusatzmittel für Hochleistungsbeton N2 - Während für die Bauwirtschaft in den meisten Ländern der nördlichen Halbkugel die Instandhaltung bestehender Strukturen und Infrastruktur im Vordergrund steht, geht es in vielen Ländern der Südhalbkugel in der Hauptsache um die Schaffung von Bauwerken und Infrastruktur zur Verwirklichung angemessener Lebensbedingungen, was wiederum das schnelle Wirtschaftswachstum weiter befeuert. Beton ist als Massenbaustoff, trotz landläufig anderer Bewertung, aufgrund seines im Vergleich zu anderen Baustoffen günstigen CO2-Footprints und der globalen Verfügbarkeit hierbei aktuell ohne Alternative. Allerdings ist Beton nach Wasser das am zweithäufigsten genutzte Produkt auf Erden [1] und die globale Nachfrage und Produktion steigt dramatisch. Dies hat Konsequenzen für das globale Klima, denn gerade die als Bindemittel eingesetzten Portlandzemente verursachen bei ihrer Herstellung selbst unter modernsten Produktionsbedingungen große Mengen an CO2. Deshalb müssen für zukünftige nachhaltigere Technologien neuartige Betone entwickelt werden, die bei gleicher oder verbesserter Leistungsfähigkeit, einen geringeren Bedarf an Portlandzement aufweisen. Um den CO2-Ausstoß, der mit der Betonherstellung verbunden ist zu minimieren, müssen Anteile an Portlandzement im Bindemittel reduziert und durch nachhaltigere Ersatzstoffe ausgetauscht werden. Darüber hinaus muss das eingesetzte Bindemittel im Beton so effizient wie möglich ausgenutzt werden. Das heißt, ein Bauteil oder Bauwerk sollte gerade so viel Bindemittel enthalten, wie für die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit erforderlich ist. Hierfür erscheint der Einsatz von leistungsfähigen bauchemischen Produkten unumgänglich. Diese können zum einen die veränderten Verarbeitungseigenschaften, die Zementersatzstoffe mit sich bringen, ausgleichen und gleichzeitig helfen, den Gesamtwassergehalt zu minimieren, so dass das Bindemittel seine maximale Leistungsfähigkeit erzielt. Fließmittel sind aktuell die wichtigsten Zusatzmittel für Beton. Sie reduzieren den Wasserbedarf und ermöglichen, Zement im Beton effizienter auszunutzen. Darüber hinaus sind Stabilisierer wichtig zur Erhöhung der Robustheit, insbesondere im Hinblick auf die bautechnischen Herausforderungen der Zukunft – vom Pumpen über weite Distanzen, dem Spritzen, dem Betonieren bei extremen Klimabedingungen bis hin zum 3D-Druck. T2 - ibausil CY - Weimar, Germany DA - 12.09.2018 KW - Bauchemie KW - Zusatzmittel KW - Rheologie KW - Polysaccharide KW - Akaziengummi KW - Triumfetta Pendrata A. Rich PY - 2018 SN - 978-3-00-059950-7 VL - 20 SP - 1-874 EP - 1-885 CY - Weimar AN - OPUS4-47048 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Leinitz, Sarah T1 - Assessment of rheological effects in the binder on the rheology of mortar N2 - In the last years flowable concrete has become increasingly important in applications such as, for systems with highly reinforced concrete with a complicated formwork, or sprayed concrete and 3D-printing of concrete. For all these applications it is necessary to have tailored rheological properties. Rheology can be described by values of yield stress and plastic viscosity, which can be determined for example by evaluation of rheometer measurements. But for different materials various rheometers with different geometries and stirrers are being used. To see the effects from paste in concrete, it is necessary to investigate mixes of paste, mortar and concrete, stepwise. But currently there exists no device, which is calibrated for these different systems at once. Due to this fact, conventional tests such as V-funnel efflux-time and flow diameter were determined, as well as rheometer data in different cell sizes and geometries. In this study the assessment of rheological effects in the binder on the rheology of mortar was investigated by using combination of two rheometers. T2 - Rheologische Messungen an Baustoffen 2018, 27. Workshop und Kolloquium CY - Regensburg, Germany DA - 07.03.2018 KW - Rheology KW - Cement KW - Mortar PY - 2018 AN - OPUS4-44447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Concrete casting robustness improvement due to active rheology control N2 - With ongoing innovation in process technology, the challenges of concrete technology are more and more focused on the rheological optimisation for these processes, since improper mixture stability or poor compaction ability negatively affect the concrete homogeneity and quality. However, along with the increasing complexity of today’s concrete mixture compositions, concrete becomes more prone to failure regarding the casting process. Variable properties of the raw materials typically cause changing workability. The reasons can be found among others in scattering water contents, physical or chemical properties of the cement or varying environmental temperatures. Robustness in the delicately adjusted rheology, however, is of utmost importance for modern and future process technology, from sprayed concrete over pumpable concrete towards 3D-printing, with regard to the long-term strength, the function and the durability. Typically, material induced changes cannot be identified easily due to the complex interactions of concrete constituents. Therefore, a precise and prompt counteraction is impossible. However, it is known that the yield stress can be controlled by addition of supplementary superplasticizer or stabilising agent. In combination with computerized process observation tools that can rapidly interpret and react on changes in the rheology, it is therefore thinkable, that only these two admixture types can adjust the rheology steadily and permanently, regardless of the actual root cause for observed macroscopic rheology change. The presentation will firstly give a comprehensive overview of effects at the interface between pore solution, particles and hydrates, which affect the rheology of fresh concrete. Secondly, ways are recommended how the rheology can be actively manipulated before eventually computerized methods are demonstrated that help to actively and rapidly assess and counteract performance scatter during steady casting processes. T2 - 2nd International Congress on Materials & Structural Stability CY - Rabat, Morocco DA - 21.11.2017 KW - Rheology KW - Control charts KW - Cusum KW - Additive manufacturing KW - Online quality control PY - 2017 AN - OPUS4-43542 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Promising bio-based rheology modifying agents for concrete N2 - Today, concrete engineers can vary consistencies between very stiff and self-compacting. The possibility to tailor rheological properties of concrete eventually opened up the path to multiple new technologies, where design criteria are no longer limited to the Young’s modulus and the compressive strength, but often comprise additional added value. It can therefore be concluded that the capability to control the rheology of concrete systems can be considered as the catalyst for concrete innovations such as polymer modified cementitious composites (PCC) self-compacting concrete (SCC), high-performance concrete (HPC), ultra-high performance concrete (UHPC) or strain hardening cement based composites (SHCC). In the same way rheology modifying admixtures will become key parameters in mastering the challenges of the next decades such as: - Additive manufacturing/3D-printing - Overcoming pumping height limitations - Casting at extreme temperatures - Tailored rheology at delivery In many regions in the Southern hemisphere, and particularly in Africa, the effective use of chemical admixtures for concrete could significantly contribute to solve problems induced by the challenging climatic conditions, but particularly in Africa it is difficult to use them, due to lacking local supply and supply infrastructure. For Africa, concrete admixtures are largely shipped or transported from Europe, the Arabian Peninsula, or Asia. The long distance transportation of chemicals is not very environmentally friendly and the economic consequences are dramatic: the agents are difficult to purchase, expensive, and there is not a large variety of products available in the market. However, bio-based chemicals have been used in construction for ages effectively. Due to the enormous relevance of rheology modifying admixtures it is worthwhile to recollect that nature provides an enormous variety of chemicals that can be used readily or with low processing. Today, the use of petrol based polycarboxylate ether superplasticizers has become quite common in concrete technology due to their versatility, but their uncomplicated and cost efficient availability is limited in most countries in Africa. However, alternatives are available, which can be found in many regions. Plant extracts have been used to modify the properties of concrete for long time. These plants are typically regionally abundantly available, cheap, and they are environmental friendly. They do not require special caring for seedlings, weeding or manuring to grow since they grow wildly. The talk will present an overview of various options for rheology modifying admixtures, that can be found in nature, and that may become a real alternative, once their interaction within the complex cementitious system is well understood. T2 - Rheologie komplexer Fluide: Theorie, Experiment und Anwendung, DRG/ProcessNet | Gemeinsame Diskussionstagung CY - Berlin, Germany DA - 13.3.2017 KW - Africa KW - Cement KW - Concrete KW - Admixtures KW - Polysaccharides KW - Cassava KW - Starch KW - Triumfetta Pendrata A. Rich KW - Nkui PY - 2016 AN - OPUS4-40979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Nazari, Narges T1 - Mikrohohlkathoden als Ultraschallquellen für zerstörungsfreie Prüfung N2 - Das Ziel dieser Arbeit ist es, das akustische Potenzial von Mikrohohlkathoden als Ultraschallquelle in der zerstörungsfreie Prüfung zu beleuchten. Im Mittelpunkt stehen Schalldruck, Richtverlauf und spektrale Anteile im Ultraschallbereich sowie der Einfluss der elektrischen Anregung. Es geht um eine praxisnahe Einordnung: Welche Stärken bringen MHCs als Sender mit, wo liegen die Grenzen. Die Ergebnisse sollen eine Grundlage schaffen, um MHCDs als neue Klasse kompakter Luft-Ultraschallquellen weiterzuentwickeln und gezielt in Prüfaufgaben einzusetzen. KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Mikrohohlkathoden KW - Plasmaakustik PY - 2025 SP - 1 EP - 57 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-65479 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Selch, M. A1 - Heckel, Thomas A1 - Casperson, Ralf ED - Dernbach, S. ED - Härdi, R. ED - Knape, S. ED - Nießen, N. ED - Salander, C. ED - Schmitz, M. ED - Stark, S. ED - Rüger, B. ED - Sauter-Servaes, T. T1 - Neue Lösungen für die Schienenprüfung N2 - Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs werden die Schienen im deutschen Eisenbahnnetz regelmäßig auf Defekte geprüft. Die aufgenommenen Prüfdaten werden derzeit überwiegend manuell gesichtet und bewertet. Die Schienenprüfung steht dabei vor der Herausforderung einer angespannten Personalsituation. Für die Auswertung der großen Menge an Daten muss daher nach effizienteren Lösungen gesucht werden. KW - Schienenprüfung KW - ZfP KW - Wirbelstromprüfung KW - Ultraschallprüfung PY - 2026 UR - www.eurailpress.de/etr DO - https://doi.org/10.61067/260133 SN - 0013-2845 VL - 75 IS - Januar + Februar SP - 43 EP - 48 PB - DVV Media Group GmbH CY - Hamburg AN - OPUS4-65483 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kossatz, Philipp A1 - Mezhov, Alexander A1 - Andresen, Elina A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Application of fluorescence spectroscopy for the monitoring of cement hydration N2 - Lanthanide-based upconversion nanoparticles (UCNPs) with size- and morphology-dependent emission patterns, composed of narrow bands of varying intensity in the ultraviolet, visible, near-infrared, and short-wave infrared wavelength region, were synthesized via a thermal decomposition approach under inert atmosphere. Subsequently, differently sized UCNPs were incorporated into ordinary Portland cement to study their stability in the harsh cementitious environment and assess their potential for the probing and monitoring of cement hydration. Microenvironment-specific changes in the emission properties of these inorganic luminophores were utilized to study and probe changes of physico-chemical parameters during cement hydration. Isothermal calorimetry was employed to better understand the influence of luminophore addition on cement hydration kinetics and for the correlation with the results of the optical studies. T2 - 12th ACI/RILEM International Conference on Cementitious Materials and Alternative Binders for Sustainable Concrete (ICCM 2024) CY - Toulouse, France DA - 23.06.2024 KW - Luminescence KW - Optical probe KW - Cement hydration PY - 2024 UR - https://www.iccm2024.com/ SP - 441 EP - 446 CY - Toulouse, France AN - OPUS4-62119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Dataset for publication: Characterization of temperature influence on the structural built-up of 3D concrete N2 - Implementation, data, and results for the generation of the study "Characterization of temperature influence on the structural built-up of 3D concrete". In this study, the influence of temperature on structural build-up is investigated. A significant temperature influence is demonstrated for three experimental setups (small amplitude oscillatory shear, constant shear rate, and small amplitude oscillatory extensional tests) using different materials. A common modeling framework capturing the time- and temperature evolution is derived based on the maturity approach. Two alternative formulations for the time evolution were proposed. Both models were calibrated using a probabilistic approach, allowing for uncertainty quantification. The calibrated models successfully predict the structural build-up under different ambient temperature conditions. KW - Structural build-up KW - 3D concrete printing KW - Modeling KW - Parameter identification KW - Temperature influence PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.15845818 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-64982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Govin, A. A1 - Bartholin, M.-C. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Grosseau, P. T1 - Combination of superplasticizers with hydroxypropyl guar, effect on cement-paste properties N2 - Viscosity-modifying agent (VMA) are used in several applications of concrete, such as underwater concrete, Self-Compacting Concrete (SCC) or Self-Levelling Underlayments (SLU) in order to improve the washout resistance and the stability. The study focuses on the modifications of cement pastes properties implied when a VMA (hydroxypropyl guars or HPG) and a superplasticizer are introduced together. For reaching this objective, two chemically different polycarboxylate-based superplasticizers (PCE) and two HPGs exhibiting different molar substitution ratios (MSHP), were studied. A method, combining total organic carbon and size exclusion chromatography, was developed in order to quantify the adsorption of the both admixtures. The adsorption of HPGs appears being significantly lowered by the presence of PCE, while only the adsorption of the less charged PCE is slightly affected by the HPG. As consequence, strong modifications of the rheological properties of cement pastes were noticed when HPG and PCE are combined. The desorption of HPG leads to higher yield stress and residual viscosity than with PCE alone. KW - Pore solution KW - Admixture KW - Rheology KW - Adsorption KW - Polymers PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.137 VL - 215 SP - 595 EP - 604 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-49298 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram ED - Banjad Pecur, Ivana ED - Baricevic, Ana ED - Stirmer, Nina ED - Bjegovic, Dubravka T1 - Potentials for sustainable cement and concrete technologies - Comparison between Africa and Europe N2 - The fundamental knowledge about cement and concrete has made enormous progress over the last decades, and today it would be possible to find optimised sustainable concrete solutions tailored for every given boundary framework and raw material supply. However, this knowledge barely finds implementation into practice despite the urgent global need to minimise carbon emissions and energy consumption. A major reason is that most concrete developments were historically made in the northern hemisphere, where today over-regulations and stagnating market perspectives slow down innovation drive towards higher sustainability. In most African countries, however, sustainable building is simply an urgent real-life problem. The demand for building is enormous, Standard solutions are not an option, and the pool of innovative local raw materials and concrete concepts is enormous. The paper provides a comprehensive comparison between the boundary frameworks of Europe and Africa, and it is explained why local African solutions shall be given priority over imported solutions. Examples of local African concrete solutions are given, and ideas for a rapid implementation are developed. Most of the potentially useful materials such as agricultural ashes, natural and calcined pozzolans, polysaccharides, etc. have not yet been subject to intensive research to date. Therefore, it is not unlikely to assume that with an open mind for non-Standard solutions, combined with creativity and particularly knowledge and awareness, the next generation of innovative and sustainable concretes will be developed and applied on the African continent. Therefore, the conclusion is that particularly the African continent provides the best starting position to develop better and more sustainable concrete solutions than anywhere else in the world. Hence, Africa can become a global pioneer in green cement and concrete technology with impact to the entire world. N2 - Posljednih desetljeća načinjen je golem napredak u temeljnim znanjima o cementu i betonu. Danas bi bilo moguće naći rješenja za optimalni održivi beton primjeren svakom danom okviru i dobavi sirovina. Međutim, takvo znanje jedva da se primjenjuje u praksi unatoč hitnoj globalnoj potrebi smanjenja na najmanju mjeru emisija ugljika i potrošnje energije. Glavni je razlog što je većina razvoja u području betona tijekom povijesti načinjena u sjevernoj hemisferi gdje danas preregulacija i perspektiva stagnirajućeg tržišta usporavaju inovacije ka većoj održivosti. Međutim, u većini afričkih zemalja održiva gradnja jednostavno je hitni problem svakodnevice. Zahtjevi za gradnjom su golemi, obična rješenja nisu opcija, rezerve inovativnih lokalnih sirovina i mogućnosti primjene betona su golemi. U radu se daje sveobuhvatna usporedba graničnih okosnica Europe i Afrike, a objašnjeno je zašto se lokalnim afričkim rješenjima mora dati prioritet pred uvezenim rješenjima. Većina potencijalno korisnih materijala kao što su pepeli iz poljoprivrede, prirodni i kalcinirani pucolani, polisaharidi itd. do danas nisu bili predmetom intenzivnih istraživanja. Stoga nije nevjerojatno pretpostaviti da će se Nova generacija inovativnih i održivih betona razviti i primijeniti na afričkom kontinentu uz otvorenost prema nestandardnim rješenjima i u kombinaciji s kreativnošću i posebno znanjem i sviješću. Stoga je zaključeno da naročito afrički kontinent osigurava najbolju početnu poziciju za razvoj boljih i održivijih betona nego bilo gdje u svijetu. Prema tome Afrika može postati svjetski pionir u tehnologiji zelenoga cementa i betona s utjecajem na cijeli svijet. T2 - 1st International Conference on Construction Materials for a Sustainable Future CY - Zadar, Croatia DA - 19.4.2017 KW - Africa KW - Sustainability KW - Cement KW - Concrete KW - Admixtures KW - Carbon emissions PY - 2017 SN - 978-953-8168-04-8 SP - 829 EP - 835 CY - Zagreb, Croatia AN - OPUS4-40977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lorenzoni, Renata A1 - Mezhov, Alexander A1 - Fritsch, Tobias A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Effect of Biochar on the Microstructure and Mechanical Response of Cement Paste N2 - The use of biochar as a supplementary cementitious material is proposed to reduce the global greenhouse gas emissions. Since biochar is non-reactive, has a low density and complex porosity, its incorporation into cementitious materials results in microstructural changes and consequently affects the mechanical response. This work advances the mechanical response understanding of Portland cement composites with 0, 5, and 25 volume percent (vol%) of cement replaced with biochar by using in-situ computed tomography, correlating with the microstructural changes analyzed by HFC, gas sorption, MIP, gas sorption, and NMR. The results highlight the influence of the mesoscale structure on mechanical responses and relate the lack of loss of mechanical strength at 5 vol% replacement to the compensation of decreasing larger pores with biochar addition. At 25 vol% replacement, the amount of weakened zones in the paste due to biochar overcompensates the positive effect of the reduction in larger pores, resulting in a loss of mechanical properties. Hence, small amounts of biochar can enhance the microstructure, but the reduction of the carbon footprint is limited. T2 - 24th International Conference on Composite Materials (ICCM24) CY - Baltimore, Maryland, USA DA - 04.08.2024 KW - Supplementary cementitious materials KW - Biochar KW - Microstructure KW - In-situ computed tomography KW - Mechanical proprieties. PY - 2024 DO - https://doi.org/10.14359/51742027 VL - 362 SP - 1020 EP - 1032 PB - International Concrete Abstracts Portal AN - OPUS4-62115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Agricultureal Waste for High Performance Construction - Potentials for Innovation, Markets, and Sustainability N2 - The presentation provides an overview of potentials for high performance construction materials based on local agricultural waste materials in different regions in Africa. T2 - 5th German-African Infrastructure Forum 2017 CY - Düsseldorf, Germany DA - 08.11.2017 KW - Cement KW - Concrete KW - Bio-based materials KW - Sustainability KW - Africa PY - 2017 AN - OPUS4-43545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thiedeitz, M. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Härder, M. A1 - Kränkel, T. T1 - Performance of rice husk ash as supplementary cementitious material after production in the field and in the lab N2 - Supplementary cementitious materials (SCM) can reduce the total amount of Portland cement clinker in concrete production. Rice husk ashes (RHA) can be converted from an agricultural by-product to a high-performance concrete constituent due to a high amount of reactive silica with pozzolanic properties if they are burnt under controlled conditions. The way and duration of combustion, the cooling process as well as the temperature have an effect on the silica form and thus, the chemical and physical performance of the RHA. Various studies on the best combustion technique have been published to investigate the ideal combustion techniques. Yet, the process mostly took place under laboratory conditions. Investigating the difference between the performance of RHA produced in a rural environment and laboratory conditions is useful for the assessment and future enhancement of RHA production, and its application both as building material, for example in rural areas where it is sourced in large quantities, and as additive for high performance concrete. Thus, the paper presents a comparison between RHA produced under rudimentary conditions in a self-made furnace in the rural Bagamoyo, Tanzania and under controlled laboratory conditions at the Technical University of Munich, Germany, with different combustion methods and temperatures. In a second step, RHA was ground to reach particle size distributions comparable to cement. In a third step, cement pastes were prepared with 10%, 20% and 40% of cement replacement, and compared to the performance of plain and fly ash blended cement pastes. The results show that controlled burning conditions around 650 °C lead to high reactivity of silica and, therefore, to good performance as SCM. However, also the RHA burnt under less controlled conditions in the field provided reasonably good properties, if the process took place with proper burning parameters and adequate grinding. The knowledge can be implemented in the field to improve the final RHA performance as SCM in concrete. KW - Rice husk ash KW - Agricultural by-product KW - Supplementary cementitious material KW - Waste management KW - Carbon dioxide emissions PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-568953 DO - https://doi.org/10.3390/ma13194319 SN - 1996-1944 VL - 13 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cunningham, Patrick A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Revealing Value from Bioderived Polymers: Effects of Locally Sourced Polysaccharides on the Rheology of Limestone Mixtures N2 - Admixtures are important constituents to enhance the performance of concrete. They allow for more efficient use of binders which can mitigate negative environmental impacts from producing cement-based materials. Commonly used rheology modifying agents like polycarboxylate ethers or cellulose ethers are synthetic or semi-synthetic, respectively. This requires additional energy consumption for their production and global supply chains particularly for many developing regions, which will be large consumers of concrete in the future. However, many locally available bio-based polysaccharides could be effectively used instead. These polymers are often overlooked by engineers and scientists due to their limited distribution and inherent complexity, yet they represent an underleveraged source of precursors for admixtures. This study investigates the action mechanisms of some bio-based rheology modifying agents, i.e., acacia gum and miscanthus gum, and provides a comparison to a conventionally modified starch. The results show that the mechanism of action of these polymers is closely related to the composition of the mixture, mixing regime, and the composition of the aqueous phase. Depending on the agent, either plasticizing or stabilizing effects on rheology can be revealed. T2 - ICBBM: International Conference on Bio-Based Building Materials CY - Vienna, Austria DA - 21.06.2023 KW - Polysaccharides KW - Superplasticizers KW - Hydration KW - Cement PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-33465-8_60 SN - 2211-0852 VL - 45 SP - 782 EP - 792 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Switzerland AN - OPUS4-58726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fini, E. H. A1 - Poulikakos, L. A1 - de Claville Christiansen, J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Parast, M. M. T1 - Toward sustainability in the built environment: An integrative approach N2 - The built environment significantly impacts the health of individuals and populations in various ways. The health and durability of the built environment are intertwined with availability ofnaturally occurring and man-made resources and their supply chains. Therefore, resource con­ servation is a key to ensure sustainability of built environments. Many industrial wastes can be turned into valuable resources for reuse in construction of the built environment. For instance, biowaste (woody/ leafy biomass and animal waste) have been used to make construction adhesives (Fini et al., 2011), some urban wastes have been used in road construction (Poulikakos et al., 2017; Schmidt et al., 2021), end of life plastics and polymers have made their way to roadway construction, bio-oils and algae harvested from wastewater treatment plants has been used to make antiaging for outdoor building elements to mitigate UV aging (Kabir et al., 2021); sulfur has been used as an extender in asphalt and recycled mineral powders such as silica and alumina have been used to increase strength and durability against acidic compounds (Fini et al., 2019). These are just a few examples of recycling venues with beneficial uses in the built environment. The construction and operation of the built environment and the traffic that it attracts or facilitates significantly contribute to the emis­ sion of greenhouse gasses (GHG) and cause air pollution. The direct and indirect impacts of GHG and air pollutants on the environment and so­ cieties have been weil established. The built environment can be used as a powerful platform not only for recycling and resource conservation but also to remove near-ground gaseous contaminants. This can be done via tailored design and engineering of adsorptive construction materials via recycling of waste materials. For instance, advanced sorbent systems can be made for removing C02, H2S, and formaldehyde from air. This re­ quires tailored sorbent design, topology optimization, and catalytic conversion of collected gaseous compounds to name a few. This special issue covers innovative materials, methods, and man­ agement practices which aim to simultaneously address durability ofthe built environment, air quality, resource conservation, and supply chain resilience. Such innovative materials, methods, and management prac­ tices will transform the built environment into not only an active contributor to no waste, no pollution for healthy environment, but also a medium that converts the waste and pollution into beneficial products for use in the built environment, thereby promoting resource conser­ vation. Followings are examples of topics that the special issue is interested in: • Venuses to advance resource conservation specifically via novel ap­ proaches in the built environment. • Innovative construction materials for passive or active adsorption of harmful gaseous emissions to conserve air, energy, and water. • Advanced materials, methods, and management practices to pro­ mote well-being of the built environment. • Smart buildings to promote resource conservation. • Research convergence in the built environment for zero waste, zero pollution economy. KW - Impacts KW - Resource PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105676 VL - 172 SP - 1 EP - 2 PB - Elsevier AN - OPUS4-58402 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - de Carvello, J. M. F. A1 - Carvalho Fontes, W. A1 - de Azevedo, C. F. A1 - Brigolini, G. J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Fiorotti Peixoto, R. A. T1 - Enhancing the eco-efficiency of concrete using engineered recycled mineral admixtures and recycled aggregates N2 - Non-conventional densely packed concrete mixtures are proposed and evaluated in this paper using engineered recycled mineral admixtures and recycled aggregates obtained from steel slag, quartz mining tailings, and quartzite mining tailings. High fines content sand-concretes containing coarser- and finer-than-cement recycled powders were designed to obtain blends with broader particle-size ranges and improved packing density. As a result, compressive strength up to 99 MPa, cement intensity up to 2.33 kg/m³/MPa, and consumption of recycled material up to 95 vol% were obtained. Compressive strengths up to 66 MPa and cement intensity up to 2.34 kg/m³/MPa were also obtained with the addition of coarse aggregates to such sand-concrete mixtures, with consumption of recycled material up to 96.5%. The results launch new insights on the role of recycled admixtures and aggregates on the mixture design of cement-based composites regarding efficiency improvement and technological performance. KW - Low-cement concrete KW - Recycled mineral admixture KW - Basic oxygen furnace slag KW - Quartzite mining tailing KW - Packing density PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120530 VL - 257 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier AN - OPUS4-58401 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vasiliou, Eleni A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Stefanidou, Maria A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Rogge, Andreas ED - Amziane, Sofiane ED - Sonebi, Mohammed ED - Charlet, Karine T1 - Effectiveness of starch ethers as rheology modifying admixtures for cement based systems N2 - Polysaccharides are important rheology modifying admixtures in the building material sector. The use of starch is becoming increasingly important, due to many ecological and economic advantages. In the construction sector, starch ethers are being used as thickeners and as means to increase the yield stress. The starch ethers that are available on the market differ in their behaviour, which can vary greatly depending upon the binder system and mortar composition, e.g. solid volume content, binder type, additional admixtures. In view of the limited knowledge about the influence of molecular modifications associated with cement based systems, some fundamental rheological functional mechanisms were analysed in this study. The differently modified starch ethers used were derived from potatoes. They varied in their charges and degrees of hydroxypropylation. The setting and the flow behaviour of all examined variations of starch ethers were analysed in cement pastes. In order to illustrate the effects of the starch ethers that were used, the water-cement ratio (w/c) was held constant in all the mixtures [Schmidt 2012]. The results indicated significant differences in setting and flow behaviour. T2 - Second International RILEM Conference on Bio-based Building Materials CY - Clermont-Ferrand, France DA - 21.06.2017 KW - Rheology KW - Polysaccharides KW - Cement KW - Concrete KW - Starch KW - Polycarboxylate PY - 2017 SN - 978-2-35158-192-6 SP - 81 EP - 85 PB - RILEM S.A.R.L CY - Paris, France AN - OPUS4-43548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Leinitz, Sarah A1 - Lu, Z. A1 - Becker, S. A1 - Stephan, D. A1 - von Klitzing, R. A1 - Schmidt, Wolfram ED - Mechtcherine, V. ED - Khayat, K. ED - Secrieru, E. T1 - Influence of different accelerators on the rheology and early hydration of cement paste N2 - Special applications like pumping, spraying or printing of concrete require the precise adjustment of very specific rheological properties at different time steps during the casting process. Superplasticizers such as polycarboxylate ethers (PCE) can be used to obtain the required flowability, which, possibly in combination with additional rheology modifying admixtures, generate the required specified consistency. However, after the application, the concrete should change the rheological properties immediately in order to avoid deformations at rest. Therefore, the use of accelerators can be effective. Accelerators influence the hydration of cementitious materials, and thus the rheological properties over the course of time and the setting. In this paper, the influence of different accelerators on the rheology and early hydration of cement paste as well as the interaction of accelerator and PCE are presented. Methods like rheometry, needle penetration tests and practical Tests like spread flow were applied. The used accelerators showed accelerating behavior on the cement pastes without and in the presence of PCE. At the same time an influence on the rheology could be observed. This effect was less in the mixes with PCE, especially at the highest water/cement ratio (w/c). KW - Rheology KW - Cement paste KW - Accelerator KW - Superplasticizer KW - Setting PY - 2019 SN - 978-3-030-22565-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-22566-7 SN - 2211-0844 VL - 23 SP - 106 EP - 115 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-49139 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, K. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Effect of Polycarboxylate Superplasticizer in Ordinary Portland Cement and Sulfate Resistant Cement N2 - Polycarboxylate superplasticizers (PCE) are the most widely used admixtures in today’s cementitious construction materials. The molecular structure has a decisive influence on the effectiveness of PCE, which also can be tailored to serve in a different cementitious system. The current study investigates the influence of the backbone charge density of PCE on the rheology, hydration kinetics, and adsorption behavior of ordinary Portland cement (OPC) and sulfate-resistant cement (SRC). The results indicate that regardless of the PCE type, OPC requires a higher amount of PCE to be adsorbed to induce changing of rheological parameters and hydration kinetics. Regardless of the cement type, the PCE with a higher charge density exhibits higher adsorption behavior, corresponding to lower viscosity measurement. Compared to OPC, SRC is more sensitive to the introduction of both PCEs and has a lower saturation dosage, indicating that SRC generally provides better workability properties regardless of the PCE. KW - Polycarboxylate superplasticizers (PCE) KW - Sulfate resistant cement (SRC) KW - Rheological KW - Adsorption KW - Cement hydration PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1061/JMCEE7.MTENG-15033 SN - 0899-1561 VL - 35 IS - 6 SP - 1 EP - 12 PB - ASCE Libary AN - OPUS4-58244 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Cunnigham, P. R. A1 - Shaba, A. F. A1 - Olonade, K. A. A1 - Ndawula, J. A1 - Tawiah, A. T. A1 - Marangu, J. M. A1 - Tlhatlha, Pheladi A1 - Obeng, E. ED - Banhia, N. T1 - Informal Sector Inclusion in Sustainable Concrete Construction in Africa N2 - Concrete used as a construction material is inevitable in Africa’s rapid urban growth, despite its significant contribution to carbon emissions. Hence, best practice concrete with reduced Portland cement clinker needs to be applied. The highly informal nature ofAfrica’s construction sector could impede the implementation of sustainable concrete construction. Although urgent need for economisation unintentionally often leads informal actors to operate according to circularity principles, the sector lacks awareness of climate challenges and incentives for adopting climate-friendly materials and technologies. In addition, the informal sector is prone to fraudulent adulterated materials and components causing challenges for safe and durable construction. The authors elaborate on the crucial role of the informal sector in driving sustainable construction forward, despite the lack of policies and disinterest from regulatory bodies. Solutions through education, communication, and quality control are proposed and discussed. T2 - 77th RILEM Annual Week and the 1st Interdisciplinary Symposium on Smart & Sustainable Infrastructures (ISSSI 2023) CY - Vancouver, Canada DA - 04.09.2023 KW - Cement testing KW - Hydration KW - Economic development KW - Informal sector KW - Cement chemistry PY - 2024 SN - 978-3-031-53391-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-53389-1_47 VL - 48 SP - 506 EP - 520 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Schweiz AN - OPUS4-61586 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kamashanju, Kabibi Charles ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Circular, bio-based, intelligent ecosystems for climate friendly construction materials supplies N2 - Abstract: Concrete is a major contributor to global energy demand and CO2-emissions, necessitating mitigation strategies. Utilising bio-based resources like polysaccharides, pozzolanic ashes from agricultural waste, and bio-based fibres and aggregates can reduce carbon footprints. However, implementation is hindered by stand- ards favouring scarce and traditionally European materials like fly ash and slag. This highlights the need to diversify resource streams to benefit the global South's abundance of bio-based resources and arable land. An inclusive approach recognizing bio-based resources is required through innovation and regional adaptation. T2 - 63. Forschungskolloquium Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Intelligent ecosystems KW - CO2-emissions PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613160 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 102 EP - 113 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61316 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fini, E. A1 - Kazemi, M. A1 - Poulikakos, L. A1 - de Claville Christiansen, J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Parast, M. T1 - Toward Sustainability in the Built Environment: An Integrative Approach N2 - The built environment refers to the human-made surroundings within which people reside and work, including buildings, green spaces, streets, urban centers, and critical infrastructure like water and energy networks. This sector holds a pivotal place in the global economy, contributing to approximately 10 percent of the global gross domestic product (Tokede et al., 2022). However, its importance extends far beyond monetary metrics, exerting a profound influence on emissions, resource utilization, and land use transformations across various industries. Notably, this sector stands responsible for more than one-third of global final energy consumption, underscoring its substantial contribution of nearly 40 % to global energy-related greenhouse gas emissions while consuming nearly 60 percent of the world’s total raw materials (Tokede et al., 2022; Thiedeitz et al., 2022). The recent surge in population and urbanization has exacerbated diverse challenges associated with the built environment, such as climate change, pollution, resource depletion, energy inefficiency, and economic instability (Corona et al., 2019). Addressing these multifaceted issues is crucial for fostering sustainability within the built environment. Accelerating the transition toward creating built environments that are circular, well-balanced, inclusive, and resilient, while achieving net� zero emissions, stands as a paramount necessity. This shift is vital to accommodate the future spatial requirements and combat global warming, particularly in light of the rapid urbanization observed in developing nations. One effective strategy for advancing sustainability within the built environment involves material conservation through engineering approaches. A key facet of this approach involves the judicious utilization of engineered waste materials, such as waste plastics, recycled concrete aggregates, and recycled asphalt, among others. These materials can be efficiently employed, accompanied by streamlined resource management practices, to mitigate resource depletion and curtail the release of toxic pollutants typically associated with conventional material production. Furthermore, the customization of design and engineering processes for adsorptive waste materials, exemplified by zeolites, can play a pivotal role in removing gaseous pollutants present in the vicinity. This comprehensive approach is essential for addressing the multifaceted challenges posed by resource scarcity and accumulating waste materials, while simultaneously nurturing sustainable development (Fini et al., 2021). Therefore, the development of practical methods and tools to facil� itate the incorporation of resource conservation and recycling into the establishment of sustainable built environments becomes an urgent imperative. The objective of this special issue is to demonstrate the myriad opportunities for enhancing the sustainability and health of the built environment. This is accomplished through the presentation of novel perspectives, data, models, frameworks, and innovative approaches designed to prevent or mitigate long-term unintended consequences. The overarching goal is to integrate sustainable practices into the fabric of the built environment and actively contribute to the global pursuit of carbon neutrality. By advancing strategies and approaches conducive to sustainable built environments, we strive to deepen our understanding of the most favorable pathways to toward achieving lowcarbon development. Moreover, these endeavors bolster resilience in the face of the profound challenges posed by the rapid onset of climate change. This special issue comprises 21 articles, collectively illuminating the vast potential to enhance the sustainability and health of the built environment. These articles introduce fresh insights, new datasets, nuanced models, and robust frameworks, all dedicated to fortifying the sustainability and health aspects of the built environment. Additionally, this special issue serves as a platform for highlighting innovative approaches geared toward averting or mitigating undesirable long-term consequences. Notably, these articles coalesce around four central themes: (1) Materials Aspects of Sustainability, (2) Management Aspects of Sustainability, (3) Technology Aspects of Sustainability, and (4) Health Aspects of Sustainability. Overall, this special issue reflects the most recent scientific advances in constructing a more sustainable, carbon-neutral future. KW - Recycling KW - Conservation KW - Resources PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2023.107241 SN - 0921-3449 VL - 201 SP - 1 EP - 4 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61561 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tlhatlha, Pheladi A1 - Schmidt, Wolfram ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Policies and codes for sustainable cement and concrete technologies in the Global South N2 - Abstract: This paper explores three primary pathways for improving sustainable cement and concrete technologies: cement production, concrete production, and recycling technologies. It underscores the importance of policy frameworks for transitioning from prescriptive to performance-based standards to foster innovation and support low-carbon technologies, while also addressing the economic, political, and social drivers that shape policy and industry practices. The research questions the replication of Global North standards in the Global South, advocating for locally adapted, unique regional policies. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Sustainable cement KW - Concrete technologies PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613170 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 114 EP - 122 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61317 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Rheologie von Bindemittelsuspensionen in Gegenwart von Biopolymeren N2 - Zusatzmittel sind unverzichtbarer Bestandteil von modernem Beton. Ihr Einsatz ist nicht nur technisch und wirtschaftlich sinnvoll, sondern auch notwendig, um Beton umweltfreundlicher zu machen. In diesem Zusammenhang gewinnen nachhaltige Biopolymere zunehmend an Bedeutung, sie weisen jedoch eine große Vielfalt an Molekularstrukturen auf, die zu Unverträglichkeiten mit anderen - wie z.B. Fließmitteln - führen können. In dieser Arbeit werden die Auswirkungen des kombinierten Einsatzes verschiedener Zusatzmittel im Hinblick ihres Einflusses auf die Zementhydratation und den Strukturaufbau von Zementpasten untersucht. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Rheologie KW - Bindemittelsuspension KW - Biopolymer PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613089 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 147 EP - 152 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61308 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Asante, Bright T1 - Influence of aquacultural and agricultural bio-admixtures on cementitious systems N2 - This study investigates the influence of bio-admixtures and bio-ashes from agricultural and aquaculture residues on the workability and strength of cement mortars. While bio-admixtures at low concentrations can enhance the strength, they create similar or lower yield stress as the reference. Bio ash, particularly at a 10% replacement level, maintained good strength, but higher replacements led to significant reductions in both strength and workability. These findings highlight the potential of sustainable construction materials but emphasize the need to balance performance specifications. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bio-admixtures KW - Cementitious system KW - Sargassum KW - Bio-ashes KW - Yield stress KW - Mortar PY - 2024 AN - OPUS4-61814 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Potentials for the use of renewable and recyclable materials and how they can be incorporated in the supply stream N2 - Concrete is a major contributor to global energy demand and CO2-emissions, necessitating mitigation strategies. Utilising bio-based resources like polysaccharides, pozzolanic ashes from agricultural waste, and bio-based fibres and aggregates can reduce carbon footprints. However, implementation is hindered by standards favouring scarce and traditionally European materials like fly ash and slag. This highlights the need to diversify resource streams to benefit the global South's abundance of bio-based resources and arable land. An inclusive approach recognizing bio-based resources is required through innovation and regional adaptation. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Renewable and recyclabe materials KW - Cement KW - Concrete KW - Climate KW - Carbon footprint KW - Bio-based resources KW - Bio-char PY - 2024 AN - OPUS4-61801 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Policies and codes for sustainable cement and concrete technologies in the Global South N2 - This paper explores three primary pathways for improving sustainable cement and concrete technologies: cement production, concrete production, and recycling technologies. It underscores the importance of policy frameworks for transitioning from prescriptive to performance-based standards to foster innovation and support low-carbon technologies, while also addressing the economic, political, and social drivers that shape policy and industry practices. The research questions the replication of Global North standards in the Global South, advocating for locally adapted, unique regional policies. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Sustainable cement KW - Concrete technologies KW - Africa KW - Labour cost KW - Quality Infrastructure KW - Global South PY - 2024 AN - OPUS4-61802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Kun A1 - Kong, Deyu A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Mezhov, Alexander T1 - Influence of hydroxypropylation of starch on rheological properties of cement paste modified by superplasticizers N2 - Starch is often used as a viscosity modifying agent (VMA) in self-compacting concrete (SCC) and highly flowable concrete. In this paper, starches possessing different degrees of hydroxypropyl substitution (DS) were used to study the shear rheological properties and hydration kinetics of cement paste in the presence of and without polycarboxylate superplasticizer (PCE). The starch with the highest DS increases the yield stress and the plastic viscosity stronger than others. Regardless of the dosage and DS of starch the structural build-up is not affected specifically by the starch during the induction period. During the acceleration period starches reduce the structural build-up, but with the highest DS this effect was less prominent than for the other modifications. In the presence of PCE the addition of starch notably increases the yield stress, whereas the influence on the plastic viscosity is limited. Yet, the combined application of PCE and starch allows to control rheological properties and maintain the structural build-up rate. KW - Modified starch KW - PCE KW - Structural build-up KW - Rheological properties KW - Cement hydration PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143646 SN - 1879-0526 VL - 495 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-64168 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit T1 - Interactions of polysaccharide stabilising agents with early cement hydration without and in the presence of superplasticizers N2 - Polysaccharides are incorporated into cement based Systems in order to modify the rheological properties. Typically, cellulose ethers, sphingan gums, guar gum or starch ethers are applied. Depending upon their chemistry, molecular architecture, and adsorption tendency, polysaccharides interact differently with the entire cementitious system. Some stabilising agents like diutan gum mainly affect the cementitious paste; other stabilising agents like starch tend to interact with the sand fraction and even with the coarse aggregates. Cellulose and guar gum shows more diverse performances. Typically stabilising admixtures like polysaccharides are used, when sophisticated rheological properties are adjusted. Therefore, polysaccharides are often used in combination with superplasticisers, which are added to reduce the yield stress of concrete. This can cause interactions, particularly when the stabilising Agent shows a strong tendency to adsorb on particle surfaces. Adsorptive stabilising agents may reduce the amount of adsorbed superplasticisers, thus affecting both viscosity and yield stress, while non-adsorptive stabilising agents mainly affect the plastic viscosity independently of the superplasticiser. Due to the strong influence of superplasticisers on the yield stress, influences of the stabilising agent on the yield stress retreat into the background, so that their major effect is an increase of the plastic viscosity. The paper provides a comprehensive overview of how different polysaccharide superplasticisers affect cementitious flowable systems and points out the challenges of the combined use of polysaccharides and superplasticisers. Based on rheometric experiments and observations of the hydration process, time dependent effects on the workability as well as of the hydration of cement are presented and discussed. KW - Concrete KW - Polysaccharides KW - Rheology KW - Stabilising agents KW - Starch KW - Sphingan PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.022 SN - 0950-0618 SN - 1879-0526 VL - 139 SP - 584 EP - 593 PB - Elsevier AN - OPUS4-40597 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Lu, Z. A1 - Becker, S. A1 - Leinitz, Sarah A1 - von Klitzing, R. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Stephan, D. ED - Mechtcherine, V. ED - Khayat, K. ED - Secrieru, E. T1 - Rheological properties of silica beads in the presence of different polymers and electrolyte N2 - Properties of interstitial liquid phase in cement paste, including the species and concentrations of polymers and ion etc., play an important role for the rheological properties of cementitious materials. In order to better understand their effect, an inert model substance, spherical silica beads (SBs) with defined surface and granulometry were used in the presence of electrolytes (CaCl2) and/or different polymers, including polycarboxylate superplasticizer (PCE) and polyethylene glycol (PEG). It was found the presence of Ca2+ greatly increases the viscosity and yield stress of silica beads paste (SBP), which is proportional to the [Ca2+]. For the effect of PCE, the addition of PCE is beneficial to the flowability of SBP, but a high dosage of PCE leads to a reversal effect. Furthermore, the yield stress firstly increases and then decreases with increasing [Ca2+] under the same dosage of PCE. The addition of PEG always increases the yield stress of SBP, regardless of the ion concentration and the presence or not of PCE. KW - Rheological properties KW - Ions KW - Superplasticizer KW - Silica beads PY - 2019 SN - 978-3-030-22565-0 SN - 978-3-030-22566-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-22566-7_72 SN - 2211-0844 VL - 23 SP - 619 EP - 627 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-49185 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kanjee, J. A1 - Motukwa, G. A1 - Olonade, K. A1 - Dodoo, A. T1 - A snapshot review of future‑oriented standards for cement, admixtures, and concrete: How Africa can spearhead the implementation of green urban construction materials N2 - The existing cement and concrete standards are not capable of making full use of the current technology capacity due to strong focus on conventional concrete and thus they are not fit for the current and future challenges of construction industry. The paper highlights shortcomings with regard to the implementation of the existing standards. It can be seen that future-oriented standards are generally required to contribute to a lower-carbon footprint of the industry. These changes are significantly more relevant in sub-Saharan Africa, due to the rapidly increasing urbanisation challenge and the enormous potentials to develop lower-carbon technologies than elsewhere in the world. KW - Future‑oriented standards KW - Green urban construction KW - Cement PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582563 DO - https://doi.org/10.1557/s43580-023-00563-9 SN - 2731-5894 VL - 4 IS - 8 SP - 557 EP - 565 PB - Springer International Publishing CY - Springer Nature Switzerland, Cham AN - OPUS4-58256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Z. A1 - Becker, S. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Schmidt, Wolfram A1 - von Klitzing, R. A1 - Stephan, D. T1 - Interaction of Different Charged Polymers with Potassium Ions and Their Effect on the Yield Stress of Highly Concentrated Glass Bead Suspensions N2 - The interaction of different charged polymers, namely anionic polycarboxylate superplasticizer (PCE) and neutral polyethylene glycol (PEG) with potassium ions, and their effect on the yield stress of highly concentrated glass bead suspension (GBS), were studied under different concentrations of potassium ions ([K+]). It was found that, compared to the neutral PEG, the negatively charged PCE can be adsorbed on glass beads (GB), and then decreases the yield stress of GBS. The increasing concentration of free polymer in the interstitial liquid phase with the increased polymer dosage leads to the higher yield stress of GBS, which may be caused by the higher Depletion force. In addition, this effect is also related to the charge density of the polymer and the [K+] in the solution. Along with the increase in [K+], the yield stress of GBS increases significantly with the addition of PCE, but this cannot be observed with PEG, which indicates that potassium ions can interact with negatively charged PCE instead of the neutral PEG. At last, the interparticle Forces between two single GB with adsorbed PCE in solutions containing [K+] and PCE were measured by colloidal probe atomic force microscopy to better understand the interaction of the charged polymer with counterions. KW - Yield stress KW - Free polymer KW - Charge density KW - Depletion force KW - Potassium ions PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506015 DO - https://doi.org/10.3390/ma13071490 SN - 1996-1944 VL - 13 IS - 7 SP - 1490, 1 EP - 1490, 16 PB - MDPI AN - OPUS4-50601 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, K. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Chemical and thixotropic contribution to the structural build-up of cementitious materials N2 - The structural build-up of fresh cement paste is often considered as a purely thixotropic phenomenon in literature even though cementitious materials undergo a non-reversible hydration process that can have an influence on the structuration process. In the current paper a method is proposed to validate the impact of the non-reversible structural build-up. It is shown that fresh cement paste samples lose their structural gain almost completely due to thixotropy while the structural build-up due to hydration can be observed but occurs in a significantly lower order of magnitude over the course of the first hours of hydration. In addition, it is shown, that the chemical component of the structural build-up accelerates with the onset of the acceleration period of hydration, while its contribution in the entire structural build-up remains constant. KW - Thixotropy KW - Structural build-up KW - Penetration test KW - Rheological properties PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.128307 SN - 0950-0618 VL - 345 IS - 128307 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58248 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zhang, K. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Thixotropic and chemical structural build-up of cement pastes with superplasticizer under different storage conditions N2 - Synopsis: The paper presents the results of a study on the influence of agitation on the structural build-up of fresh cement pastes using a penetration test. It first presents results about the influence of the penetrating shape’s geometry on the influence on the cement paste specimen. Then, results are shown for the load-deflection curves depending upon time and agitation before testing. Based on the observation of the force required to penetrate the sample, conclusions on the structural build-up can be made. The observations were made over the course of time with samples that were left at rest and partly agitated before testing at different time steps. The setup allows to identify the contribution of the chemical reaction to the structural build-up process. The presence of superplasticizer obviously reduces the load that cement paste can withstand, while the loss of thixotropy is found notably lower than that of neat cement pates T2 - 13th International Conference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures in Concrete CY - Milan, Italy DA - 10.07.2022 KW - Thixotropy KW - Superplasticizer KW - Structural build-up KW - Texture analyzer KW - Penetration test PY - 2022 DO - https://doi.org/10.14359/51736058 VL - 354 SP - 13 EP - 24 PB - ACI Special Publications AN - OPUS4-58324 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zhang, K. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Mezhov, Alexander T1 - Influence of the hydroxypropylation of starch on its performance as viscosity modifying agent N2 - Synopsis: Starch is a commonly used viscosity modifying agent (VMA). The performance of starch as VMA depends on its origin (e.g. potato, corn, cassava, etc.) and corresponding molecular properties, such as molecular weight, ratio between amylose and amylopectin etc. Depending upon the application, the efficiency of starch can be enhanced by hydroxypropylation. The maximum degree of substitution (DoS) cannot be greater than 3.0, which is the number of hydroxy groups per glucose monomer in the polymer. In the current research three potato starches exhibiting the DoS of 0.4, 0.6 and 0.8 were utilised. The influence of the modified starch on the rheological properties and hydration of cement paste, as well as the viscosity of the pore solution were investigated. Our findings show that the starch with the highest DoS increases the dynamic yield stress the most, while the plastic viscosity is less dependent on the DoS. Additionally, starch with the highest DoS retards hydration to lower degree than other starches. T2 - 13th International Conference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures in Concrete CY - Milan, Italy DA - 10.07.2022 KW - Potato starch KW - Rheological KW - Cement hydration KW - Pore solutions PY - 2022 DO - https://doi.org/10.14359/51736074 VL - 354 SP - 209 EP - 218 PB - ACI Special Publications AN - OPUS4-58320 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Zhang, H. A1 - Diesendruck, Ch. E. T1 - The effect of the charge density of a comb polyphosphate superplasticizer on the structural build-up of cement paste N2 - Synopsis: Lately, there has been rising attention to superplasticizers (SP) based on polyphosphate esters. However, the influence of the molecular structure of the polyphosphate polymers on time-dependent properties such as structural build-up has not been examined yet intensively. To investigate this effect, three comb polyphosphate superplasticizers with different charge densities were synthesised by free radical polymerisation. Our findings indicate that SP with the lowest and medium charge densities extend the induction period more strongly than the SP with the highest charge density. The reduction of the structural build-up rate is linearly dependent on the dosage and concentration of the functional group of polyphosphate SP in the cementitious system. This study proposes a mathematical equation expressing the relationship between the structural build-up rate during the induction period and the molecular structure of the polyphosphate SP. T2 - 13th International Conference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures in Concrete CY - Milan, Italien DA - 10.07.2022 KW - Admixture KW - Superplasticizer KW - Polyphosphate KW - Structural build-up PY - 2022 DO - https://doi.org/10.14359/51736079 VL - 354 SP - 255 EP - 262 PB - ACI Special Publications AN - OPUS4-58321 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mezhov, Alexander A1 - Zhang, K. A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Interactions of Biobased Rheology Modifying Agents with Superplasticizer in Cement Paste N2 - Organic admixtures are an indispensable component of modern concrete. Thus, their purposeful application is not only technically and economically viable but in addition an inevitable tool to make concrete more environmentally friendly. In this context, the use of polysaccharides has increasingly gained interest in the built environment as sustainable resource for performance enhancement. However, due to its origin, biopolymers possess a vast variety of molecular structures which can result in incompatibilities with other polymers present in concrete, such as superplasticizers. The present study highlights effects of the joint application of different types of starches and polycarboxylates with respect to their influence on cement hydration and structural build-up of cement pastes. KW - Polysaccharides KW - Superplasticizers KW - Hydration KW - Cement PY - 2022 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/CTA.1.563 SN - 2674-1237 SP - 563 EP - 568 PB - Trans Tech Publications Ltd, Switzerland CY - Basel, Switzerland. AN - OPUS4-58325 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Govin, A. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Bartholin, M. C. A1 - Grosseau, P. ED - Amziane, Sofiane ED - Sonebi, M. T1 - Effect of Guar Gum Derivatives Combined with Superplasticizers on Properties of Portland Cement-Pastes N2 - Chemical admixtures allow to the create a variety of fresh and hardened state properties in cementitious materials. In the case of self-compacting concrete, plasticizers or superplasticizers are introduced with the aim to decrease the yield stress and the viscosity of the materials. However, in order to prevent segregation and bleeding, and to improve the water retention of cement-based system, stabilizing agents or viscosity agents are often introduced in addition. Among these admixtures, polysaccharides are most commonly used. The aim of this study is to provide an understanding of competitive or synergetic effects induced by the combination of hydroxypropyl guar stabilizing agents (HPG) and superplasticizers on cement pastes. Two polycarboxylate superplasticizers (PCE) exhibiting different charge densities and one HPG were studied. It was found that the combination of HPG with PCE superplasticizer strongly affects the rheological behavior of cement pastes. Despite the presence of HPG, the viscosity of the pastes strongly decreased with increasing dosage of PCE until it became close to the viscosity of a cement paste with PCE only. However, the use of HPG in combination with PCE allows maintaining a significant yield stress in the cement paste compared to PCE alone. The increase in the charge density of the PCE seemed to amplify the drop of the viscosity and to reduce the gain on the yield stress induced by HPG. The results also highlight a delay in the setting-time of the cement paste by adding HPG and PCE. The delay induced by HPG is significantly lower than that generated by PCEs. However, the combination of the both kind of admixtures leads to a slightly shorter setting-time compared to the PCE alone. T2 - 2nd International Conference on Bio-based Building Materials & 1st Conference on ECOlogical valorisation of GRAnular and FIbrous materials CY - Clermont-Ferrand, France DA - 21.06.2017 KW - Guar gum KW - Polysaccharides KW - Superplasticizer KW - Cement KW - Rheology PY - 2017 VL - PRO 119 SP - 55 EP - 61 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris AN - OPUS4-41038 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cunningham, Patrick A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Cement and clinker imports: embodied carbon, carbon costs, and the EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) N2 - When the European Union (EU) Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) comes into force, importers of Portland cement and clinker will be required to purchase carbon allowances for their goods. Herein, the trade flows into the EU are mapped by country and the equivalent carbon dioxide (CO2-eq) emissions from production is modeled. Using average allowance prices, the additional cost passed to the consumer if carbon allowances had been purchased for imports in the modeled years are estimated. Together, this retrospective analysis provides insights into CBAM and the potential implications of carbon allowances on the cost of imported goods. KW - Carbon border adjustment mechanism KW - Carbon allowances KW - Cost of carbon KW - Cement KW - Impact shifting PY - 2025 UR - https://www.zkg.de/en/artikel/cement-and-clinker-imports-embodied-carbon-carbon-costs-and-the-eu-carbon-border-adjustment-mechanism-cbam-4252088.html SN - 2748-8330 VL - 78 IS - 3 SP - 54 EP - 58 PB - Bauverlag BV GmbH CY - Gutersloh, Germany AN - OPUS4-63333 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Temperature dependent modelling approach for early age behavior of printable mortars N2 - For extrusion-based 3D concrete printing, the early age mechanical behavior is influenced by various time dependent phenomena: structural build-up, plasticity as well as viscosity. The structural build-up is governing the stability and early-age strength development of the fresh printable cementitious materials and with that influencing the printability, buildability, and open time of the printing process. Generally, it is influenced by a number of factors, i.e. composition of the printable material, printing regime, and ambient conditions (temperature, humidity, etc.). There are several approaches to model the structural build-up of cementitious materials. All models are based on a time-dependent internal structural parameter describing the flocculation state, which is assumed to be zero after mixing and increases with time. The approaches differ in the definition of the time dependency (linear, exponential, bi-linear). Usually, the parameters are defined for a specific material composition without considering the influence of ambient conditions. In this contribution, the bi-linear structural build-up model [Kruger et al., Construction and Building Materials 224, 2019] is extended by the temperature influence. Temperature changes will occur in real life printing processes due to changing ambient conditions (summer, winter, day, night) as well as the printing process (pressure changes etc.) and have a significant impact on the structural build-up process: an increase of the temperature leads to a faster dissolution of cement phases, accelerates hydration and boosts the Brownian motion. For that reason, the model parameters are simulated as temperature dependent using an Arrhenius function. Furthermore, the proposed extended model is calibrated based on measurement data using Bayesian inference. A very good agreement of the predicted model data with the measured control data was reached. Additionally, the structural build-up model is integrated into a viscoelastic and elastoplastic mechanical model, simulating the whole mechanical behavior during layer deposition. T2 - Eighth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2023) CY - Milan, Italy DA - 03.07.2023 KW - 3D concrete printing KW - Material characterization KW - Structural build-up KW - Thixotropy KW - Model calibration PY - 2023 AN - OPUS4-58218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Olonade, K. A. A1 - Mbugua, R. N. A1 - Lenz, F. J. A1 - Tchetgnia Ngassam, I. T1 - Bio-Based Rheology Modifiers for High Performance Concrete – Possible Modes of Actions and Case Study for Cassava Starch in West Africa N2 - Polymers that help tailoring rheological properties during the casting process have become inevitable constituents for all kinds of high-performance concrete technologies. Due to lacking industries, these typically crude-oil based admixtures are not readily available in many parts of the world, which limits the implementation of more sustainable high-performance construction technologies in these regions. Alternative polymers, which often demand for less processing, can be derived from local plant-based resources. The paper provides experimental data of flow tests of cement pastes with polysaccharides from Triumfetta pendrata A. Rich, acacia gum and cassava without and in the presence of polycarboxylate ether superplasticizer. The flow tests are amended by observations of the zeta potentials and the hydrodynamic diameters in the presence of and without calcium ions in the dispersion medium. The results show that in the presence of and without calcium ions all polysaccharides provide negative zeta potentials, yet, they affect flowability and thixotropy in different ways. Cassava starch, acacia gum, and the gum of Triumfetta pendrata A. Rich qualified well for robustness improvement, strong stiffening, and additive manufacturing, respectively. The reason for the different effects can be found in their average sizes and size distribution. Due to the promising results, a flow chart for local value chains is derived on the example of yet unused cassava wastes, which can be converted in parallel. T2 - 3rd International Conference on the Application of Superabsorbent Polymers CY - Skukuza, South Africa KW - Admixtures KW - Polysaccharides KW - Rheology KW - Thixotropy KW - Concrete PY - 2020 SN - 978-3-030-33341-6 SN - 978-3-030-33342-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-33342-3_17 SP - 158 EP - 166 PB - Springer AN - OPUS4-58404 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. A1 - Mezhov, Alexander A1 - Schmidt, Wolfram ED - Biondini, F. ED - Frangopo, D. M. T1 - Temperature dependent modelling approach for early age behavior of printable mortars N2 - Structural build-up describes the stability and early-age strength development of fresh mortar used in 3D printing. lt is influenced by several factors, i.e. the composition of the print­ able material, the printing regime, and the ambient conditions. The existing modelling approaches for structural build-up usually define the model parameters for a specific material composition with­ out considering the influence of the ambient conditions. The goal of this contribution is to explicitly include the temperature dependency in the modelling approach. Temperature changes have signifi­ cant impact on the structural build-up process: an increase of the temperature leads to a faster dissol­ ution of cement phases and accelerates hydration. The proposed extended model includes temperature dependency using the Arrhenius theory. The new model parameters are successfully calibrated based on Viskomat measurement data using Bayesian inference. Furthermore, a higher impact of the temperature in the re-flocculation as in the structuration stage is observed. T2 - The Eighth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2023) CY - Milano, Italien DA - 02.07.2023 KW - 3D concrete printing KW - Material characterization KW - Structural build-up KW - Thixotropy KW - Model calibration PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582175 SN - 978-1-003-32302-0 DO - https://doi.org/10.1201/9781003323020-146 SN - 978-1-003-32302-0 VL - 1st Edition SP - 1193 EP - 1200 PB - CRC Press AN - OPUS4-58217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Tchetgnia Ngassam, Ines Leana A1 - Olonade, K. A. A1 - Mbugua, R. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Plant based chemical admixtures – potentials and effects on the performance of cementitious materials N2 - While today, engineers can choose from a wide range of rheology modifying admixtures, in some parts of the world, these are difficult to access, due to their complex processing. However, alternatives can be bio‐based polymers such as polysaccharides from various sources. These are easily accessible all over the world, do not demand for complicated processing, and typically they are more sustainable than many established materials, which are crude oil‐based. The paper presents the effects of acacia gum, cassava starch and the gum of triumfetta pendrata A. Rich on the rheological performance of cementitious systems. It is shown that acacia gum can be as efficient as polycarboxylate based superplasticisers, cassava starch can reduce the yield stress slightly with little effect on the plastic viscosity, and the gum of triumfet ta pendrata A. Rich increases the thixotropy of cement pastes with plasticizing polymers significantly. KW - Polysaccharides KW - Rheology KW - Cement KW - Chemical admixtures KW - Bio-based concrete PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-476748 DO - https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2018.83 VL - 3 SP - 124 EP - 128 PB - RILEM S.A.R.L. CY - Paris AN - OPUS4-47674 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Tchetgnia Ngassam, Ines A1 - Breitschaft, G. A1 - Virchow, S. ED - Diouri, A. ED - Boukhari, A. ED - Ait Brahim, L. ED - Bahi, L. ED - Khachani, N. ED - Saadi, M. ED - Aride, J. ED - Nounah, A. T1 - Challenges of the growing African cement market – environmental issues, regulative framework, and quality infrastructure requirements N2 - The African cement, concrete and construction business is growing at rapid pace. The cement sales are expected to grow rapidly until 2050. The number of newly built cement plants increases dramatically and in addition more cements are being imported from outside the continent, e.g. from Turkey, Pakistan, Indonesia, and China, driven by overcapacities in the countries of origin. This causes a high number of potentials and challenges at the same time. Newly built cement plants can operate directly at best technological state of the art and thus incorporate more sustainable technologies as well as produce new and more sustainable products such as cements blended with sustainable supplementary cementitious materials such as calcined clays, and industrial or agricultural by products. At the same time the new variety of binding agent as well as the international imports, which are driven by price considerations, make the cement market prone to quality scatter. This puts pressure on the quality control regulations and institutions to ensure safety of construction, healthy application, and environmental safety for the population. The paper presents possible solutions to build up the rapidly increasing African cement production more sustainably than in the rest of the world as well as the related challenges and obstacles that need to be overcome. Based on experiences with a series of pan-African cement testing laboratory proficiency schemes conclusions are made on technical, regulative and political level. T2 - 2nd International Congress on Materials & Structural Stability (CMSS-2017) CY - Rabat, Morocco DA - 22.11.2017 KW - Quality Infrastructure KW - Africa KW - Proficiency Testing KW - Cement KW - Admixtures PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-444330 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201814901014 SN - 2261-236X VL - 149 SP - 01014-1 EP - 01014-8 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis AN - OPUS4-44433 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Leinitz, Sarah ED - Diouri, A. ED - Boukhari, A. ED - Ait Brahim, L. ED - Bahi, L. ED - N., Khachani ED - Saadi, M ED - Aride, J. ED - Nounah, A. T1 - Concrete casting robustness improvement due to active rheology N2 - With ongoing innovation in process technology, the challenges of concrete technology are more and more focused on the rheological optimisation for these processes, since improper mixture stability or poor compaction ability negatively affect the concrete homogeneity and quality. However, along with the increasing complexity of today’s concrete mixture compositions, concrete becomes more prone to failure regarding the casting process. Variable properties of the raw materials typically cause changing workability. The reasons can be found among others in scattering water contents, physical or chemical properties of the cement or varying environmental temperatures. Robustness in the delicately adjusted rheology, however, is of utmost importance for modern and future process technology, from sprayed concrete over pumpable concrete towards 3D-printing, with regard to the long-term strength, the function and the durability. Typically, material induced changes cannot be identified easily due to the complex interactions of concrete constituents. Therefore, a precise and prompt counteraction is impossible. However, it is known that the yield stress can be controlled by addition of supplementary superplasticizer or stabilising agent. In combination with computerized process observation tools that can rapidly interpret and react on changes in the rheology, it is therefore thinkable, that only these two admixture types can adjust the rheology steadily and permanently, regardless of the actual root cause for observed macroscopic rheology change. The presentation will firstly give a comprehensive overview of effects at the interface between pore solution, particles and hydrates, which affect the rheology of fresh concrete. Secondly, ways are recommended how the rheology can be actively manipulated before eventually computerized methods are demonstrated that help to actively and rapidly assess and counteract performance scatter during steady casting processes. T2 - 2nd International Congress on Materials & Structural Stability (CMSS-2017) CY - Rabat, Morocco DA - 22.11.2017 KW - Cusum KW - Rheology KW - Control Chart KW - Concrete KW - Robustness PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-444317 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201814901001 SN - 2261-236X VL - 149 SP - 01001-1 EP - 01001-7 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis AN - OPUS4-44431 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Potentials for sustainable cement and concrete technologies - Comparison between Africa and Europe N2 - Cement and concrete technologies in Africa provide vast potentials for sustainable future technologies as well as enormous challenges. The main focus of the symposium is to address existing challenges, possible solutions, and future potentials with all participants. This symposium also aims at offering a platform for networking with relevant players in science and industry. T2 - Cement and Concrete Related Issues for the African Market CY - Yaoundé, Cameroon DA - 02.11.2017 KW - Cement KW - Admixtures KW - Rheology KW - Sustainability KW - Environment PY - 2017 AN - OPUS4-43541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Franco de Carvalho, J. M. A1 - Defàveri, K- A1 - Castro Mendes, J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Fiorotti Peixoto, R. A. T1 - Influence of particle size-designed recycled mineral admixtures on the properties of cement-based composites N2 - In this work, engineered recycled mineral admixtures were obtained from four different industrial residues: basic oxygen furnace slag, iron ore tailings, quartz mining tailings and quartzite mining tailings. The grinding performance was evaluated in two different programs and the characterization included chemical and mineralogical composition, particle morphology, and physical properties. Performance evaluations were carried out in blended pastes and mortars, including flow properties, hydration kinetics, soundness, pozzolanic activity, and compressive strength. Coarser-than-cement admixtures allowed better flow performance, greater dimensional stability and more economical production, while finer-thancementn admixtures improved mechanical performance by both filler effect and cementing activity. KW - Engineered recycled mineral admixtures KW - Rheology KW - Hydration kinetics KW - Basic oxygen furnace slag KW - Iron ore tailings KW - Mining tailings PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121640 SN - 0950-0618 VL - 272 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Haist, M. A1 - Link, J. A1 - Nicia, D. A1 - Leinitz, Sarah A1 - Baumert, C. A1 - von Bronk, T. A1 - Cotardo, D. A1 - Eslami Pirharati, M. A1 - Fataei, S. A1 - Garrecht, H. A1 - Gehlen, C. A1 - Hauschildt, I. A1 - Ivanova, I. A1 - Jesinghausen, S. A1 - Klein, C. A1 - Krauss, H.-W. A1 - Lohaus, L. A1 - Lowke, D. A1 - Mazanec, O. A1 - Pawelczyk, S. A1 - Pott, U. A1 - Radebe, N. W. A1 - Riedmiller, J. J. A1 - Schmid, H.-J. A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Secrieru, E. A1 - Stephan, D. A1 - Thiedeitz, M. A1 - Wilhelm, M. A1 - Mechtcherine, V. T1 - Interlaboratory study on rheological properties of cement pastes and reference substances: comparability of measurements performed with different rheometers and measurement geometries N2 - This paper presents the results of an interlaboratory study of the rheological properties of cement paste and ultrasound gel as reference substance. The goal was to quantify the comparability and reproducibility of measurements of the Bingham parameters yield stress and plastic viscosity when measured on one specific paste composition and one particular ultrasound gel in different laboratories using different rheometers and measurement geometries. The procedures for both in preparing the cement paste and carrying out the rheological measurements on cement paste and ultrasound gel were carefully defined for all of the study’s participants. Different conversion schemes for comparing the results obtained with the different measurement setups are presented here and critically discussed. The procedure proposed in this paper ensured a reasonable comparability of the results with a coefficient of variation for the yield stress of 27% and for the plastic viscosity of 24%, despite the individual measurement series’ having been performed in different labs with different rheometers and measurement geometries. KW - Rheometry KW - Rheology KW - Interlaboratory test KW - Test setup KW - Testing procedure KW - Cement paste KW - Ultrasound gel PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-511220 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-020-01477-w SN - 1871-6873 VL - 53 IS - 4 SP - 92 PB - Rilem AN - OPUS4-51122 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lorenzoni, Renata A1 - Fritsch, Tobias A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Bruno, Giovanni A1 - Schmidt, Wolfram T1 - Mechanical analysis of cement-biochar composites using in-situ X-ray microtomography and digital volume correlation N2 - This study addresses biochar as a potential carbon-sequestering filler in cement and examines its effect on mechanical properties using X-ray computed tomography (XCT) and digital volume correlation (DVC). DVC was reliably used to measure global displacement and has proven to be an effective method for correcting displacement data obtained from mechanical tests conducted without traditional instrumentation, such as extensometer. This made it possible to measure strain and Young’s modulus accurately. The results demonstrate that while 5 vol% biochar replacement had minimal effect on mechanical properties, a 25 vol% biochar replacement caused a 35 % reduction in Young’s modulus and 40 % reduction in the ultimate compressive strength. Additionally, DVC detected strain concentrations and predicted material failure locations even when cracks could not be quantified using XCT alone. Moreover, the study reveals that biochar particles, due to their sharp geometry, increase internal shear strain during uniaxial compression, unlike round phases such as pores. KW - Cementitious materials KW - Biochar KW - Mechanical proprieties KW - In-situ X-ray microtomography KW - Digital volume correlation PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-638065 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142511 SN - 1879-0526 VL - 490 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63806 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Weimann, Christiane A1 - Chaves Weba, Luciana ED - Schmidt, Wolfram ED - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Influences of hydration effects on the flow phenomena of concrete with admixtures N2 - Chemical admixtures like superplasticisers or stabilising agents are of ever increasing importance for modern concrete technology. They liberate the workability of concrete from its dependency on water content, and thus, open the gate towards innovative and future oriented concrete technologies such as self-compacting concrete. Today, admixture addition has become common practice in concrete technology, but the understanding of their highly complex mode of operation is extremely difficult and demands for understanding of processes within the range between nanometres and centimetres. Due to its complex time-dependent, multi-phase and multi-scale behaviour, flowable concrete systems are highly complicated and cannot be described comprehensively by simple models. It is therefore extremely challenging to identify the relevant parameters that predominantly control flow phenomena on different size scales, since these may occur on any scale between the nano scale (e.g. superplasticizer adsorption) and macro scale (e.g. grading of the aggregates). The present study discusses fundamental mechanisms at the interface between particle or hydrate surfaces and the fluid phase at a very early stage of concrete formation, and links these effects to macroscopic flow phenomena. Methods are discussed that appear promising interdisciplinary tools for enhancement of the understanding of the relevant interactions that are responsible for the macroscopic flow of flowable concrete. T2 - 2nd International Conference on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Cement hydration KW - Polymer adsorption KW - Rheology KW - Superplasticizer KW - Self-compacting concrete PY - 2016 SN - 978-3-9817502-3-2 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. SP - 79 EP - 88 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36875 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Schmidt, Wolfram T1 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education N2 - Innovation, science and engineering are driving forces to mastering the global challenges of the next decades. The basis is education. ISEE stands for Innovation, Science, Engineering and education. This book summarises the presentations, discussions and Statements that were made during the ISEE-Africa conference held in Nairobi in 2019 from January 30 to February 1. The ISEE conference is a gathering of international researchers, scholars, and students, who came together to discuss jointly relevant topics related to better education for the engineers and architects of the future. Today, we know that the climate change is real. Many regions in the world are already suffering significantly, and the only way for humanity to overcome the challenges is to develop more sustainable technologies to the benefit of the entire global society. However, sustainable technologies require for deeper understanding, more conscious thinking, and smarter engineering. The only way how this can be achieved is to educate the developers, the decision makers, the engineers of tomorrow in a more knowledge driven way, and to equip them with the assertiveness required for the implementation. In this book, topics of construction and sustainable materials are linked to educational challenges. It addresses teachers, academic and political decision makers, and change drivers. The specific objective is to be critical, thought-provoking and inspiring. This way, we do hope that the book can deliver credible solution strategies for enhanced education for a new generation of decision makers with higher awareness of global and environmental challenges as well as innovation potentials. T2 - ISEE Africa - Innovation, Science, Engineering, Education CY - Nairobi, Kenya DA - 30.01.2019 KW - Innovation KW - Science KW - Engineering KW - Materials KW - Environment KW - Sustainability KW - Africa PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-484826 UR - http://isee-africa.com/wp-content/uploads/2019/07/Innovation-Science-Engineering-Education_High-Quality.pdf SN - 978-3-9818564-2-2 SP - 1 EP - 219 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-48482 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Tchetgnia Ngassam, I. L. A1 - Mbugua, R. A1 - Olonade, K. A. ED - Greim, M. ED - Kusterle, W. ED - Teubert, O. T1 - Natural rheology modifying admixtures for concrete N2 - The possibility to tailor the rheology of concrete eventually opened up the path to new technologies, where design criteria are no longer limited to the compressive strength. Thus, it can be concluded that the capability to control the rheology of concrete can be considered as catalyst for many of today’s concrete innovations. In the same way rheology modifying admixtures will be key to mastering the challenges of the next decades. In many regions of the Southern hemisphere, the effective use of chemical admixtures would significantly contribute to solve problems induced by the challenging climate, but particularly in Africa there is often a lack of local supply and supply infrastructure. In Africa, concrete admixtures are largely shipped or transported from outside the continent. The long distance transportation of chemicals is not very environmentally friendly and the economic consequences are dramatic: the agents are difficult to purchase, expensive, and there is no large variety of products available in the market. Due to the enormous relevance of rheology modifying admixtures, it is worthwhile to recollect that nature provides an enormous variety of chemicals that can be used readily or with low processing and without enormous transportation distances, since these plants are typically regionally abundantly available, cheap, and they are environmental friendly. The paper presents an overview of various options for rheology modifying admixtures, that can be found in Africa, and that may become a real alternative, once their interaction within the complex cementitious system is well understood. T2 - 26. Workshop und Kolloquium "Rheologische Messungen an Baustoffen" CY - Regensburg, Germany DA - 21.02.2017 KW - Concrete KW - Rheology PY - 2017 SN - 978-3-7439-0171-1 SP - 75 EP - 87 PB - tredition GmbH CY - Hamburg AN - OPUS4-40599 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herzel, Hannes T1 - R-Rhenania – Modifiziertes Rhenania Phosphat aus der Klärschlammverbrennung mit thermochemischen Aufschluss N2 - Der Betreiber der Klärschlammverbrennungsanlage Altenstadt (Emter GmbH) integriert einen thermochemischen Prozessschritt in die vorhandene Monoverbrennung und erweitert die Anlage entsprechend, um einen Ausgangsstoff für die Düngemittelproduktion zu erzeugen und damit zur Phosphatrückgewinnung gemäß Klärschlammverordnung (AbfKlärV) beizutragen. Die Umrüstung der Anlage fand im ersten Halbjahr 2024 statt und seit Sommer 2024 steht eine Kapazität für die jährliche Produktion von 15.000 Tonnen schadstoffarmen R-Rhenania Phosphat mit hochwirksamen Phosphatverbindungen zur Verfügung. Diese Demonstrationsanlage wird durch ein wissenschaftliches Monitoring im vom BMFTR geförderte Projekt R-Rhenania (2020-2026) mit u.a. Ökobilanzierungen, Gefäß- und Feldversuche begleitet. Der Projektpartner sePura plant den produzierten Dünger vollständig regional in Bayern zu verwerten T2 - DPP Forum CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 08.10.2025 KW - Phosphor KW - Recycling KW - CaNaPO4 KW - Pflanzenversuche KW - Klärschlamm KW - Additiv PY - 2025 AN - OPUS4-64711 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stuff, Maria A1 - Rübner, Katrin A1 - Prinz, Carsten A1 - Rische, N. A1 - Chronz, M. A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Siegesmund, S. ED - Middendorf, B. T1 - Towards a better understanding of tuff stone deterioration N2 - Stone deterioration is the result of a complex interaction of external physical, chemical and biological forces with the mineralogical-petrophysical properties of the stone. With a better understanding of how these properties are linked to material behavior and durability, more effective measures for stone conservation can be developed. Studying these interactions in tuff is particularly complex due to the naturally high heterogeneity of tuff rocks. The first aim of a current research project is to combine the results of recent and older studies on tuff deterioration. Furthermore, the literature overview is complemented by our own investigation of Weibern and Ettringen tuff, with a focus on pore structure characteristics. T2 - STONE - 14th international congress on the deterioration and conservation of stone CY - Meeting was canceled DA - 07.09.2020 KW - Pore structure KW - Weathering KW - Weibern tuff KW - Ettringen tuff PY - 2020 SN - 978-3-96311-172-3 SP - 805 EP - 810 PB - Mitteldeutscher Verlag CY - Halle (Saale) AN - OPUS4-51549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Weba, Luciana A1 - Silbernagl, Dorothee A1 - Mota Gassó, Berta A1 - Höhne, Patrick A1 - Sturm, Heinz A1 - Pauli, Jutta A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Steinborn, Gabriele ED - Khayat, Kamal Henry T1 - Influences of nano effects on the flow phenomena of self-compacting concrete N2 - Chemical admixtures like superplasticisers or stabilising agents are of ever increasing importance for modern concrete technology. They liberate the workability of concrete from its dependency on water content, and thus, open the gate towards innovative and future oriented concrete technologies such as selfcompacting concrete. Meanwhile admixtures have become common practice in concrete technology, but the understanding of these highly complex polymers in the entire concrete system lags far behind their application. Due to its complex time-dependent, multi-phase and multi-scale behaviour, flowable concrete systems are highly complicated and cannot be described comprehensively by simple models. It is therefore extremely challenging to identify the relevant parameters that predominantly control flow phenomena on different size scales, since these may occur on any scale between the nano scale (e.g. superplasticizer adsorption) and macro scale (e.g. grading of the aggregates). The present study discusses fundamental mechanisms at the interface between particle or hydrate surfaces and the fluid phase at a very early stage of concrete formation, and links these effects to macroscopic flow phenomena. Methods are discussed that appear promising interdisciplinary tools for enhancement of the understanding of the relevant interactions that are responsible for the macroscopic flow of flowable concrete. T2 - 8th International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete CY - Washington, D.C., USA DA - 15.05.2016 KW - Adsorption KW - Analytics KW - Hydration KW - Polycarboxylate ether KW - Rheology PY - 2016 SP - 245 EP - 254 AN - OPUS4-36882 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute T1 - HistRCL- Vorstudie zur Identifikation und Einordnung von historischen Lehmbauteilen für die Wiederverwendung hinsichtlich der Anreicherung von Schadstoffen und bauschädlichen Salzen N2 - Lehm aus dem historischen Baubestand bietet ein hohes Potenzial für eine Wiederverwendung und die Schonung natürlicher Ressourcen. Anthropogene Einflüsse aus der Industrie der Region Mitteldeutschland und auch die Akkumulation von Schadstoffen durch spezifische Nutzungen sowie durch Feuchteeinfluss angereicherte bauschädliche Salze können einer Wiederverwendung entgegenstehen. Ziel des Projektes war daher die Überprüfung der Rezyklierbarkeit von Lehmbaustoffen aus historischen Bauten hinsichtlich der Umwelt- und Nutzerverträglichkeit. Dafür wurden exemplarisch Wellerlehmgebäude aus dem historischen Bestand mit einer potenziellen Belastung beprobt und untersucht. Die Ergebnisse liefern einen Beitrag, Unsicherheiten bei im Lehmbau tätigen Unternehmen hinsichtlich des sicheren Umganges mit möglichen stofflichen Belastungen abzubauen und diese bei der Einhaltung umweltrechtlicher und kreislaufgerechter Rahmenbedingungen bei der Wiederverwendung von Lehm aus dem historischen Bestand zu unterstützen. T2 - GOLEHM Innovationsforum CY - Halle (Saale), Germany DA - 26.07.2024 KW - Lehm KW - Wiederverwendung KW - Schadstoffe KW - Bauschädliche Salze PY - 2024 AN - OPUS4-61878 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Joachim A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Ebert, Dominik A1 - Ehrenberg, Andreas A1 - Schraut, Katharina A1 - Algermissen, David A1 - Adam, Christian T1 - Usage of BOF slag and next generation EAF slag in the cement industry N2 - When the transformation of its production routes, which the European steel industry aims to complete within the next two decades, is accomplished, increased amounts of EAF slag will be generated. In most cases the BF/BOF production route is intended to be substituted by a DRI/EAF combination. But in some cases only the BF will be substituted by a DRI/SAF (smelter) combination and the BOF process remains. Then BOF slags will remain, too. BAM and FEhS cooperate together with further research and industry partners in two research projects dealing on the one hand with the utilisation of modified BOF slag as a cement clinker substitute ("SlagCEM") and on the other hand with the use of modified and granulated EAF slag as granulated blast furnace slag (GBS) substitute ("DRI-EOS"). T2 - 9th International Slag Valorisation Symposium CY - Leuven, Belgium DA - 08.04.2025 KW - Steel slags KW - Basic oxygen furnace (BOF) KW - Electric arc furnace (EAF) KW - Cement KW - Slag valorisation PY - 2025 SP - 187 EP - 191 AN - OPUS4-64713 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Keserović, Amela A1 - Sobetzki, Joana A1 - Sarmiento Klapper, Helmuth A1 - Dimper, Matthias T1 - Evaluation of Metallic Materials for Geothermal Applications N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. The corrosion behavior of different high-alloyed metals including duplex and austenitic stainless steels as well as a nickel alloy have been evaluated in artificial geothermal fluids simulating the conditions in some locations with geothermal potential in Germany as well as two sites in Indonesia. The suitability of carbon steel 25CrMo4, stainless steels X2CrNiMo17-12-2, X2CrNiMo-22-5, X2CrNiMoCuWN25-7-4 and super austenitic steel X1CrNiMoCu32-28-7 in these geothermal fluids obtained by electrochemical measurements and exposure tests is limited. The nickel alloy NiCr23Mo16Al shows an excellent corrosion resistance against pitting corrosion. Excluding its high cost, it is a very good alternative to be used in the construction of geothermal facilities having highly saline brines. Stainless and duplex steels exhibit a limited corrosion resistance concerning pitting and crevice corrosion. Beside of the higher alloyed materials, also the low-alloyed steel 25CrMo4 could be employed as a constructional material for the geothermal power plant in stagnant highly acidic non saline environments, as long as the wall thickness of the material vs. corrosion rate is taken into account. T2 - European Geothermal Congress 2016 CY - Starsbourg, France DA - 19.09.2016 KW - Localized corrosion KW - Stainless steel KW - Ni-based alloy KW - Geothermal energy PY - 2016 SP - paper THP-248, 1 EP - 7 AN - OPUS4-37750 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosion behavior of duplex stainless steel S31803 in artificial geothermal waters N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of duplex steel S31803 (318LN, X2CrNiMoN22-5-3, 1.4462) conducted by electrochemical measurements and exposure tests in artificial geothermal waters simulating the conditions in different locations with geothermal potential in Germany. The duplex steel S31803 shows limited suitability for applications in artificial geothermal waters due to its susceptibility to pitting and crevice corrosion. For low saline geothermal waters it can be considered suitable at moderate temperatures. Slight crevice corrosion susceptibility needs to be considered. Results are being incorporated into a materials catalogue for geothermal applications which shall provide basic information for designers and users of geothermal facilities. T2 - NACE International Annual Corrosion Conference CY - Vancouver, BC, Canada DA - 06.03.2016 KW - S31803 KW - Crevice corrosion KW - Duplex steel KW - Geothermal energy PY - 2016 AN - OPUS4-36987 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosion stability of piping steels in a circulating supercritical impure CO2 environment N2 - In supercritical impure CO2 (worst case scenario) highly alloyed Steels tend to pitting corrosion; iron and carbon steel tend to General corrosion, however, with low corrosion rates (< 0.1 mm/a) T2 - Kolloquium Uni Potsdam CY - Potsdam, Germany DA - 18.3.2016 KW - CCS KW - CO2 KW - Corrosion PY - 2016 AN - OPUS4-36990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela A1 - Nofz, Marianne A1 - Bäßler, Ralph A1 - Sojref, Regine A1 - Le, Quynh Hoa T1 - Preliminary Study on Al2O3 Sol-Gel Coating for Corrosion Protection of Martensitic Stainless Steel in Artificial Geothermal Water N2 - Al2O3 coatings are often used as protective layers on steels against electrochemical and high-temperature corrosion because they are chemically inert and stable at elevated temperatures. This study presents preliminary work on the possibilities of using Al2O3 sol-gel coatings for corrosion protection of martensitic stainless steels in geothermal environments. Al2O3 sol-gel coatings were applied on UNS S42000, which is known to be susceptible to uniform and localized corrosion. The coated steel specimens were then tested in two types of artificial geothermal water, which simulate the geothermal fluids found in Sibayak (SBY), Indonesia, and North German Basin (NGB), Germany, respectively. SBY has pH 4 and 1.5 g/L of chloride ions, whereas NGB has a pH of 6 and 166 g/L of chloride ions. All experiments were carried out in autoclaves at 150 °C and 1 MPa under the deaerated condition. Evaluations were performed by investigating the surface profiles of both uncoated and coated steels before and after the corrosion test using a Laser Scanning Microscope (LSM) and Scanning Electron Microscope (SEM). Finally, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was performed to compare the corrosion resistance of Al2O3 coated steels in SBY and NGB solutions. It was observed from the corrosion test that Al2O3 coatings are more suitable for use in the geothermal water with a higher pH. T2 - AMPP Annual International Corrosion Conference 2021 CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - Protective coating KW - Sol-gel coating KW - Geothermal KW - Martensitic steel KW - Corrosion PY - 2021 SP - 16777-01 EP - 16777-12 CY - Houston AN - OPUS4-52501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Additive manufacturing of geopolymers by selective laser curing N2 - Additive manufacturing (3D printing) of ceramics and other materials offers significant advantages compared to conventional production processes for several applications. While ceramics have been extensively investigated in this regard, additive manufacturing of geopolymers have received much less attention to date. In the present contribution we study a ‘standard’ metakaolin-based geopolymer, a fly ash-based geopolymer and a silica-based one-part geopolymer regarding their suitability for additive manufacturing via selective laser curing. Model geometries such as bars and cuboids could be produced by this route. After selective laser curing the specimens were additionally cured at 80 °C for 24 h. The specimens were studied by means of scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (XRD). SEM showed that the precursors in all geopolymers had reacted partially and geopolymeric gel had formed. XRD confirmed these results and additionally revealed that the crystalline byproducts (zeolites) in the one-part geopolymer differed from the byproducts observed in conventionally produced samples. This indicates that also the geopolymerization reactions differ between the two synthesis routes. The mechanical strength after selective laser curing and 80 °C-curing appeared to be highest for the metakaolin-based geopolymer. However, SEM also showed that a significant volume of macropores remained in most regions of all specimens, while some regions in the metakaolin-based geopolymer appeared to be significantly denser. These preliminary results demonstrate that selective laser curing offers potential for the production of geopolymers, but more research has to be undertaken to optimize the process. T2 - 92. DKG Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 19.03.2017 KW - Geopolymers KW - Inorganic polymers KW - Additive manufacturing KW - 3D printing KW - Selective laser curing PY - 2017 AN - OPUS4-39514 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Compatibility of polymers exposed to heating oil blends with 10 % and 20 % biodiesel (FAME) N2 - Biodiesel (FAME) from rapeseed is an environmentally friendly alternative to common fossil fuels. It is also suitable to serve as blending component to fuels like heating oil. If the fuel composition is changed, materials compatibility must be guaranteed. Adding polar biodiesel to nonpolar heating oil, changes the blend’s solvency and might cause swelling, extraction and solvation of polymers. The objective of this research was to investigate the compatibility of polymeric materials, which are commonly used for components in middle distillate facilities, along with blends of heating oil and 20 % biodiesel (B20). For this propose, ACM, HNBR, FKM, PE, PA 6, POM, PUR and PVC were exposed to heating oil and B20 for 42 and 84 days at 40 °C. In addition, the polymers HNBR, FKM, PA, POM and PVC were also exposed at 70 °C. Furthermore, the resistance of polymers in eight-year aged B10 at 40 °C was evaluated. Ageing of biodiesel increases acidity which might propagate polymer corrosion. The materials were evaluated as resistant, if the loss in tensile properties (tensile strength and elongation at break) and Shore hardness remained under 15 % compared to the initial unexposed material values. For investigations under compressed conditions, the compression set was determined for specimens of ACM, FKM and HNBR after exposure in heating oil B0 and B20 for 3,7,14, 28, 56 and 90 days at 40 °C according to ISO 815-1. It was found that the resistance in B20 at 40 °C was given for all tested polymers except PUR. In the 8 years aged B10, PUR and POM were not compatible and ACM just conditionally compatible. At 70 °C, FKM and PVC were resistant in B20, whereas HNBR and PA 6 were not compatible. Swelling occurred for the elastomers ACM, HNBR and PUR. T2 - AMPP Annual International Corrosion Conference CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - Biodiesel KW - FAME KW - RME KW - Polymer in fuels KW - Corrosion PY - 2021 AN - OPUS4-52498 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Korrosion von Rohrleitungswerkstoffen durch Kondensationseffekte infolge von SO2- und NO2-Begleitstoffen in CO2 N2 - Derzeit wird der Einsatz metallener Werkstoffe in CCU-/CCS-Anlagen hinsichtlich deren Korrosionsbeständigkeit und eine eventuell daraus resultierende Herausforderung diskutiert. Während des CO₂-Transportes vom Abscheide- zum Injektionsort kann es aufgrund der den CO₂-Strom begleitenden Beimengungen, wie Wasser, O₂, SOₓ , NOₓ , Temperaturschwankungen durchaus zu Kondensationseffekten und daraus resultierenden Schäden kommen. Es konnte gezeigt werden, dass die sich möglicherweise innerhalb einer CO₂-Rohrleitung bildenden Kondensate infolge von Begleitstoffen wie SO2 und NO2 eine viel korrosivere Wirkung auf Rohrleitungswerkstoffe entfalten, als in reinem CO₂. T2 - 48. Kraftwerkstechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 18.10.2016 KW - CO2-Korrosion KW - Edelstahl KW - Chromstahl KW - CCUS KW - Kondensation PY - 2016 AN - OPUS4-37753 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - On the corrosion mechanism of CO2 transport pipeline steels caused by impurities: Roles of each impure components and benchmarks N2 - Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) has been proposed as a promising technology for the mitigation of CO2 emissions into the atmosphere from fossil-fuel- operated power generation plants. As the reliability and cost effectiveness of the Pipeline transport network is crucial to the Overall operability and resilience of the CCUS system, it is vital to realize the possible corrosion risks of the employed Pipeline steels corresponding to the impurity Level of the gas source. Recent studies have shown that even the high alloyed materials might be susceptible to General and/or localized corrosion by the condensates forming from the impurities such as SOx, NOx, CO, O2 and water. Up to now, however, there is no regulation procedure which defines the maximum acceptable level of impurities and the combination of them for each employed pipeline steels. Herein, systematic experiment series were conducted by mixing pure CO2 gas with varying concentration of each impurity and with the varying combination of them. Each time, the mixture was then fed (1 L/min) into the reactor containing 12 specimens for 120-600 h at 5°C (to simulate the sub-level Pipeline transport). The resulted condensate was collected and analyzed by ionic chromatography and atomic Absorption spectroscopy to determine the chemical composition. In this study, the “worstcase scenario” gas mixture, containing 2.5 % H2O, 1.8 % O2, 1000 ppm NO2, and 220 ppm SO2 as impurities, resulted in the condensate containing H2SO4 0.114 M and HNO3 0.0184 M (pH 2.13). This “original” condensate was then reproduced to carry out exposure tests and electrochemical characterization including corrosion potentials and impedance spectroscopy in CO2 saturated condition for 7-14 days at the same temperature. The corrosion rate was also measured by mass loss method. We can conclude that, at the initial stage, HNO3 plays the dominant role in Fe dissolution process, while H2SO4 is responsible for the pit initiation followed by pitting corrosion. Future studies will be focused on the combination effect from the impurities and the exposure test under the regularly changing condensate to mimic the real CO2 pipeline system. T2 - Eurocorr 2016 CY - Montpellier, France DA - 11.09.2016 KW - Pipeline transport KW - Condensation KW - Corrosion KW - Carbon capture utilization KW - CO2 PY - 2016 AN - OPUS4-37752 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph A1 - Stoljarova, A. A1 - Regenspurg, S. T1 - Influence of Precipitating Brine Components on Materials Selection for Geothermal Applications N2 - Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are in many cases extreme in terms of corrosion due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities. During operation of a geothermal research facility in Groß Schönebeck copper and lead effects have been found downhole. Occurring mechanisms and measures to prevent precipitation or scaling needed to be investigated as well as potential influences of such precipitates on corrosion resistance of metallic materials used for equipment. This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of carbon steel and corrosion resistant alloys in copper and/or lead containing artificial geothermal water, simulating the conditions in the Northern German Basin. The behavior of these materials in an artificial geothermal water obtained by electrochemical measurements and exposure tests are presented. While carbon steel exhibits precipitation and deposition, higher alloyed material shows different response to such species and a higher resistance in saline geothermal water. Basing on these results the suitability of the investigated corrosion resistant alloy is given for use in such conditions, whereas carbon steel creates difficulties due to its susceptibility to Cu- and Pb-precipitation. T2 - World Geothermal Congress CY - Online meeting DA - 30.03.2021 KW - Copper KW - Lead KW - Corrosion KW - Steel KW - Geothermal energy PY - 2021 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-52828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Schraut, Katharina ED - Adamczyk, Burkart ED - Adam, Christian ED - Stephan, D. ED - Simon, Sebastian ED - von Werder, Julia ED - Meng, Birgit T1 - Production of a hydraulic material from post treated steelmaking slags N2 - Steelmaking slag is a by-product of steel production, of which 4.5 Mt were produced in 2020 in Germany alone. It is mainly used in road construction, earthwork and hydraulic engineering. A smaller part is returned to the metallurgical cycle, used as fertiliser or landfilled. With this use, iron oxides still contained in steelmaking slag are lost. In addition, the possibility of producing higher-grade products from steelmaking slag is foregone. In recent decades, many researchers have investigated the production of Portland cement clinker and crude iron from basic oxygen furnace slags (BOFS) via a reductive treatment. Carbothermal treatment of liquid BOFS causes a reduction of iron oxides to metallic iron, which separates from the mineral phase due to its higher density. Simultaneously, the chemical composition of the reduced slag is adapted to that of Portland cement clinker. In this study, German BOFS was reduced in a small-scale electric arc furnace using petrol coke as a reducing agent. The resulting low-iron mineral product has a similar chemical composition to Portland cement clinker and was rich in the tricalcium silicate solid solution alite (Ca3SiO5). Based on its chemical and mineralogical composition, similar to that of Portland cement clinker, the reduced BOFS has the potential to react comparably. In our study, the reduced BOFS produced less hydration heat than OPC, and its hydraulic reaction was delayed. However, adding gypsum has shown to accelerate the hydration rate of the reduced BOFS compared to that known from the calcium silicates of Portland cement clinker. Further research to improve the hydraulic properties of the reduced slag is essential. If successful, producing a hydraulic binder and crude iron from BOFS has economic and ecological benefits for both the cement and steel industries. T2 - The 16th International Congress on the Chemistry of Cement 2023 (ICCC2023) CY - Bangkok, Thailand DA - 18.09.2023 KW - Steelmaking slag KW - Alite KW - Clinker substitute KW - Hydraulic reactivity PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-590522 UR - https://www.iccc-online.org/archive/ SP - 432 EP - 436 CY - Bangkok AN - OPUS4-59052 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Engel, Philipp A1 - Recknagel, Christoph ED - Lienhart, Werner T1 - SensoJointField - Umsetzung eines IoT-Netzwerkes für das Deformationsmonitoring hochbeanspruchter Betonfahrbahndecken N2 - Fugen und deren dauerhafter abdichtender Verschluß sind sehr sensible Konstruktionselemente des Betonstraßenbaus. Um die Nutzungs- und Lebensdauer nachhaltig zu erhöhen, ist die Kenntnis der realen Beanspruchungen entscheidend. Um die Deformationsbeanspruchungen im Fugenbereich unter realen Nutzungsbedingungen aufzuklären, wurde durch die BAM ein innovatives Monitoringsystem "SensoJoint" entwickelt, welches Monitoringkampagnen autark im Feld realisieren kann. Konzeptionsansatz und die technische Realisierung dieses IoT-Sensornetzwerkes werden im Beitrag beschreiben. T2 - Ingenieurvermessung 26 CY - Graz, Austria DA - 10.02.2026 KW - Sensorik KW - Infrastruktur KW - Dauerhaftigkeit KW - Performance PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655505 SN - 978-3-99161-070-0 DO - https://doi.org/10.3217/978-3-99161-070-0 VL - 1 SP - 184 EP - 193 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Verlag der TU Graz, Technikerstraße 4, 8010 Graz AN - OPUS4-65550 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Small but Great – Multifunctional Graphene in Rubber Nanocomposites N2 - A few layer/multilayer graphene (MLG) with a specific surface area of BET ≥ 250 m2/g is proposed as an efficient multifunctional nanofiller for rubbers. The preparation method, i.e., ultrasonically-assisted solution or latex premixing of master batches followed by conventional two-roll milling, strongly influences the dispersion in the elastomeric matrix and is fundamental for the final properties. When homogenously dispersed, single stacks of only approximately 10 graphene sheets, with an aspect ratio of ca. 35, work at low loadings, enabling the replacement of large amounts of carbon black (CB), an increase in efficiency, and a reduction in filler load. The appropriate preparation yielded nanocomposites in which just 3 phr are sufficient to significantly improve the rheological, curing, gas barrier properties, electrical and thermal conductivity, as well as mechanical properties of different rubbers, as shown for chlorine-Isobutylene-Isoprene rubber (CIIR), nitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber (NR), and styrene-butadiene rubber (SBR).[1-5] 3 phr of MLG tripled the Young’s modulus of CIIR, an effect equivalent to 20 phr of CB. The stronger interactions between MLG and NR or SBR also resulted in a reduction in the elongation at break by 20% and 50%, respectively, while the same parameter was hardly changed for CIIR/MLG and NBR/MLG. CIIR/MLG and NBR/MLG were stiffer but just as defomable than CIIR and NBR. The strong reinforcing effect of 3 phr MLG was confirmed by the increase of greater than 10 Shore A in hardness. MLG reduces gas permeability, increases thermal and electrical conductivities, and retards flammability. We investigated MLG also as a synergist for reducing the aluminium trihydrate loading in flame retardant hydrogenated acrylonitrile-butadiene (HNBR), polybutadiene chloroprene (BR/CR), and chlorosulfonated polyethylene rubber(CSM).[6-8] The higher the nanofiller concentration is, the greater the improvement in the properties. For instance, the permeability decreased by 30% at 3 phr of MLG, 50% at 5 phr and 60% at 10 phr, respectively. Moreover, the MLG nanocomposites improve stability of mechanical properties against the effects of weathering. In key experiments an increase in UV-absorption and a pronounced radical scavenging were proved as stabilizing mechanisms. In a nutshell, MLG is an efficient multifunctional nanofiller ready to be used for innovative rubber development. T2 - 34th PDDG Conference CY - Dubrovnik, Croatia DA - 11.06.2023 KW - Graphene KW - Nanocomposites KW - Reinforcement KW - Antioxydant KW - Flame retardant KW - Durability PY - 2023 AN - OPUS4-57693 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Die Porenstruktur leichter Gesteinskörnungen N2 - Leichte Gesteinskörnungen sind Gemenge von mehr oder weniger porösen Körnern mineralischen Ursprungs mit Kornrohdichten < 2000 kg/m³ oder Schüttdichten < 1200 kg/m³. Ihre industrielle Herstellung erfolgt oft in einem thermischen Prozess bei Temperaturen von 1000 bis 1300 °C aus natürlichen Ausgangstoffen, wie Ton, Schiefer und anderen tonigen oder vulkanischen Gesteinen. Blähton, Blähschiefer, Vermiculit und Blähperlit sind heutzutage weit verbreitete leichte Gesteinskörnungen. Aber auch aus mineralischen Reststoffen, wie beispielsweise Glas oder Mauerwerkbruch, können durch thermisches Porosieren leichte Körnungen, wie Blähglas und RC-Granulate, erzeugt werden. Dabei müssen die jeweils eingesetzten Ausgangsstoffe bei der Prozesstemperatur einen pyro¬plastischen Zustand mit Ausbildung von Sinter- und Schmelzphasen mit geeigneter Viskosität erreichen und gleichzeitig Gas freisetzen, das zum Aufblähen und Porosieren führt. Die geblähten leichten Körnungen bilden dadurch eine heterogene, makroporöse Porenstruktur aus. Das Feststoffgerüst ist meist durch großvolumige lange Poren durchbrochen und die Gerüstwände sind von vielen kleinen Poren durchsetzt. Teilweise liegen in den geblähten Bereichen geschmolzene Oberflächenareale vor. Dabei werden die tatsächlichen mikrostrukturellen und morphologischen Eigenschaften der verschiedenen leichten Gesteinskörnungen wesentlich von der großen Varietät der Ausgangsstoffe und den Bedingungen des Herstellungsprozesses beeinflusst. Auf den vorherigen Workshops wurde bereits über Herstellung, Eigenschaften und Mikrostruktur von aus Mauerwerkbruch hergestellten RC-Granulaten berichtet. Dieser Beitrag stellt die Resultate der fortlaufenden Gefüge- und Porenstrukturuntersuchungen vor und vergleicht die Eigenschaften von RC-Granulaten und verschiedenen herkömmlichen Blähtonen. Messergebnisse aus Analysen mittels ICP-Emissionsspektrometrie, Röntgenpulverdiffraktometrie, Quecksilberporosimetrie und Licht- und Elektronenmikroskopie werden diskutiert. T2 - XVII. Workshop über die Charakterisierung von feinteiligen und porösen Festkörpern CY - Bad Soden am Taunus, Germany DA - 08.11.2016 KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Porenstruktur KW - Blähton KW - RC-Leichtgranulate KW - Recycling PY - 2016 AN - OPUS4-38201 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Die Porenstruktur leichter Gesteinskörnungen N2 - Leichte Gesteinskörnungen sind Gemenge von mehr oder weniger porösen Körnern mineralischen Ursprungs mit Kornrohdichten < 2000 kg/m³ oder Schüttdichten < 1200 kg/m³. Ihre industrielle Herstellung erfolgt oft in einem thermischen Prozess bei Temperaturen von 1000 bis 1300 °C aus natürlichen Ausgangstoffen, wie Ton, Schiefer und anderen tonigen oder vulkanischen Gesteinen. Blähton, Blähschiefer, Vermiculit und Blähperlit sind heutzutage weit verbreitete leichte Gesteinskörnungen. Aber auch aus mineralischen Reststoffen, wie beispielsweise Glas oder Mauerwerkbruch, können durch thermisches Porosieren leichte Körnungen, wie Blähglas und RC-Granulate, erzeugt werden. Dabei müssen die jeweils eingesetzten Ausgangsstoffe bei der Prozesstemperatur einen pyro¬plastischen Zustand mit Ausbildung von Sinter- und Schmelzphasen mit geeigneter Viskosität erreichen und gleichzeitig Gas freisetzen, das zum Aufblähen und Porosieren führt. Die geblähten leichten Körnungen bilden dadurch eine heterogene, makroporöse Porenstruktur aus. Das Feststoffgerüst ist meist durch großvolumige lange Poren durchbrochen und die Gerüstwände sind von vielen kleinen Poren durchsetzt. Teilweise liegen in den geblähten Bereichen geschmolzene Oberflächenareale vor. Dabei werden die tatsächlichen mikrostrukturellen und morphologischen Eigenschaften der verschiedenen leichten Gesteinskörnungen wesentlich von der großen Varietät der Ausgangsstoffe und den Bedingungen des Herstellungsprozesses beeinflusst. Auf den vorherigen Workshops wurde bereits über Herstellung, Eigenschaften und Mikrostruktur von aus Mauerwerkbruch hergestellten RC-Granulaten berichtet. Dieser Beitrag stellt die Resultate der fortlaufenden Gefüge- und Porenstrukturuntersuchungen vor und vergleicht die Eigenschaften von RC-Granulaten und verschiedenen herkömmlichen Blähtonen. Messergebnisse aus Analysen mittels ICP-Emissions¬spektrometrie, Röntgenpulverdiffraktometrie, Quecksilberporosimetrie und Licht- und Elektronenmikroskopie werden diskutiert. T2 - XVIII. Workshop über die Charakterisierung von feinteiligen und porösen Festkörpern CY - Bad Soden am Taunus, Germany DA - 08.11.2016 KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Porenstruktur KW - Blähton KW - RC-Leichtgranulate KW - Recycling PY - 2016 AN - OPUS4-38202 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Duddi, Murali A1 - Kolluru, Subramaniam T1 - Embedded PZT sensors for combined viboacoustic sensing of concrete structures N2 - Accurate assessment of damage in concrete structures requires monitoring techniques that can capture both global stiffness degradation and local cracking processes. Existing structural health monitoring approaches typically rely on separate sensors for vibration measurements and acoustic emission (AE) monitoring, while conventional surface-mounted devices often suffer from poor and variable coupling. This study presents an embedded piezoelectric (PZT) sensor developed for dual mode vibroacoustic monitoring in concrete structures. The sensor is cast within the concrete matrix to improve mechanical coupling and enable robust measurement of structural response during damage evolution. Dual-mode monitoring is achieved through sequential operation of the same embedded sensor in two distinct modes passive acoustic emission (AE) monitoring during fracture loading and impulse-excited vibration testing conducted before and after fracture test. Benchmarking experiments include comparison with commercial accelerometers and AE sensors, confirming that the embedded configuration enhances high-frequency sensitivity and coupling performance. The fracture process is interpreted by correlating AE activity with Digital Image Correlation (DIC)-based crack kinematics, enabling zone-wise understanding of crack development. The vibration response is interpreted using a stiffness-reduction framework consistent with hinge-type crack formation, explaining the observed modal-frequency reduction and in crease in damping. Electromechanical impedance measurements quantify sensor–matrix interaction, highlighting the role of epoxy-mediated impedance matching. Overall, the results demonstrate that the proposed embedded sensor provides a unified platform for validated AE-vibration sensing, offering a promising approach for integrated structural health monitoring of concrete infrastructure KW - Vibroacoustic sensor KW - Embedded PZT sensor KW - Crack dynamics KW - DIC KW - Concrete PY - 2026 DO - https://doi.org/10.1016/j.measurement.2026.120690 VL - 268 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-65560 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Nina T1 - Herausforderungen und Potenziale moderner Hochleistungs-Lichtbogenprozesse für effiziente Reparaturmaßnahmen an Altstahlkonstruktionen N2 - Stahltragwerke, die im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert errichtet wurden, stellen noch heute einen wesentlichen Bestandteil der technischen Infrastruktur dar. Ein erheblicher Anteil der Brücken- und Ingenieurbauwerke befindet sich seit mehr als 80 oder sogar 100 Jahren in Betrieb und ist kontinuierlich steigenden Verkehrsaufkommen, Achslasten sowie dynamischen Einwirkungen ausgesetzt. Vor dem Hintergrund dieser zunehmenden Beanspruchungen sind beanspruchungsgerechte und konstruktiv angemessene Instandsetzungsstrategien unerlässlich, um die langfristige strukturelle Integrität sicherzustellen und zugleich den vorhandenen Baubestand nachhaltig zu erhalten. Da historische Stahlkonstruktionen überwiegend für genietete oder geschraubte Verbindungen ausgelegt wurden, stellt die nachträgliche Umsetzung geschweißter Reparatur- oder Verstärkungsmaßnahmen eine besondere Herausforderung dar. Neben den spezifischen werkstofflichen Eigenschaften alter Flussstähle sind insbesondere schweißbedingte Eigenspannungen sowie mikrostrukturelle Veränderungen zu berücksichtigen, da diese die Tragfähigkeit und das Gesamttragverhalten maßgeblich beeinflussen können. Infolgedessen müssen Instandsetzungskonzepte nicht nur die geometrische Wiederherstellung gewährleisten, sondern zugleich an den tatsächlichen Spannungszustand und die betrieblichen Beanspruchungen des Tragwerks angepasst werden. Vor diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Arbeit MAG-Schweißversuche an Mischverbindungen zwischen historischem und modernem Baustahl. Der Nahtöffnungswinkel wurde systematisch zwischen 50° und 30° variiert, um den Einfluss der Fugengeometrie auf das Schweißgutvolumen, die Wärmeeinbringung sowie den resultierenden Eigenspannungszustand zu analysieren. Darüber hinaus kamen innovative Hochleistungs-Lichtbogenprozesse, wie beispielsweise ein modifizierter Sprühlichtbogen, zum Einsatz, um eine kontrollierte und reduzierte Wärmeeinbringung zu ermöglichen. Ziel ist es, schweißbedingte Eigenspannungen durch eine Optimierung von Prozessführung und Fugengestaltung zu minimieren und damit eine technisch fundierte sowie beanspruchungsgerechte Instandsetzungsstrategie für bestehende historische Stahltragwerke mit langfristiger Gebrauchstauglichkeit bereitzustellen. T2 - Forschungsseminar an der OvGU Magdeburg CY - Magdeburg, Germany DA - 18.02.2026 KW - Flussstahl KW - Reparaturmaßnahmen KW - Schweißeignung KW - Modifizierter Sprühlichtbogen KW - Eigenspannungen PY - 2026 AN - OPUS4-65577 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Dauda, Risikat Oladoyin A1 - Reitz, Judith A1 - Misselwitz, Philipp A1 - Bassioni, Ghada A1 - Olonade, Kolawole Adisa A1 - van Damme, Henri A1 - Marangu, Josep Mwiti A1 - Dias Toledo Filho, Romildo A1 - Stürwald, Simone A1 - Schiewer, Gesine Leonore A1 - Hanein, Theodore A1 - Boru, Zamzam Bonaya A1 - Christensen, Randi A1 - Mack Vergara, Yazmin Lisbeth A1 - Hoelzel, Fabienne A1 - Apollo, Buregyeya A1 - Kyarisiima, Hope A1 - Thiedeitz, Mareike A1 - Suraneni, Prannoy A1 - Lorenz, Werner A1 - Osmani, Mohamed A1 - Lesutis, Gediminas A1 - Hanhausen, Rosa A1 - Lehmann, Steffen A1 - Madundo, Mariam Marco A1 - Bader, Vera Simone A1 - Rashdi, Rabia A1 - Landrou, Gnanli A1 - Hafez, Hisham A1 - Howe, Lindsay A1 - Kamashanju, Kabibi Charles A1 - Mohtashami, Nazanin A1 - Opoku, Richard Addo A1 - Erhahon-Nanna, Aisosa A1 - Mellinghoff, Zanele ED - Schmidt, Wolfram ED - Kamashanju, Kabibi Charles ED - Dauda, Risikat Oladoyin ED - Reitz, Judith ED - Misselwitz, Philipp T1 - Renewable, low-carbon materials and (infra)structures for inclusive and equitable human habitat - A position paper derived from the ReLive Habitat Scoping Workshop in August 2025 at the Xplanatorium in Hannover N2 - In order to create sustainable lifestyles and societies in the long term, sustainability goals must be balanced in terms of the environment, the economy and society. However, these targets are sometimes in conflict with each other and cannot be balanced without compromise. Today, the sustainability debate focuses primarily on balancing environmental/climate and economic targets. Social aspects tend to play a marginal role in the debate. This is also the case in the construction industry, which contributes significantly to global energy consumption and high grey and operational CO2 emissions worldwide. For this reason, research and politics have focused intensively in recent decades on ways to reduce climate emissions while maintaining economic efficiency. Historically, the focus in construction has been on structural safety. The classic credo in engineering was ‘more is more’. In the context of the climate debate, however, ‘less is more’ often applies, so that engineers and architects today face an economic conflict of objectives between the classic requirements for failure probability and the requirements for sustainable, resource-saving construction, which calls for completely new, much more holistic approaches to material development and structural design. The aim here is to build in a way that is both economical and climate-friendly without compromising structural safety, which is already a complex undertaking. However, the influence of the use of materials, architecture and construction technology on social aspects is often given much less consideration in the sustainability debate, even though enormous population growth and urbanisation processes are expected in the future, particularly in developing economic areas. This inevitably requires a stronger focus on the socio-economic aspects of construction, especially since, in contrast to many current metropolises, many conurbations in these regions will emerge in areas that are not yet densely populated. This provides freedom for innovative concepts that avoid the mistakes of the past and can consider all aspects of sustainability as largely equal. This freedom enables construction methods and urban concepts that use renewable, circular, local materials to create adaptable, accessible and liveable structures that are equitable, inclusive and fair for society. This position paper deals with the socio-economic footprint of materials and buildings. It was compiled by an interdisciplinary group of international experts and attempts to develop approaches for effective socio-economic life cycle analysis using similar concepts to those used in environmental life cycle analysis of products and buildings. In contrast to economic analyses or environmental life cycle assessments, which can work with reasonably available and clearly defined units to develop indicators, it is often impossible to determine units for socio-economic indicators, data is more difficult to obtain and there is a lack of benchmarks. During the discussions, a number of relevant parameters were developed, which can provide clearly quantifiable indicators for socio economic effects. These are related to largely available economic and employment data and consider the distribution of project contracts during implementation and the employment figures associated with project implementation. Particularly in the implementation of large-scale projects involving international investors and financial institutions, ‘(green) compliance value extractivism’ effects can occur, whereby partners from the donor countries are given preference over local project partners. This fraction of the loan flow directly abroad and can no longer serve the local economy to grow. This results in economic follow-up costs, even with lower project costs, which can promote social injustices. The higher the proportion of local companies and employees at engineering levels, the more fairly the construction project serves the local economy. T2 - ReLive Habitat-Scoping-Workshop: Renewable, Low-carbon Materials and (Infra-)structures for Inclusive and Equitable Human Habitat CY - Hannover, Germany DA - 13.08.2025 KW - Socio-economic footprint KW - Life cycle analysis KW - Sustainability KW - Urbanisation KW - Low carbon materials KW - Low carbon structures KW - Human habitat KW - Inclusiveness PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654742 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-65474 VL - 2026 SP - i EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-65474 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gaal, Mate A1 - Álvarez-Arenas, Tomás Gómez T1 - Guest Editorial: Special Section on Air-Coupled Ultrasound N2 - Air-coupled ultrasound is a challenging field dominated by the drastic impedance mismatch between air and all condensed matter, the low ultrasound velocity in the air, and the rapidly increasing attenuation with frequency. The seven articles included in this special section showcase the diversity of current research on air-coupled ultrasound. All contributions in this special section are application-oriented, demonstrating the readiness of air-coupled ultrasound technologies to address real-world challenges. Whether it’s ensuring food safety, supporting heritage conservation, optimizing industrial inspection, or enabling in-field biological measurements, the practical relevance of these studies makes this section particularly valuable for both researchers and industry professionals. KW - Air-coupled ultrasound KW - Transducers KW - Non-destructive testing PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655041 DO - https://doi.org/10.1109/OJUFFC.2026.3656857 SN - 2694-0884 VL - 6 SP - 1 EP - 2 PB - Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) AN - OPUS4-65504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bruhn, D. A1 - Köhler, S. A1 - Regenspurg, S. A1 - Schumann, F. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Dunkelberg, E. A1 - Huenges, E. A1 - Frick, M. A1 - Hirschl, B. A1 - Sass, I. T1 - Positionspapier Wärmeversorgung in Berlin und Brandenburg durch GeoEnergie - Empfehlungen der GeoEnergie Allianz Berlin Brandenburg zu Forschung und Umsetzung N2 - Das gesellschaftliche Ziel der Defossilisierung der Energieversorgung erfordert eine disruptive Veränderung der Wärmebereitstellung. In Berlin und in den größten Brandenburger Städten Potsdam und Cottbus werden noch über 80 % der Nutzwärme über fossile Energieträger bereitgestellt. Die notwendigen Veränderungen erfordern Lösungen, die den tiefen Untergrund der Region nutzen. Allein die Nutzung der tiefen Geothermie kann mindestens 25% des Wärmebedarfs in Deutschland decken. Die Infrastruktur zur Verteilung dieser erneuerbaren Wärme ist bereichsweise vorhanden. Sie muss allerdings lokal und in ländlichen Gebieten weiter ausgebaut werden. Für die Sektoren Strom und Verkehr steht zwar Energie insbesondere aus Sonne und Wind bereit, aber wegen des zeitlich variablen Angebots besteht ein erheblicher Bedarf an großtechnischen Speichern für Strom und Wärme oder auch für Energieträger (z. B. Wasserstoff). Die saisonale oder temporale Überproduktion an Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien zwingt dazu, eine urbane Speicherinfrastruktur aufzubauen, um eine grundlastfähige und bedarfsgerechte Lieferung zu realisieren. Hinzu kommt die Aufgabe das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu reduzieren und unterirdisch dauerhaft zu lagern. Auch hier werden Speichertechnologien und ‐räume benötigt. Die nachhaltige energetische Nutzung des unterirdischen Raumes ist geeignet, entscheidende Beiträge zu einer zukünftigen Energiewirtschaft ohne fossile Brennstoffe zu leisten. Diese große interdisziplinäre Aufgabe erfordert die Zusammenarbeit vieler Fach‐, und Forschungseinrichtungen, die im Raum Berlin‐ Brandenburg vorhanden sind und in einer regionalen Forschungsallianz gebündelt werden sollen. Für die Region Berlin‐Brandenburg ergibt sich daraus die Chance, eine Schlüsselrolle in der Grundlagen‐ und angewandter Forschung zur Transformation des Energiesystems zu übernehmen und weltweit als Vorbild zu dienen. Im vorliegenden Papier werden die Formen einer nachhaltigen Geoenergienutzung, das geologische Potenzial der Region Berlin Brandenburg und dessen bisherige geoenergetische Nutzung dargestellt. Aus diesem Wissen wird der Ist‐Zustand hinsichtlich des energiewirtschaftlichen Potenzials und der sich daraus ergebenden Nutzungsoptionen abgeleitet, um darauf aufbauend Maßnahmen darzustellen, mit denen spürbare Beiträge zur Dekarbonisierung erreicht werden können. Daraus ergeben sich Handlungsempfehlungen für die Region, verbunden mit einem möglichen Beitrag der GEB² zum Risikomanagement, Investitionen in Schlüsseltechnologien, der Aus‐ und Weiterbildung, sowie der Akzeptanzerhöhung für geoenergetische Projekte. T2 - Gründungsveranstaltung der GeoEnergie Allianz Berlin Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 24.11.2023 KW - Geoenergie KW - Geothermie KW - Nachhaltigkeit PY - 2023 SP - 1 EP - 18 CY - Berlin & Potsdam AN - OPUS4-58924 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Weise, Frank A1 - Rieffel, Y. A1 - Gorbushina, Anna T1 - Die Schlossbrücke Berlin - Schutz der Göttinnen N2 - Vielleicht nannten es die Berliner „Puppen putzen“, wenn in den 1880er Jahren die Marmorstatuen auf der Schlossbrücke vor dem Berliner Stadtschloss mit Bürste, Wasser und Seife von Staub, Ruß und Taubendreck befreit wurden. Soviel Pflege wurde diesen Göttinnen aus der griechischen Mythologie nicht immer zuteil. So haben Klima, Luftverschmutzung und der 2. Weltkrieg, wie bei anderen Kunstwerken auch, tiefe Spuren hinterlassen. Der Erhalt dieser zwischen 1847 und 1857 aufgestellten Skulpturen und vieler vergleichbarer Objekte im Stadtbild ist durch die auch heute weiter fortschreitende Schädigung des Marmors gefährdet. In den Jahren 2006 bis 2010 förderte die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) ein Projekt zur „Entwicklung und Überprüfung von Einhausungssystemen zur Reduzierung umweltbedingter Schädigungen von außenexponierten Marmorobjekten mit dem Ziel des langfristigen Erhalts in situ an einem national bedeutenden Objektkomplex, den Schlossbrückenfiguren unter den Linden, Berlin“. Geleitet und restauratorisch betreut wurde das Projekt durch das Landesdenkmalamt (LDA) Berlin. Durch die Abteilung Strukturgeologie und Geodynamik (GZG) der Georg-August Universität Göttinnen wurden die Verwitterungsmechanismen des Marmors untersucht und auf dieser Basis Anforderungen an das Schutzsystem formuliert. Anhand von numerischen Simulationen des Instituts für Bauklimatik der Technischen Universität Dresden (TUD) wurde das bauphysikalische Konzept des Einhausungssystems optimiert. Die konstruktive Gestaltung eines Prototyps und des finalen Entwurfs erfolgte durch das Fachgebiet Konstruktives Entwerfen und Tragwerkslehre der Universität der Künste Berlin. Durch den Fachbereich Baustoffe der BAM erfolgten die Realisierung des Prototyps der Einhausung sowie ein umfangreiches Klimamonitoring an den Skulpturen. Anhand dieses interdisziplinären Projektes und ergänzt durch weitere Messungen wird gezeigt, mit welchen Methoden die für die Degradation von Marmor relevanten Mechanismen untersucht werden können. Die Erkenntnisse aus dem Projekt sind die Grundlage für die Entwicklung nachhaltiger Pflege- und Schutzkonzepte für die kulturhistorisch wertvollen Skulpturen. Nur mit solchen modernen konservatorischen Programmen können die Originalskulpturen im Berliner Stadtraum erlebbar bleiben. T2 - Workshop Kulturerhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Baustoffe KW - Marmor KW - Verwitterung KW - Kulturelles Erbe KW - Wintereinhausungen KW - Klima KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Building materials KW - Marble KW - Degradation KW - Cultural heritage KW - Winter shelters KW - Climate KW - Nondestructive testing PY - 2021 SN - 2567-1251 VL - 3 SP - 87 EP - 96 PB - Druckerei G. Bohm CY - Berlin AN - OPUS4-54637 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Review: What Went Wrong? Case Histories of Process Plant Disasters and How They Could Have Been Avoided N2 - Plant and process safety are very important within the daily business not only in industry. Within its 6th edition complete analysis of design, operational, and management causes of process plant accidents and disasters are collected by Paul Amyotte basing on Trevor Kletz's legacy. Examples shall help readers in understanding what went wrong, why it went wrong and how to avoid similar tragedies without having to experience the loss incurred by others and themselves. Each main part ends with an opportunity for reflection to recall the lessons learned from the examples shown. This collection of, unfortunately, spectacular failure cases fulfills its intension of being the ultimate resource of experienced‐based analysis and guidance for safety and loss prevention professionals. Everyone who is dealing with process and/or plant safety shall have taken at least a look into this book. KW - Failure KW - Damage cases PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070124_2 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 12 SP - 2084 EP - 2085 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51781 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Metallic Materials for Geothermal Applications N2 - The aim of the work presented was the evaluation of corrosion resistance of various materials in geothermal Waters as a base to create a catalogue of suitable materials for applications in (not only) German geothermal power plants. Users shall be enabled to have a basis for designing such facilities. High alloyed corrosion resistant alloys are suitable and do not cause copper or lead deposition. They shall be chosen for future design of the piping system, either in massive or in cladded form, if crevices formation with non-metallic materials can be prevented! T2 - IFPEN-Workshop: Corrosion in Low-Carbon Energies CY - Online meeting DA - 03.11.2020 KW - Geothermal KW - Corrosion KW - Saline brine PY - 2020 AN - OPUS4-51511 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela T1 - Fenomena Korosi pada aplikasi panas bumi N2 - To accelerate the development of Indonesian geothermal energy, progress should be done in all aspects. Corrosion is an important part on the technological development to ensure the safety and longevity of a power plant. T2 - Fireside Chat der Indonesischen Botschaft CY - Berlin, Germany DA - 21.11.2019 KW - Corrosion KW - Korosi KW - Korrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49735 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Corrosive CO2-stream components, challenging for materials to be used in CC(U)S applications N2 - This contribution provides current findings regarding materials susceptibility for CCUS applications. Basing on results gathered in 2 German long-term projects (COORAL and CLUSTER) suitable materials are introduced as well as dominating impurities of the CO2 stream and corrosion mechanisms. Investigations cover the whole CCUS process chain and provide the following recommendations for certain parts. Commercially available carbon steels are suitable for compression and pipelines as long as moisture content and impurities are limited (water 50 to 100 ppmv, SO2 and NO2 ca. 100 ppmv). Corrosion rates increase with increasing water content (0.2 – 20 mm/a). Condensation of acids and therefore droplet formation is always possible, even at low water contents. A low SO2 content within the CO2-stream might be more important than a low water content. Cr13-steels showed a general susceptibility to shallow pitting and pitting. So, they seem to be not suitable for CCUS applications. Low alloyed steels showed better corrosion behavior (predictable uniform corrosion). For direct contact with saline aquifer fluids only high alloyed steels shall be used. T2 - WCO Webinar on the occasion of Corrosion Awareness Day - Corrosion and Low-Carbon Energies CY - Frankfurt, Germany DA - 24.04.2020 KW - CO2-corrosion KW - CCUS KW - Pipeline KW - Carbon Capture PY - 2020 AN - OPUS4-50699 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Rezension: Halliday Physik für natur‐ und ingenieurwissenschaftliche Studiengänge – Lehr‐ und Übungsbuch N2 - Die von Stephan W. Koch herausgegebene Übersetzung der erweiterten zehnten Auflage von ,,Fundamentals of Physics“ liefert ein Schwergewicht geballten Physikwissens und Übungsmaterial. Die Bücher bieten nicht nur Studierenden hilfreiches Lernmaterial, sondern sind auch für allgemein Physik‐Interessierte ein wertvolles Nachschlagewerk. Wer sich bereits mit dem umfassenderen „großen Bruder“ vertraut gemacht hat und diesen nutzt, findet im Lehrbuch nichts Neues. Jedoch liefert das Übungsbuch im Vergleich zum Arbeitsbuch von 2018 neue und übersichtlichere Übungsbeispiele. Die neue Auflage wurde didaktisch komplett neu strukturiert und einige Kapitel vollständig überarbeitet. Ein Novum stellt dabei die modulare Organisation dar, bei der jeder Abschnitt mit Lernzielen und Schlüsselideen beginnt. Kontrollfragen im Text tragen entscheidend zum Rekapitulieren des Gelesenen bei. Jedes Kapitel endet mit einer Zusammenfassung und Fragen zum vermittelten Stoff. Als Ergänzung dient das ausführliche Übungsbuch mit Aufgaben und Lösungen zu den jeweiligen Kapiteln des Lehrbuches. Die 37 Kapitel machen verständlich mit den einzelnen Gebieten der Physik vertraut. KW - Physik KW - Thermodynamik PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070066 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 6 SP - 3 EP - 4 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50839 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Rezension: Zerstörungsfreie Werkstück- und Werkstoffprüfung N2 - Das 1988 erstmalig erschienene und bewährte Fachbuch wurde auf den neuesten Stand gebracht und im Rahmen der „Kontakt & Studium“‐Serie der Technischen Akademie Esslingen als Band 243 neu aufgelegt. In 12 Kapiteln bieten die 12 erfahrenen Autoren einen Überblick über die gebräuchlichsten Formen zerstörungsfreier Prüfverfahren als Grundlage für die Dokumentation der Produktqualität während des gesamten Herstellungsprozesses und deren elementare Bedeutung für die Produkthaftung. Dieses Lehrbuch dient nicht nur Universitäts‐Studierenden, sondern bietet auch jedem interessierten Leser einen Überblick der gebräuchlichen Verfahren. KW - Werkstoffprüfung KW - ZFP PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070076 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 7 SP - 3 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50959 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seifert, Lando T1 - Review: Steel‐Reinforced Concrete Str‐uctures: Assessment and Repair of Corrosion N2 - In 2019 CRC Press published the "Steel‐Reinforced Concrete Structures" as a paperback. This book does not vary in terms of content from the hardback publication of 2008. But it is first reviewed here in corrosion news. The book provides eight of nine chapters in which the author discusses technical aspects of assessment and repair of steel‐reinforced concrete structures. To sum up, this book is recommended for students and people involved with the assessment and repair of reinforced‐concrete structures, who want to get a quick introduction into the different aspects of the field. Readers also learn much about the economic interactions besides the topic. However, for experienced technicians and corrosion experts, this book may not be exact enough in both the electrochemical description of deterioration processes and the practical aspects of repair and control methods. Despite that, the discussions of the author are scientifically correct. KW - Concrete KW - Corrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070084 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 8 SP - 1408 EP - 1409 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-51075 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Seifert, Lando T1 - Review: Concrete Repair to EN 1504: Diagnosis, Design, Principles and Practice N2 - In 2019 CRC Press published the “Concrete Repair to EN 1504” as paperback. This issue does not differ in terms of content from the hardback publication of 2014. Like the previous version, the book covers both detailed background information on repair procedures of reinforced concrete structures and provides a reference work for technicians and people who are involved with the maintenance of these structures, according to EN 1504. The book presents a high number of figures and tables, i.e., approximately one illustration per page. For readers who prefer a more comfortable to handle paperback, the book is recommended; however, the hardback from 2014 is still up‐to‐date. KW - Corrosion KW - Concrete KW - Bridge PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202070064 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 71 IS - 6 SP - 1036 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ackermann, H. A1 - Pötzsch, Sina A1 - Weltschev, Margit A1 - Bäßler, Ralph A1 - Plum, W. T1 - Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Materialbeständigkeit von Bauteilen in Mitteldestillatanwendungen N2 - Im Vorhaben wurde eine forcierte Prüfmethode zur Bestimmung der Beständigkeit von metallenen Werkstoffen gegenüber Brennstoffen aus Mitteldestillaten und Gemischen aus Mitteldestillat und paraffinischen Kohlenwasserstoffen, die jeweils Fettsäuremethylester (FAME) als biogene Komponente enthalten, entwickelt. Bei der Prüfmethode werden Prüfkörper des jeweiligen Werkstoffes in speziellen Prüfmedien ausgelagert. Die Zusammensetzung von zwei Prüfmedien wurde im Vorhaben erarbeitet. Diese Prüfmedien erfassen die Effekte der Alterung des FAME, die zu erwarten sind, wenn der Brennstoff länger als 2 Jahre im Feld lagert. Sie decken den Bereich bis 20 % (V/V) FAME-Anteil ab. Die Auslagerung kann bei geringem Aufwand unter Atmosphärendruck durchgeführt werden. Die Eignung einer Auswahl von metallenen Werkstoffen und Polymerwerkstoffen, die für Versorgungsanlagen für Mitteldestillat relevant sind, wurde durch Auslagerung in folgenden nicht gealterten Brennstoffen bestimmt: Heizöl EL schwefelarm (B0), Heizöl EL schwefelarm mit 20 % (V/V) FAME (B20), FAME (B100) und hydriertes Pflanzenöl (HVO). Die Werkstoffe wurden auch in einem 1 Jahr gealterten B20 und einem 8 Jahre gealtertem B10 ausgelagert. Die Temperatur bei der Auslagerung betrug 50 °C für die metallenen Werkstoffe und 40 °C und 70 °C für die Polymerwerkstoffe. Die Ergebnisse der Beständigkeitsbewertung wurden in Beständigkeitslisten zusammengefasst. Die mit B20 erhaltenen Bewertungen gelten generell für Gemische aus Heizöl EL schwefelarm und FAME mit einem FAME-Gehalt bis 20 % (V/V). Sie sind auch auf Gemische aus Dieselkraftstoff und FAME mit einem FAME-Gehalt bis 20 %(V/V) übertragbar. Die forcierte Prüfmethode kann insbesondere KMUs bei der Weiterentwicklung von bestehenden Produkten und der Entwicklung von neuen Produkten als ein kostengünstiger Schnelltest zur Überprüfung der Werkstoff- und Bauteilbeständigkeit gegenüber Mitteldestillaten mit hohem FAME-Anteil dienen. Sie kann für die Hersteller die Sicherheit erhöhen, dass Bauteile die Freigabeprüfungen der Bauaufsicht bestehen, wobei die Freigabe jedoch nur für Deutschland gültig ist. Die Erkenntnisse des Forschungsvorhabens können in eine harmonisierte Europäische Norm für alternative Brenn- und Kraftstoffe einfließen. Diese ist für die Bauteilhersteller die Voraussetzung für die Erschließung des europäischen Marktes.   N2 - Within this project, a forced test method was developed to determine the resistance of metallic materials to middle distillate fuels and mixtures of middle distillate and paraffinic hydrocarbons both with fatty acid methyl ester (FAME) as a biogenic component. In the method, specimens of the material are immersed in special test media. The compositions of two test media were developed within the project. These test media include the influence of aging of the FAME which is to be expected after a storage of the fuel exceeding 2 years in the field. They cover a range of up to 20 % (v/v) FAME content. The exposure test can be carried out at ambient pressure with little effort. Suitability of selected metallic and polymer materials relevant for middle distillate supply systems was determined by exposure to the following non-aged fuels: low-sulfur light fuel oil (B0), low-sulfur light fuel oil with 20 % (v/v) FAME (B20), FAME (B100) and hydrogenated vegetable oil (HVO). The materials were also exposed in the 1-year-aged B20 and 8-year-aged B10. Test temperature was 50 °C for metallic materials and 40 °C and 70 °C for polymers. Resulting materials resistances were summarized in resistance tables. Resistances obtained in B20 are valid for any mixture of low-sulfur light fuel oil and FAME containing up to 20 % (v/v) FAME. They are also transferable to mixtures of diesel and FAME having a FAME content of up to 20 % (v/v). This method with special test media is a cost-effective rapid test for checking resistance of materials to middle distillates having a high FAME content. It can support SMEs manufacturing components for supply systems in further development of existing and new products. It increases the manufacturers' certainty that components will pass approval tests of authorities. Results of this research project can be incorporated into a harmonized European standard for alternative fuels. This is the prerequisite for component manufacturers to access the European market. KW - Heizöl KW - FAME KW - Biobrennstoff PY - 2020 UR - https://dgmk.de/publikationen/entwicklung-einer-pruefmethode-zur-bewertung-der-materialbestaendigkeit-von-bauteilen-in-mitteldestillatanwendungen/ SN - 978-3-947716-14-2 SN - 0937-9762 SP - 1 EP - 153 PB - DGMK CY - Hamburg AN - OPUS4-51110 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa T1 - CO2-stream impurities and their effects on corrosion susceptibility of materials to be used in CCUS systems N2 - Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) is a promising technology to reach the target for reduction of CO2 emissions. Crucial points for a sustainable and future-proof CCUS system are reliability and cost efficiency of the whole process chain, including separation of CO2 from the source, compression of CO2, its subsequent transportation to the injection site and injection into geological formations, e.g. aquifers. Recent studies have shown that even at a very low concentration of impurities, condensation of sulfuric and nitric acids in dense phase CO2 are possible and observable. Thus, impact of impure CO2 stream toward corrosion susceptibility of materials to be used in CCUS system need to be considered. In this talk, basing on results achieved from two German long-term projects (COORAL and CLUSTER), the dominating impurities of the CO2 stream and corrosion mechanisms are addressed. Investigations cover the whole CCUS process chain and provide a material recommendation for certain parts. T2 - Corrosion in Low-Carbon Energies - IFPEN-Lyon CY - Online meeting DA - 03.11.2020 KW - Corrosion KW - CCUS KW - Carbon dioxide PY - 2020 AN - OPUS4-51509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Engel, Philipp A1 - Recknagel, Christoph T1 - SensoJointField - Umsetzung eines IoT-Netzwerkes für das Deformationsmonitoring N2 - Eine wissenschaftliche Weiterentwicklung der Betonbauweise im Rahmen des „performance concepts“ erfordert die Kenntnis der maßgebenden Beanspruchungen/Einwirkungen und deren Auswirkungen in modernen Betonfahrbahnkonstruktionen. Zur direkten Erfassung verkehrsbedingter und witterungsbedingter Deformationen von hochbeanspruchten Betonfahrbahnbelägen im Fugenbereich wurde ein innovativer Sensor „SensoJoint“ durch die BAM entwickelt. Für praxisnahe Untersuchungen wurden die Sensoren zusammen mit weiterer innovativer Sensorik zur direkten Verkehrslasterfassung in das neuartige Monitoringsystem „SensoJointField“ integriert. Der Vortrag beschreibt die technische Umsetzung des Monitoringsystems innerhalb eines autarken IoT-Netzwerkes für die unmittelbare freie Anwendung im Feld des Bundesfernstraßenbereiches. T2 - 321. Internationaler Ingenieurvermessungskurs (D-A-CH) an der TU Graz CY - Graz, Austria DA - 11.02.2026 KW - Hochbeanspruchte Infrastruktur KW - Beton-Fahrbahnbeläge KW - Qunatifizierung KW - Qualifizierung KW - Nutzungsbeanspruchung PY - 2026 AN - OPUS4-65511 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aristia, Gabriela A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Bäßler, Ralph T1 - Study of Polyaniline/Silicon Dioxide based Coating on Carbon Steel in Artificial Geothermal Brine N2 - Geothermal brines are corrosive in nature because of their salt contents and high temperatures. Therefore, they pose a major challenge to geothermal power-plants, which are mostly built of low alloyed steels, e.g., carbon steel. Carbon steel is susceptible to uniform and localized corrosion when exposed to geothermal brines having acidic-saline properties. To overcome this limitation, geothermal power plants should be built by either high alloyed materials or by integrating protection systems on carbon steel, such as coatings and inhibitors. We studied a coating system containing polyaniline/silicon dioxide basing on locally available resources that provides protection against corrosion of carbon steel and enhance the thermal resistance in geothermal environments. Here, exposure and electrochemical tests of coated carbon steels were performed in an artificial geothermal brine. The solution had a pH of 4, with the composition of 1,500 mg/L of chlorides, which is based on the chemical analysis of geothermal brine found in Sibayak, Indonesia. All exposure tests were conducted using autoclaves at 150 °C with a total pressure of 1 MPa, which was performed for up to six months to evaluate the durability of the coating system. Post-experimental analyses were performed by assessing the surface of specimens using optical and electron microscopes. On the other hand, electrochemical tests were performed for seven days at 25 °C and 150 °C to investigate the kinetics of electrochemical reactions by measuring open circuit potential and electrochemical impedance spectra. Experimental results showed the corrosion resistance of PANI/SiO2 composite coatings, where polyaniline and SiO2 play their roles as stabilizers. T2 - World Geothermal Congress CY - Online meeting DA - 30.03.2021 KW - Coatings KW - Corrosion KW - Polyaniline KW - Sibayak KW - SiO2 PY - 2021 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-52830 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - ISO 27913 - Example For Successful Standardization Activities In The Field Of CCUS N2 - Since 2016 ISO Technical Committee (TC) 265 is working on standardization the whole CCS-process chain. Around 30 countries are working together to provide international guidelines. As ISO 27913 was the first standard finished within these activities it is already in the stage of first revision. The objective of ISO 27913 is “to provide specific requirements and recommendations on certain aspects of safe and reliable design, construction and operation of pipelines intended for the large-scale transportation of CO2 that are not already covered in existing pipeline standards such as ISO 13623, ASME B31.8, EN 1594, AS 2885 or other standards. Existing pipeline standards cover many of the issues related to the design and construction of CO2 pipelines; however, there are some CO2 specific issues that are not adequately covered in these standards. The purpose of this document is to cover these issues consistently. Hence, this document is not a standalone standard, but is written to be a supplement to other existing pipeline standards for natural gas or liquids for both onshore and offshore pipelines.” This contribution shall provide information on the content, the current stage of the revision process, encourage to contribute to this standard and make listeners aware to consider the influence of ISO standard on documents currently in draft. T2 - AMPP's Annual Conference + Expo 2024 CY - New Orleans, LA, USA DA - 02.03.2024 KW - Corrosion resistant materials KW - Carbon dioxide KW - Corrosion prevention KW - Standardization KW - CCUS KW - CCS KW - CCU PY - 2024 SP - 1 EP - 6 PB - AMPP CY - Houston AN - OPUS4-59735 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - An, Q. A1 - Bäßler, Ralph A1 - Hertwig, Andreas A1 - Rehfeldt, Rainer A1 - Hidde, Gundula T1 - Investigation of mechanical stress and B10 exposure on FKM polymer N2 - Biofuels, particularly biodiesel, have gained significant attention as an alternative to traditional fossil fuels in recent years. Unlike diesel, which contains hundreds of compounds, biodiesel only contains a few compounds in the C16-C18 carbon chain. However, the use of biodiesel in automobile and transportation applications can result in problems of degradation or even damage in materials. Among the commonly used polymer materials, fluorocarbon (FKM) shows excellent performance and high stability and compatibility towards oil, diesel, ethanol, and other chemicals. FKM is a family of fluorocarbon-based fluoroelastomer materials, which provide excellent high-temperature and chemical stability compared to other elastomers. As a result, FKM is widely used in chemical processes such as petroleum refining, where it is used for sealings, pumps, and other components. T2 - TMS 2024 153rd Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings CY - Orlando, Florida, USA DA - 03.03.2024 KW - B10 exposure KW - FKM polymer PY - 2024 AN - OPUS4-59636 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald A1 - Rogge, Andreas A1 - Thöns, S. A1 - Bismut, E. A1 - Straub, D. ED - Caspeele, Robby ED - Taerwe, Luc ED - Frangopol, Dan M. T1 - A sampling-based approach to identifying optimal inspection and repair strategies for offshore jacket structures N2 - Identifying optimal inspection and repair strategies for offshore jacket structures is a challenging task. We pre-sent an approach, which is based on recent developments in the field of risk-based operation and maintenance planning at the structural system level. The approach utilizes heuristics to define inspection and repair strate-gies at the system level and to reduce the search space of possible strategies. For each defined strategy, the expected service life cost of inspection, repair and failure is evaluated based on simulated inspection and re-pair histories. Subset simulation is applied to compute the conditional repair and failure probabilities required for this analysis. It also forms the basis for simulating inspection and repair histories. The strategy that mini-mizes the expected service life cost is the optimal one in the set of pre-selected strategies. The underlying condition and performance model accounts for the stochastic dependence among the deterioration states of the different structural elements and the structural redundancy. The approach is demonstrated in a case study considering a jacket-type frame. In this study, we essentially vary the inspection interval, the minimum num-ber of inspected components and the target reliability, and identify the combination that minimizes the ex-pected total service life cost. T2 - The sixth international symposium on life-cycle civil engineering (IALCCE 2018) CY - Ghent, Belgien DA - 28.10.2018 KW - Offshore steel structures KW - Fatigue KW - Reliability KW - Risk KW - Inspection planning PY - 2019 SN - 978-1-138-62633-1 SN - 978-1-315-22891-4 SP - 1081 EP - 1088 PB - Taylor & Francis Group CY - London AN - OPUS4-46434 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liehr, Sascha A1 - Jäger, L. A. A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Münzenberger, Sven A1 - Kowarik, Stefan T1 - Real-time dynamic strain sensing in optical fibers using artificial neural networks N2 - We propose to use artificial neural networks (ANNs) for raw measurement data interpolation and signal shift computation and to demonstrate advantages for wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry (WS-COTDR) and dynamic strain distribution measurement along optical fibers. The ANNs are trained with synthetic data to predict signal shifts from wavelength scans. Domain adaptation to measurement data is achieved, and standard correlation algorithms are outperformed. First and foremost, the ANN reduces the data analysis time by more than two orders of magnitude, making it possible for the first time to predict strain in real-time applications using the WS-COTDR approach. Further, strain noise and linearity of the sensor response are improved, resulting in more accurate measurements. ANNs also perform better for low signal-to-noise measurement data, for a reduced length of correlation input (i.e., extended distance range), and for coarser sampling settings (i.e., extended strain scanning range). The general applicability is demonstrated for distributed measurement of ground movement along a dark fiber in a telecom cable. The presented ANN-based techniques can be employed to improve the performance of a wide range of correlation or interpolation problems in fiber sensing data analysis and beyond. KW - Distributed vibration sensing KW - Distributed acoustic sensing KW - Coherent optical time domain reflectometry KW - Optical fiber sensor KW - Artificial neural network KW - Real time measurement KW - Distributed strain sensing PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-474832 UR - https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-27-5-7405 DO - https://doi.org/10.1364/OE.27.007405 SN - 1094-4087 VL - 27 IS - 5 SP - 7405 EP - 7425 PB - Optical Society of America AN - OPUS4-47483 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Jan P. A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Optimizing thermographic testing of thick GFRP plates by assessing the real energy absorbed within the material N2 - Active thermography is a well suited non-destructive testing method for the challenging inspection of wind rotor blades. Since the GFRP structures are up to some centimetres thick, long pulse heating is required to provide an appropriate energy input into the structure. So far, no best practice exists to guarantee a reliable detection of deep-lying flaws. In this work, a step wedge specimen having a maximum thickness of 34mm is systematically investigated by experiment and well-matched simulations to assess the influence of the experimental parameters, like the absorbed energy, on thermal contrasts. Finally, a scheme to conduct full-scale test of a wind rotor blade in less than three hours is proposed. KW - Pulsed thermography KW - Wind rotor blade KW - GFRP PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2019.02.027 SN - 0263-8223 VL - 215 SP - 60 EP - 68 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-47396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Deep foundations for offshore wind turbines T1 - Cimentaciones profundas para aerogeneradores marinos N2 - This presentation deals with the phenomenology and design of pile foundations for offshore wind turbines, and is divided into two lectures. The first lecture presents a brief introduction to the context and peculiarities of such foundations, and then focuses on the particular case of axially loaded piles. This part is most relevant for the relatively slender piles of the multi-pile substructures (i.e. jackets and tripods). A clear distinction between physical phenomenology and practical design is drawn here. The second lecture continues with the case of lateraly loaded offshore piles, which bears most relevance for the case of the monopile foundations. Here again, a clear separation between physical reality and design methods is intended. Finally, the last part of the second lecture introduces several advanced topics which lie outside the classical design approaches, namely the hydromechanical coupling effects (i.e. the excess pore-pressure generation around the monopiles), the cyclic pile fatigue and the so-called pile Setup (i.e. the time effects on the axial pile capacity). The relevance of the latter two topics is illustrated with experimental results from a field testing campaign on real large-scale piles. T2 - MASTERS COURSE 2019 CEDEX-UNED: MECÁNICA DEL SUELO E INGENIERÍA GEOTÉCNICA CY - Laboratorio de Geotecnia, CEDEX, Madrid, Spain DA - 25.03.2019 KW - Pile foundations KW - Offshore wind turbines KW - Physical phenomenology KW - Design methods KW - Numerical modelling KW - Physical testing PY - 2019 AN - OPUS4-47624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana A1 - Baeßler, Matthias A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Rica, S. A1 - Rackwitz, F. T1 - An enhanced interface model for friction fatigue problems of axially loaded piles N2 - The shaft bearing capacity often plays a dominant role for the overall structural behaviour of axially loaded piles in offshore deep foundations. Under cyclic loading, a narrow zone of soil at the pile-soil interface is subject to cyclic shearing solicitations. Thereby, the soil may densify and lead to a decrease of confining stress around the pile due to microphenomena such as particle crushing, migration and rearrangement. This reduction of radial stress has a direct impact on the shaft capacity, potentially leading in extreme cases to pile failure. An adequate interface model is needed in order to model this behaviour numerically. Different authors have proposed models that take typical Interface phenomena in account such as densification, grain breakage, normal pressure effect and roughness. However, as the models become more complex, a great number of material parameters need to be defined and calibrated. This paper proposes the adoption and transformation of an existing soil bulk model (Pastor- Zienkiewicz) into an interface model. To calibrate the new interface model, the results of an experimental campaign with the ring shear device under cyclic loading conditions are here presented. The constitutive model shows a good capability to reproduce typical features of sand behaviour such as cyclic compaction and dilatancy, which in saturated partially-drained conditions may lead to liquefaction and cyclic mobility phenomena. T2 - Conference: OMAE CY - Glasgow, Scotland, UK DA - 09.06.2019 KW - Soil-structure interaction KW - Interface PY - 2019 VL - 2019 SP - Article Number: UNSP V001T10A013 PB - ASME CY - Glasgow, Scotland AN - OPUS4-48444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana T1 - Modelling and calibration for cyclic soil-structure interface behavior N2 - The structural performance of many geotechnical systems (e.g. axially-loaded pile foundations), depends on the shearing resistance at the soil interface, which may govern the load bearing capacity of the foundation. Experimental investigations have shown that this interaction is mainly localised within a narrow shear band next to the structure. Under cyclic loading, a contraction of the soil at the interface may arise (net volume loss), possibly leading to a stress relaxation and thus to a reduction of the load bearing capacity (the so-called friction fatigue). Based on the constitutive similarities between soil continua and interfaces, we propose here the adaption of a Generalized Plasticity model for sandy soils for the numerical analysis of interface problems. In this contribution, the results of an experimental campaign for the parameter calibration of the constitutive model are presented. The tests have been conducted with a ring shear device involving different normal stresses, roughness of the steel plates as well as cyclic loading. The new modelling approach shows promising results and has the additional practical advantage that the interface zone and the soil continuum can both be described with the same constitutive model in general boundary value problems. T2 - Konferenz :International Symposium of Geomaterials CY - Glasgow, Scotland, UK DA - 26.06.2019 KW - Offshore foundations KW - Soil-structure interaction PY - 2019 AN - OPUS4-48446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geißler, Peter A1 - Schwarz, Johannes A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Hüsken, Götz A1 - Baeßler, Matthias A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Morrone, C. T1 - Compaction grouting to improve the pile bearing capacity in non-cohesive soil N2 - The aim of an ongoing research project is to develop a design approach for typical offshore driven piles (e.g. Jacket piles) based on the application of injections by compaction grouting directly at the pile shaft. The paper aims to present the results of laboratory and in-situ tests, which reveal the efficiency and the promising potential of the optimised foundation concept for a more economic dimensioning of pile foundations and to increase their bearing capacity in non-cohesive soil at any moment after installation. T2 - Twenty-ninth International Ocean and Polar Engineering Conference CY - Honolulu, HI, USA DA - 16.06.2019 KW - Offshore Pile Foundation KW - Compaction Grouting KW - Grout KW - Injection Sequence KW - Tensile Capacity PY - 2019 SN - 978-1-880653-85-2 SN - 1098-6189 VL - II SP - 2178 EP - 2184 PB - International Society of Offshore and Polar Engineers (ISOPE) CY - Cupertino, California, USA AN - OPUS4-48505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - A GPU-based micromechanical simulation model for submerged geotechnical problems N2 - Driven steel piles are commonly used as deep foundations for a wide range of engineering structures, particularly in the offshore branch. They are also an interesting example among the broad spectrum of geotechnical applications where the fluid-solid interaction at the pore-scale can play a major role for the macromechanical behaviour of the whole system. In the context of the geotechnical practice for offshore wind-farm structures, both the industrial design and the actual dimensions of the large piles used as foundations in the seabed are often driven by factors such as the soil resistance to driving (SRD), which are still not well understood and often estimated based on mere empirical correlations or overly simplified one-dimensional models. In particular, the role of the micromechanical effects during the installation process (e.g. local dilatancy or contractancy) and their consequences on the pore pressure levels at the pile-tip and on the effective resistance to driving, are generally either disregarded or at most assumed to be covered by the simplified engineering “black-box” solutions. Here, we propose a general framework to address such local aspects of a geotechnical application involving fluid-saturated soils while retaining the focus on the micro-scale phenomena. We advocate for an approach that combines the relative simplicity of the Discrete Element Method (DEM) for the solid mechanics with the capabilities of the Lattice Boltzmann Method (LBM) for the fluid dynamics. In this sense, we aim to compile some useful techniques and practical recommendations for an efficient GPU-based implementation of a micromechanical LBM-DEM simulation tool. T2 - DEM8, the 8th International Conference on Discrete Element Methods CY - University Twente, Enschede, The Netherlands DA - 20.07.2019 KW - Offshore geotechnics KW - Micromechanical modelling KW - GPU parallel computation PY - 2019 AN - OPUS4-48588 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geißler, Peter T1 - Compaction grouting to improve the pile bearing capacity in non-cohesive soil N2 - The increasing use of renewable energies leads to a constant search for optimised foundation concepts aiming to reduce the costs for offshore wind turbines. In an ongoing research project, we are developing a design approach for typical offshore driven piles based on the application of injections by compaction grouting directly at the pile shaft. Compaction grouting as a ground improvement technique has been used widely as a countermeasure against liquefaction, settlement and low bearing capacity of soil under new or already existing structures. It is performed by forcing highly viscous grout into the soil to displace and compact the surrounding soil without fracturing or penetrating it. Regarding this injection method, this paper gives a brief overview about general aspects such as appropriate soil characteristics and grouting parameters, grouting equipment and fields of application particularly in the offshore sector. This indicates the ability of our optimisation concept to provide an economic alternative to larger pile dimensions and a retrofitting technique, which is available during the entire lifetime of the foundation and can be deployed only in case of necessity (e.g. excessive deformations or insufficient structural stiffness after an extreme load event). Besides the material feasibility and the constructive realisation of this improvement measure, the development of a corresponding verification concept is crucial in order to ensure the safety and durability of the retrofitted offshore piles. Here we will examine various verification concepts with their respective limitations in the framework of the limit state design. Furthermore, we will present the experimental findings from field tests in sand indicating the advantages of several local injections by compaction grouting for the enhancement of the load bearing behaviour of pile foundations. The test results were also used to validate a numerical model, developed with the finite element program PLAXIS, aiming to predict the expected bearing capacity for different injection scenarios (e.g. grout volume, location of injection points) along a pile shaft. T2 - Twenty-ninth International Ocean and Polar Engineering Conference CY - Honolulu, HI, USA DA - 16.06.2019 KW - Offshore Pile Foundation KW - Compaction Grouting KW - Grout KW - Injection Sequence KW - Tensile Capacity PY - 2019 AN - OPUS4-48504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Wavelength-scanning distributed acoustic sensing for structural monitoring and seismic applications N2 - We introduce wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry (WS-COTDR) for dynamic vibration sensing along optical fibers. The method is based on spectral shift computation from Rayleigh backscatter spectra. Artificial neural networks (ANNs) are used for fast and high-resolution strain computation from raw measurement data. The applicability of the method is demonstrated for vibration monitoring of a reinforced concrete bridge. We demonstrate another application example for quasi-static and dynamic measurement of ground deformation and surface wave propagation along a dark fiber in a telecommunication cable. T2 - 7th International Symposium on Sensor Science CY - Napoli, Italy DA - 09.05.2019 KW - Optical fiber sensor KW - Distributed acoustic sensor (DAS) KW - Optical time domain reflectometry KW - Rayleigh scattering KW - Artificial neural networks KW - Structural health monitoring KW - Seismic measurement PY - 2019 AN - OPUS4-48774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Wind energy challenges. An offshore perspective and some possible solutions N2 - This talk provides a brief introduction on general engineering challenges for the offshore (marine) wind energy production, focusing on material, structural and hydromechanical aspects. The talk begins with a broad overview on general trends for offshore wind-farms, with insights on some characteristic structural features and their associated loads. Then, some particular open issues for the foundation of the offshore wind turbines into the seabed are introduced. Here, different research approaches are discussed, from experimental investigations to coupled computational analysis at micro- and macroscopic scales. In the second part of the seminar, both the hydromechanical Wave–Tower interaction and some general aspects of the windfarm aerodynamics (wake analysis) are discussed. Some modelling possibilities in the frame of CFD (computational fluid dynamics) are introduced and the relevance of such analyses for a proper windfarm layout optimization is pointed out. Summing up, this seminar aims to show that: i) Numerical analysis of the turbine’s interaction with wind/waves and with the seabed is both useful and affordable. ii) Simplified models can provide an insight into windfarm aerodynamics. iii) Turbulent wake analysis is very relevant for the windfarm layout. T2 - Bad Honnef Physics School „Energy Science – an interdisciplinary challenge“ CY - Physikzentrum Bad Honnef, Bad Honnef, Germany DA - 01.09.2019 KW - Offshore wind energy KW - Mechanical challenges KW - Offshore foundations KW - Soil-water-structure interaction PY - 2019 AN - OPUS4-48873 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kullolli, Borana A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Baeßler, Matthias A1 - Stutz, H. H. T1 - Modelling and calibration for cyclic soil-structure interface behaviour N2 - The structural performance of many geotechnical systems (e.g. axially-loaded pile foundations), depends on the shearing resistance at the soil interface, which may govern the load bearing capacity of the foundation. Experimental investigations have shown that this interaction is mainly localised within a narrow shear band next to the structure. Under cyclic loading, a contraction of the soil at the interface may arise (net volume loss), possibly leading to a stress relaxation and thus to a reduction of the load bearing capacity (the so-called friction fatigue). Based on the constitutive similarities between soil continua and interfaces, we propose here the adaption of a Generalized Plasticity model for sandy soils for the numerical analysis of interface problems. In this contribution, the results of an experimental campaign for the parameter calibration of the constitutive model are presented. The tests have been conducted with a ring shear device involving different normal stresses, roughness of the steel plates as well as cyclic loading. The new modelling approach shows promising results and has the additional practical advantage that the interface zone and the soil continuum can both be described with the same constitutive model in general boundary value problems. T2 - Konferenz 7th International Symposium on Deformation Characteristics of Geomaterials CY - Glasgow, Scotland DA - 26.06.2019 KW - Soil-structure interaction KW - Offshore foundations PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-489096 DO - https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199213007 VL - 92 SP - 13007 EP - 13013 PB - EDP Sciences CY - Glasgow, Scotland AN - OPUS4-48909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krütt, Enno A1 - Wallau, Wilma A1 - Meng, Birgit A1 - Greim, M. A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Automatisierte AKR-Prüfung im 60 °C-Betonversuch T1 - Automated ASR Concrete Prism Testing at 60 degrees C N2 - Der 60 °C-Betonversuch ist eine in Deutschland und international verbreitete Methode um die Empfindlichkeit von Gesteinskörnungen und Betonen hinsichtlich einer Alkali-Kieselsäure Reaktion (AKR) zu prüfen. Dieser Beitrag stellt eine neuentwickelte automatisierte Variante der Prüfmethode in einem Minireaktor vor. Dabei werden die Dehnungen von Betonprismen nicht, wie beim konventionellen Test manuell, sondern automatisch in entsprechend ausgerüsteten Prüfbehältern gemessen. Neben einer Reduzierung des Messaufwands bringt die automatisierte Prüfung im Minireaktor weitere Vorteile. Die Dehnungssignale werden, anders als bei der konventionellen Messung, quasi-kontinuierlich aufgezeichnet und bilden das Expansionsverhalten der Prismen detailliert ab. Außerdem bleiben Unterbrechungen der AKR-provozierenden Lagerung aus, die bei der konventionellen Prüfung notwendig sind. Im Beitrag werden die automatisierte und konventionelle Prüfung anhand der Dehnungen von Prismen zweier Gesteinskörnungen verglichen. In Übereinstimmung mit vorhergehenden Untersuchungen sind im Minireaktor gemessene Dehnungen systematisch kleiner als manuell gemessene. Als mögliche Ursache werden Unterschiede im Auslaugverhalten experimentell untersucht. Zur Überprüfung der Einstufung der zwei Gesteinskörnungen erfolgen außerdem Referenzprüfungen in der Nebelkammerlagerung bei 40 °C. N2 - The Concrete Prism Test at 60 °C (60 °C-CPT) is a common method to evaluate the susceptibility of concrete and aggregates to the Alkali-Silica Reaction (ASR). This paper presents a new device for an automated version of the 60 °C-CPT. The system monitors the expansion of concrete prism automatically. Compared to the conventional test method, effort and time consumption are notably reduced. The nearly continuous recording of expansion signals allows for studying of ASR-mechanisms in more detail than the conventional test. In addition, the interruptions of ASR-provoking storage, necessary for manual measurements, are avoided. The presented study compares results of conventional and automated testing of two types of aggregate. In accordance with previous findings, continuously stored prisms generally expand less than the conventionally tested prisms. To find a possible explanation, differences in leaching of alkali from the concrete prisms were quantified. For verifying the alkali-reactivity of the two aggregates, they were also classified in the fog chamber test at 40 °C, the German reference method. KW - Baustoffe KW - AKR KW - 60 °C-Betonversuch KW - Automatische Dehnungsmessung KW - Auslaugung KW - Building Materials KW - ASR KW - Concrete Prism Test at 60 °C KW - Automated expansion measurement KW - Leaching of alkalis PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/best.201900040 SN - 1437-1006 SN - 0005-9900 VL - 114. Jahrgang IS - 12 SP - 911 EP - 918 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-50062 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Grundlagen zur Zündquelle mechanisch erzeugter Funken - Möglichkeiten und Grenzen bei der Verwendung von NE-Metall und Edelstahl im Ex-Bereich N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen, als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festlegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Fachtagung Explosionsschutz für Servicetechniker CY - Aschaffenburg, Germany DA - 26.11.2019 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken PY - 2019 AN - OPUS4-50072 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - AKR an Betonfahrbahndecken - ausgewählte Einflussgrößen und neuartige AKR-Vermeidungsstrategie N2 - In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt Schäden an vor 2005 hergestellten Betonfahrbahndecken aufgetreten, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht werden. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Beitrag zunächst die Voraussetzungen und ausgewählte Einflussgrößen für eine schädigende AKR aufgezeigt. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei der Rolle des Tausalzeintrags durch den Winterdienst bei Betonfahrbahndecken geschenkt. So wird mit Löseversuchen in 1 M KOH-Lösung zweier Gesteinskörnungen bei 80 °C gezeigt, dass mit zunehmender NaCI-Zugabe die Löslichkeit von SiÖ2 zunimmt und die von AI2O3 eine Verminderung erfährt. Basierend auf dem so exemplarisch erbrachten Nachweis für die Verstärkung der schädigenden AKR durch das Tausalz wird die Notwendigkeit und Richtigkeit der Durchführung von AKR-Betonversuchen mit Alkalizufuhr im ARS 04/2013 zur zukünftigen Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im Rahmen von Neubau- und Erneuerungsmaßnahmen im Bundesfernstraßennetz belegt. Zusätzlich durchgeführte WS-Grundprüfungen nach dem ARS 04/2013 mit den beiden Gesteinskörnungen der Löse versuche veranschaulichen, dass die nach der Alkali- Richtlinie des DAfStb als unbedenklich eingestuften Gesteinskörnungen bei den Betonversuchen mit Alkalizufuhr durchaus als alkaliempfindlich bewertet werden können. Dies wiederum führt zu einer Verminderung der für den Betonstraßenbau verfügbaren Gesteinskörnungen. Vor diesem Hintergrund wird nach neuartigen AKR-Vermeidungsstrategien gesucht, die auch eine Verwendung der als grenzwertig alkaliempfindlich eingestuften Gesteinskörnungen erlaubt. Einen möglichen Lösungsansatz stellt in diesem Kontext die Innenhydrophobierung des Fahrbahndeckenbetons dar. Es soll so durch die Behinderung des Feuchte- und Tausalzeintrags in den Beton der AKR-Schädigungsprozess signifikant vermindert werden. Für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung zur Vermeidung bzw. Verminderung einer schädigenden AKR in Betonfahrbahndecken wird zurzeit im Aufträge der BASt an der BAM ein Forschungsvorhaben bearbeitet. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse dieses Projekts vorgestellt. So wird exemplarisch an einem Oberbeton (D > 8)/Unterbeton und einem Oberbeton 0/8 mit einer alkaliempfindlichen Gesteinskörnung der Einfluss zweier Hydrophobierungsmittel auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften ganzheitlich aufgezeigt und bewertet. Bei Letzteren stehen zunächst die mechanischen und hygrischen Parameter sowie der Frost-Tausalzwiderstand im Vordergrund. In einem weiteren Schritt wird der Einfluss beider Hydrophobierungsmittel auf die schädigende AKR mittels AKR-Betonversuchen mit Alkalizufuhr beleuchtet. Dabei gelangen ergänzend zur Beurteilung des Tausalzeintrags die Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) und zur Bewertung der Ausprägung der AKR und sekundären Ettringitbildung (SEB) die Dünnschliffmikroskopie zum Einsatz. T2 - 9. Betonfachtagung 2019 CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2019 KW - AKR KW - Betonfahrbahn KW - Innenhydrophobierung KW - Tausalzeintrag KW - AKR-Betonversuche PY - 2019 SN - 978-3-7640-0633-4 SP - 159 EP - 176 AN - OPUS4-50056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündungsverhalten von Feststoffen: Validierung der Extrapolation von Labortests N2 - In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten mit Hilfe von isoperibolen oder adiabaten Warmlagerungsversuchen beurteilt, hier liegen die Probenvolumina üblicherweise im Bereich von ca. 100 cm3 bis zu einigen Litern. Die Extrapolation auf technisch relevante Volumina birgt jedoch erhebliche Unsicherheiten. Diese beruhen auf: - Extrapolation über mehrere Größenordnungen, - Limitierungen der verwendeten Extrapolationsmethode (enge Start- und Randbedingungen), - dem unterschiedlichen Temperaturniveau der Laborversuche im Vergleich zu technischen Lagerungen, insbesondere der Einfluss des enthaltenen Wassers, - nicht eindeutige Kriterien für Zündung/Nichtzündung, - Einfluss verschiedener Extrapolationsverfahren, - mit Hilfe von Laborversuchen nicht erfassbarer Reaktionen (Niedertemperaturoxidationen, Zersetzung, Autokatalyse etc.), - Streuungen der Messergebnisse. Diese Unsicherheiten zu verringern ist Inhalt des vorgestellten Forschungsprojektes. Hauptziele des Projektes sind daher, die im Labormaßstab vorhandenen Prüfeinrichtungen durch einen Versuchsstand zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu 1000 dm3 zu erweitern, die Eignung (oder Nichteignung) der etablierten Methoden nachzuweisen und im Labormaßstab nicht erfassbare Einflussgrößen zu ermitteln. Zudem sollen anhand der kleinskaligen Tests Entscheidungskriterien abgeleitet werden, ob eine Extrapolation nach den derzeit üblichen Methoden zulässig ist. Erste Ergebnisse des Projektes bestätigen, dass die Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Stäuben und Schüttgütern und insbesondere die Ermittlung reaktionskinetischer Daten mit erheblichen Unsicherheiten behaftet sind. Sowohl Warmlagefungsversuche im Labormaßstab als auch mit Hilfe verschiedener Methoden ausgewertete thermoanalytische Methoden lassen, insbesondere einzeln betrachtet, zum Teil nur bedingt verlässliche Aussagen über das Selbstentzündungsverhalten großer Schüttungen zu. Vollständige Versuchsreihen unter Nutzung aller vorgestellten Untersuchungsmethoden sollen präsentiert und abhängig vom Probenmaterial - Schlussfolgerungen hinsichtlich der Zulässigkeit der Extrapolationsmethoden diskutiert werden. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Spontanious ignition KW - Self-ignition KW - Minimun ignition temperature KW - Dust layers PY - 2019 AN - OPUS4-50073 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - InnoBOSK - Innovationsforum für die Vernetzung von BOS und KMU für innovative Lösungen und zivile Sicherheitsforschung N2 - Im Rahmen des beantragten Innovationsforums InnoBOSK soll eine engere Vernetzung zwischen KMU und Endanwendern im Bereich der zivilen Sicherheitstechnologie und -Forschung erreicht werden. Aktuell ist dieser Zugang und eine umfassende Markterkundung mit Erhebung der Forschungsbedarfe und Fähigkeitslücken für KMU aufgrund der Struktur der Endanwender-Landschaft in Deutschland mit eigenen Ressourcen kaum zu leisten. Das Innovationsclusters Zivile Sicherheitsforschung (InCluSiF) soll um ein Netzwerk von KMU ergänzt werden. Hierüber können KMU den konsolidierten, priorisierten Forschungsbedarf und bestehende Fähigkeitslücken direkt und zentral mit zukünftigen potentiellen Abnehmern und Anwendern diskutieren, Lösungen und Anforderungen aus der Praxis klarer umreißen und die Endanwender in die Forschung und Entwicklung zielgerichteter einbinden. Auf diese Weise werden Fehlentwicklungen, „Lösungen ohne tatsächliches Problem“ und Fehlinvestitionen vermieden. Durch das Innovationsforum wird auch das gegenseitige Verständnis verbessert, und so ein schnellerer und zielgerichteter Innovationsprozess ermöglicht. Nach einer systematischen Bedarfserhebung bei den BOS anhand einer von InCluSIF entwickelten Methodik finden im Rahmen des Innovationsforums u. a. Workshops zur Skizzierung von neuen Lösungsansätzen (Verwendung von ko-kreativen Methoden, Design Thinking u.ä.) statt. T2 - Pitching der Projektskizzen "Innovationsforen Mittelstand" CY - BMBF, Berlin, Germany DA - 16.12.2019 KW - Netzwerk KW - KMU KW - BOS KW - Safety KW - Security PY - 2019 AN - OPUS4-50076 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gödde, M. T1 - Estimation of self-heating temperatures for large volumes - application of heat flux measurement N2 - Model free estimation of activation energy from DSC can show strong deviation from other methods (complex mechanism). First results show good agreement between heat flux from adiabatic and isothermal microcalorimeter. Due to high sensitivity of microcalorimeters the extrapolation can be checked at relevant storage temperatures. Higher reliability for extrapolations (check of applied model). Heat flux measurements provide an alternative test method. T2 - EOS IGUS Meeting CY - Brussels, Belgium DA - 21.05.2019 KW - Gefahrgut KW - Gefahrstoff KW - Reaktionskinetik KW - Selbstentzündung PY - 2019 AN - OPUS4-50071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kurth, Lutz T1 - "Kalte" Pyrotechnik - Raucharmsuggestion oder Fortschritt? N2 - Die Verwendung pyrotechnischer Gegenstände in Menschenmengen (u. a. in Fußballstadien) hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Zur Verwendung gelangen vorrangig sonstige pyrotechnische Gegenstände der Kategorie P1. Diese Gegenstände sind frei verkäuflich für Personen ab einem Alter von 18 Jahren. Am häufigsten werden pyrotechnische Gegenstände verwendet, die Rauch und Licht in verschiedenen Farben erzeugen. T2 - 28. Sitzung des nationalen Ausschusses für Sport und Sicherheit (NASS) CY - Düsseldorf, Germany DA - 16.10.2019 KW - Raucharm KW - Kalte Pyrotechnik KW - Wärme PY - 2019 AN - OPUS4-50055 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stuff, Maria T1 - GEMOSK - Entwicklung eines Schutzsystems zur Tuffsteinkonservierung N2 - Tuff ist in vielen historischen Objekten in Deutschland verbaut, hat aber wegen seiner Porosität und hygrischen Eigenschaften eine schlechte Verwitterungsresistenz. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines gesteinsmehlmodifizierten Schutzsystems auf Kieselsäurebasis (GEMOSK) zur Konservierung verbauter Tuffe. Für die Schutzmittelherstellung wird eine geeignete Mischung aus Kieselsol und feinen Gesteinsmehlen aus Steinbruchrückständen und Tuffabfällen verwendet. Bei erfolgreichem Abschluss des Projektes kann GEMOSK im Denkmalpflegebereich eingesetzt werden. Dadurch werden die Bausubstanz besser erhalten, Tuffsteinressourcen eingespart und Tuffabfälle wiederverwertet. T2 - Abteilungs-Vortragsseminar Abteilung 7 Bauwerkssicherheit CY - Berlin, Germany DA - 28.11.2019 KW - Denkmalpflege KW - Kieselsol KW - Tuff KW - Verwitterung PY - 2019 AN - OPUS4-50063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - A real-time GPS scheme to assess safe driving skills N2 - Avoiding road crashes has been the purpose behind many specialized software and hardware systems, involving both active and passive safety principles. Global Positioning technologies were incorporated into the transportation systems with the main purpose of acquiring the position of the vehicle under a continuous basis, for security and economy purposes. However, the GPS data can also be used for assessing the level of safety at which the vehicle is driven. On the basis of the essential data available from commercial GPS devices, in this paper we propose a combined performance measurement to assess the road safety level at which the vehicle is being driven. Such performance measure uses GPS data of the vehicle displacement, including the speed and the acceleration, as well as the course (latitude and longitude coordinates), in an integral driving assessment formulation that can run in real time. Results from the experimental use of this formulation suggest that the level of safety in the driving is time dependent, and that there are risky situations when different factors converge. T2 - ICASAT – 2019 – IEEE international Conference on Applied Science and Advanced Technology CY - Queretaro, México DA - 27.11.2019 KW - GPS Scheme KW - Safe KW - Driving PY - 2019 AN - OPUS4-49982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung N2 - Die BAM stellt sich mit verschiedenen Themen auf der EUROPEAN CONFERENCE 2019 ON PLANT & PROCESS SAFETY vor. Die Themen sind eine Auswahl von Forschungs- und Dienstleistungsarbeiten, die zur Prozesssicherheit geleistet werden und beinhalten Druckentlastungsvorgänge, Sicherheit von Biogasanlagen, Pipelinesicherheit und sicherer Einsatz von Sauerstoff. T2 - European Conference 2019 on Plant & Process Safety CY - Köln, Germany DA - 11.12.2019 KW - BAM TTS KW - Druckentlastung KW - Sauerstoff KW - Biogasanlagen KW - Pipelinesicherheit PY - 2019 AN - OPUS4-50068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz - Mechanisch erzeugte Funken als Zündquelle N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr.: H050-12-391-9) CY - Haus der Technik - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg Essen, Essen, Germany DA - 03.12.2019 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken PY - 2019 AN - OPUS4-50087 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV. T2 - Öffentlicher Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" CY - TU Berlin, Germany DA - 17.12.2019 KW - Behälterversagen KW - Messtechnik KW - Großversuch KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand PY - 2019 AN - OPUS4-50077 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne T1 - Zündverhalten und Flammenausbreitung metallischer Nanostäube N2 - Die Produktion von Materialien mit Abmessungen im Nanometerbereich hat in den letzten Jahren immer weiter zugenommen. Um die Sicherheit beim Umgang mit diesen Produkten zu gewährleisten, muss das Gefahrenpotenzial solcher innovativen Materialien bekannt sein. Während bereits in mehreren Studien die Auswirkungen von Explosionen (wie z.B. maximaler Explosionsdruck und maximaler zeitlicher Druckanstieg) von Stäuben mit Primärpartikeln im Nanometerbereich untersucht wurden, ist darüber hinaus bislang wenig über die Zündtemperaturen und die Flammenausbreitungsgeschwindigkeiten solcher Pulver bekannt. Problematisch bei der Untersuchung der Flammengeschwindigkeiten von Staubexplosionen allgemein ist, dass die Stäube vor dem Entzünden dispergiert werden müssen. Auf diese Weise wird eine gute Verteilung der Partikel im entsprechenden Prüfvolumen sichergestellt. Dies führt jedoch dazu, dass zum Zündzeitpunkt in den Standardprüfapparaturen hohe Turbulenzbedingungen vorherrschen. Aus wissenschaftlicher Sicht wäre es jedoch wünschenswert, die laminare Flammenausbreitungsgeschwindigkeit bestimmen zu können. Im Beitrag werden Ergebnisse von Versuchen mit verschiedenen metallischen Materialien und Partikelgrößenverteilungen vorgestellt. Ziel dieser Versuche war es, die Turbulenzbedingungen zum Zündzeitpunkt durch einen speziellen Versuchsaufbau möglichst zu minimieren. Die Flammenausbreitung wurde experimentell in einem vertikalen Rohr untersucht, das an einer Seite offen ist. Das Rohr wird auf einen metallischen Boden gestellt, der gleichzeitig die Staubprobe vorhält und die Luftzufuhr in das Rohr ermöglicht. Eine poröse Platte befindet sich innerhalb des metallischen Bodens, um die Turbulenzen im Luftstrom zu reduzieren. Die Zündquelle wird durch einen Hochspannungsfunken von zwei Elektroden bereitgestellt, die sich auf einem Drittel der Rohrlänge befinden. Die Staubkonzentration wird optisch (durch Lichtdämpfung) mit zwei Konzentrationssonden gemessen, die jeweils unter den Elektroden (unten) und über ihnen (oben) angeordnet sind. Die Flammenausbreitung wurde mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet. Zur besseren Einordnung der Versuchsergebnisse wurden die untersuchten Proben eingehend charakterisiert und die Zündtemperaturen und unteren Explosionsgrenzen der untersuchten Staubproben bestimmt. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltschutz CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Nanomaterialien KW - Flammengeschwindigkeit KW - Mindestzündtemperatur KW - Brand- und Explosionsschutz PY - 2019 AN - OPUS4-50106 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dufaud, O. T1 - Some key considerations when evaluating explosion severity of nanopowders N2 - Protection from explosion events requires the determination of key safety parameters like lower explosion limit, maximum explosion over-pressure, and maximum rate of pressure rise. These parameters are routinely obtained through standard tests performed typically either in a 20 L-sphere or a 1 m3-container. But several aspects are worth a closer investigation. Firstly, the test apparatus must be able to disperse a fairly uniform dust cloud. However, previous investigations showed that actually the current dispersion system can be improved. Secondly, the influence of humidity on the explosivity is not considered in current standards. It is just stated that the relative humidity should be checked and noted down, though some provisions exist in American standards. Thirdly, the ignition delay time is sometimes modified to study the impact of the dust cloud turbulence on flame propagation but is often misunderstood. Maybe these aspects have not been thoroughly considered for micron powders. However, in the case of nanopowders, the importance of these influencing factors was shown in order to duly evaluate explosion parameters. Experimental evidences confirm these aspects and alternative solutions will be presented. T2 - Loss Prevention Symposium 2019 CY - Delft, Netherlands DA - 16.06.2019 KW - Nanopowder KW - Dust explosion KW - Safety characteristics PY - 2019 AN - OPUS4-50105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Agasty, Amit T1 - Grüne Barrieren N2 - Erprobungen von Grünen Barrieren (Hecken) gegen Detonationswirkungen T2 - Internationales Symposium des BKA für Sprengstoffermittler und Entschärfer CY - Magdeburg, Germany DA - 25.11.2019 KW - Detonation KW - Hecken KW - Druckstoß PY - 2019 AN - OPUS4-50137 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitsaspekte in der Explosivstoffindustrie N2 - Fortbildung für Beschäftigte in der Explosivstoffindustrie für die Fachkunde nach SprengG T2 - EXII-Lehrgang bei der BG RCI CY - Laubach, Germany DA - 21.02.2019 KW - 2. SprengV KW - Explosivstoffe KW - Schutzabstände PY - 2019 AN - OPUS4-50140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Aktualisierung der Technischen Regeln zm Explosionsschutz N2 - Im Jahre 2015 erschienen die Neufassungen der beiden für den Explosionsschutz wichtigsten Verordnungen, der Gefahrstoffverordnung (GefStofN) und der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV). Damit wurde eine Aktualisierung der diesbezüglichen Technischen Regeln erforderlich. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltschutz CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Technische Regeln KW - Explosionsschutz KW - Gefahrstoffverordnung PY - 2019 AN - OPUS4-50108 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Meftah, F. A1 - Pesavento, F. A1 - Davie, C. A1 - Dal Pont, S. A1 - Zeiml, M. A1 - Korzen, Manfred A1 - Millard, A. ED - Millard, A. ED - Pimienta, P. T1 - Advanced Modelling N2 - In this chapter, advanced models based on a General thermo-Hydro-Mechanical (THCM) Framework are considered. In These approaches, the concrete is considered as a porous medium, the pores of which are partly filled by gas (a mixture of air and vapour) and water. KW - Concrete KW - High temperature KW - Stress-strain-relation PY - 2019 SN - 978-3-030-11994-2 SN - 978-3-030-11995-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-11995-9 SN - 2213-204X SN - 2213-2031 SP - 27 EP - 65 PB - Springer CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-50174 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rübner, Katrin A1 - Seher, Julia A1 - Hahn, A. A1 - Schnell, A. ED - Rohs, M. ED - Weichold, O. T1 - Hydrothermale Herstellung von Filter- und Speichermaterialien aus SiO2- und CaO-reichen Reststoffen N2 - Aus SiO2- und CaO-reichen Sekundärrohstoffen können in einem hydrothermalen Stoffumwandlungsprozess poröse Körnungen (Hydrothermalgranulate HTG) hergestellt werden. Die Erhärtung der HTG erfolgt dabei in einem Autoklav bei ca. 200 °C und 1,6 MPa Sattdampf ähnlich dem Prozess der Kalksandsteinherstellung. Festigkeit und Gefüge der HTG entwickeln sich durch die Ausbildung von Calciumsilicathydraten (CSH-Phasen), die durch die Reaktion zwischen Quarzpartikeln (SiO2) und Kalk (CaO) entstehen. SiO2-Lieferant ist ziegelhaltiger Mauerwerkbruch, der als Hauptmineralphase Quarz enthält. Papierasche kann mit ihren Anteilen an Freikalk und anderen reaktive Calciumverbindungen als Kalkersatz dienen. Über die Mischungszusammensetzung und die Reaktionsbedingungen werden die Eigenschaften der Reaktionsprodukte gezielt gesteuert. Die HTG haben Rohdichten kleiner als 2000 kg/m³. Ihr Gefüge ist durch ein eher ungeordnetes System an Mesoporen und kleinen Makroporen mit Porenweiten kleiner 100 nm gekennzeichnet. Diese Porenstruktureigenschaften legen eine Anwendung der HTG als Filter- oder Speichermaterial nahe. Sie können natürliche Rohstoffe, wie Bims, Lavasand und fluviale Sande, aus Primärrohstoffen hergestellte Produkte, wie Blähton, Keramik und Aktivkohle, sowie erdölbasierte Kunststoffadditive ersetzen, wobei die typischen Filter- und Speichereigenschaften der herkömmlichen Produkte nahezu erreicht werden. Dadurch wird einerseits für Reststoffe, die gegenwärtig ein hohes Verwertungsdefizit aufweisen, eine hochwertige Wieder- bzw. Weiterverwertungsmöglichkeit geschaffen und die Abfallmenge vermindert. Andererseits erfolgt eine Schonung von knapper werdenden natürlichen mineralischen Rohstoffen und Erdöl. In einem Forschungsprojekt werden derzeit die technischen Möglichkeiten der hydrothermalen Herstellung von leichten porösen Körnungen aus Mauerwerkbruch, Kalk und Papierasche sowie die Anwendung der HTG als Filtermaterial in Bodenfiltern zur Abwasserreinigung und als Wasserreservoir in Substraten von Pflanzwänden und zur inneren Nachbehandlung hochfester Betone systematisch untersucht. Der Beitrag berichtet insbesondere über die experimentelle Entwicklung der hydrothermalen Synthesestrategie, die nachfolgende Charakterisierung der HTG und die Beziehungen zwischen Gefügekennwerten und technischen Eigenschaften der Körnungen. KW - Hydrothermale Synthese KW - Filtermaterial KW - Speichermaterial KW - Reststoffe KW - Mauerwerkbruch KW - Papierasche KW - Rohstoffliches Recycling PY - 2019 SN - 978-3-947197-13-2 VL - 54 SP - 183 EP - 190 PB - Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. CY - Frankfurt/Main ET - 1. AN - OPUS4-50207 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schnell, A. A1 - Rübner, Katrin A1 - Ihlenfeldt, Toni A1 - Vöge, M. T1 - Leichtgranulate aus heterogenen Bau- und Abbruchabfällen N2 - Mineralische Bauabfälle stellen in den Industrienationen den größten Abfallstrom dar. Allein in Deutschland fallen jährlich mehr als 50 Mio. Tonnen Bauschutt an, der hauptsächlich aus Beton- und Mauerwerkbruch besteht. Dabei nehmen die Verwertungs- und Recyclingquoten bei den bereits etablierten herkömmlichen Einsatzgebieten für aufbereitete Bau- und Abbruchabfälle mit zunehmender Heterogenität des Materials ab. Ein höherwertiges Recycling mit dem Ziel das aufbereitete Material beispielsweise in Betonprodukten einzusetzen erfolgt heute in Deutschland lediglich im Rahmen von Pilotprojekten. So können die groben Körnungen des Betonbruchs als rezyklierte Gesteinskörnung im Beton eingesetzt werden. Besonders eingeschränkte Verwertungsmöglichkeiten liegen für Mauerwerkbruch vor, einem Gemisch aus Beton, Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton, Mörtel, Natursteinen und anderen mineralischen Bestandteilen. Die Ursache hierfür ist neben der heterogenen Zusammensetzung des Materials auch dessen feine Kornverteilung, die durch den bei der mechanischen Aufbereitung zwangsläufig anfallenden Feinkornanteil von 30 bis über 40 Prozent bedingt ist. Defizite in der Verwertung bestehen also besonders bei heterogenen feinkörnigen Gemischen. Hier müssen Ansätze gefunden werden, um eine hochwertige Wiederverwertung zu ermöglichen. Dafür ist eine möglichst gute Trennung der einzelnen Materialfraktionen ein bewährter Ansatz. Während Metalle mittels Band- und Wirbelstromabscheidern und leichte Fremdbestandteile über Windsichtung und Dichtesortierung ausgetragen werden können, ist eine Trennung der Materialien Ziegel, Mörtel und Beton, insbesondere für die feinen Fraktionen, derzeit technologisch und wirtschaftlich nicht umsetzbar. Ein rohstoffliches Recycling dieser heterogen zusammengesetzten Abfälle unter Nutzung ihrer chemisch-mineralogischen Zusammensetzung ohne eine vorherige Trennung in die einzelnen Materialfraktionen bietet sich als Alternative an. Ergebnisse zur Herstellung von Leichtgranulaten aus Mauerwerkbruch und Tonen in einem thermischen Prozess ähnlich der Blähtonherstellung wurden bereits mehrfach veröffentlicht. Diese Recycling-Granulate (RCG) könnten unter anderem als leichte Gesteinskörnung für Betone verwendet werden. T2 - 24. Tagung Siedlungsabfallwirtschaft Magdeburg CY - Magdeburg, Germany DA - 18.09.2019 KW - Leichte Gesteinskörnungen KW - Bau- und Abbruchabfälle KW - Mauerwerkbruch KW - Recycling PY - 2019 VL - 2019 SP - 89 EP - 94 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-50189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - NDE of foundations N2 - This talk teaches the basic princioles and applications of NDT methods for deep foundations, sprecifically piles. A variety of testing methods are discussed (integrity testing, ultrasonic crosshole logging, parallel seismic and others). Capabilities and limitations are given as well as specific hints for practical use. T2 - NDE 2019 Pre-Conference Tutorial PCT 4 CY - Bangalore, India DA - 03.12.2019 KW - NDT KW - Foundation KW - Pile KW - Integrity testing PY - 2019 AN - OPUS4-50169 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Recent advances in NDE of concrete structures at BAM N2 - This talk gives an introduction to BAM and its NDT-CE division. Specific challenges in NDT-CE are discussed as well as recent research results. T2 - NDE 2019 Pre-Conference Tutorial PCT 4 CY - Bangalore, India DA - 03.12.2019 KW - NDT KW - Civil engineering PY - 2019 AN - OPUS4-50168 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva T1 - Subspace-based damage detection handling temperature effects and uncertainty in the reference N2 - Temperature variation can be a nuisance that perturbs vibration based structural health monitoring (SHM)approaches for civil engineering structures. In this paper, temperature affected vibration data is evaluated within a stochastic damage detection framework, which relies on a null space based residual. Besides two existing temperature rejection approaches – building a reference state from an averaging method or a piecewise method – a new approach is proposed, using model interpolation. In this approach, a general reference model is obtained from data in the reference state at several known reference temperatures. Then, for a particular tested temperature, a local reference model is derived from the general reference model. Thus, a well fitting reference null space for the formulation of a residual is available when new data is tested for damage detection at an arbitrary temperature. Particular attention is paid to the computation of the residual covariance, taking into account the uncertainty related to the null space matrix estimate. This improves the test performance, contrary to prior methods, for local and global damages, resulting in a higher probability of detection (PoD) for the new interpolation approach compared to previous approaches. T2 - Abteilungs-Vortragsseminar Abteilung 7 Bauwerksicherheit CY - Berlin, Germany DA - 28.11.2019 KW - Statistical method KW - Subspace-based method KW - Temperature rejection KW - Model interpolation KW - Uncertainty PY - 2019 AN - OPUS4-50195 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasonic methods for concrete: To boldly see, what we have not seen before N2 - This keynote talk at NDE 2019 discusses specific progress in ultrasonic testing of concrete structures. A deep penetration instrument (LAUS) is introduced as well as advanced imaging methods adopted from geophysics and new approaches to ultrasonic monitoring. T2 - NDE 2019 CY - Bangalore, India DA - 05.12.2019 KW - NDT KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Imaging KW - Monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-50170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitsaspekte in der Explosivstoffindustrie N2 - Fortbildung für Beschäftigte in der Explosivstoffindustrie für die Fachkunde nach SprengG T2 - EXII-Lehrgang bei der BG RCI CY - Laubach, Germany DA - 03.12.2019 KW - 2. SprengV KW - Explosivstoffe KW - Schutzabstände PY - 2019 AN - OPUS4-50142 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolde, Moana T1 - Sicherheitsaspekte in der Explosivstoffindustrie N2 - Fortbildung für Beschäftigte in der Explosivstoffindustrie für die Fachkunde nach SprengG T2 - EXII-Lehrgang bei der BG RCI CY - Laubach, Germany DA - 28.08.2019 KW - 2. SprengV KW - Explosivstoffe KW - Schutzabstände PY - 2019 AN - OPUS4-50141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Titscher, Thomas T1 - Efficient computational mesoscale modeling of concrete under cyclic loading N2 - Concrete is a complex material and can be modeled on various spatial and temporal scales. While simulations on coarse scales are practical for engineering applications, a deeper understanding of the material is gained on finer scales. This is at the cost of an increased numerical effort that can be reduced by the three methods developed and used in this work, each corresponding to one publication. The coarse spatial scale is related to fully homogenized models. The material is described in a phenomenological approach and the numerous parameters sometimes lack a physical meaning. Resolving the three-phase mesoscopic structure consisting of aggregates, the mortar matrix and the interfaces between them allow to describe similar effects with simpler models. KW - Concrete KW - Fatigue failure KW - Damage KW - Mesoscale PY - 2019 VL - 9 SP - 1 EP - 52 PB - UPC - Universitat Politecnica de Catalunya Barcelona CY - Barcelona AN - OPUS4-50362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - AKR an Betonfahrbahndecken - ausgewählte Einflussgrößen und neuartige AKR-Vermeidungsstrategie N2 - In den letzten Jahren sind im deutschen Bundesautobahnnetz vermehrt Schäden an vor 2005 hergestellten Betonfahrbahndecken aufgetreten, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion(AKR) in Verbindung gebracht werden. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Beitrag zunächst die Voraussetzungen und ausgewählte Einflussgrößen für eine schädigende AKR aufgezeigt. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei der Rolle des Tausalzeintrags durch den Winterdienst bei Betonfahrbahndecken geschenkt. So wird mit Löseversuchen in 1 M KOH-Lösung zweier Gesteinskörnungen bei 80 °C gezeigt, dass mit zunehmender NaCI-Zugabe die Löslichkeit von SiÖ2 zunimmt und die von AI2O3 eine Verminderung erfährt. Basierend auf dem so exemplarisch erbrachten Nachweis für die Verstärkung der schädigenden AKR durch das Tausalz wird die Notwendigkeit und Richtigkeit der Durchführung von AKR-Betonversuchen mit Alkalizufuhr im ARS 04/2013 zur zukünftigen Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im Rahmen von Neubau- und Erneuerungsmaßnahmen im Bundesfernstraßennetz belegt. Zusätzlich durchgeführte WS-Grundprüfungen nach dem ARS 04/2013 mit den beiden Gesteinskörnungen der Löse versuche veranschaulichen, dass die nach der Alkali-Richtlinie des DAfStb als unbedenklich eingestuften Gesteinskörnungen bei den Betonversuchen mit Alkalizufuhr durchaus als alkaliempfindlich bewertet werden können. Dies wiederum führt zu einer Verminderung der für den Betonstraßenbau verfügbaren Gesteinskörnungen. Vor diesem Hintergrund wird nach neuartigen AKR-Vermeidungsstrategien gesucht, die auch eine Verwendung der als grenzwertig alkaliempfindlich eingestuften Gesteinskörnungen erlaubt. Einen möglichen Lösungsansatz stellt in diesem Kontext die Innenhydrophobierung des Fahrbahndeckenbetons dar. Es soll so durch die Behinderung des Feuchte- und Tausalzeintrags in den Beton der AKR-Schädigungsprozess signifikant vermindert werden. Für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Innenhydrophobierung zur Vermeidung bzw. Verminderung einer schädigenden AKR in Betonfahrbahndecken wird zurzeit im Aufträge der BASt an der BAM ein Forschungsvorhaben bearbeitet. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse dieses Projekts vorgestellt. So wird exemplarisch an einem Oberbeton (D > 8)/Unterbeton und einem Oberbeton 0/8 mit einer alkaliempfindlichen Gesteinskörnung der Einfluss zweier Hydrophobierungsmittel auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften ganzheitlich aufgezeigt und bewertet. Bei Letzteren stehen zunächst die mechanischen und hygrischen Parameter sowie der Frost-Tausalzwiderstand im Vordergrund. In einem weiteren Schritt wird der Einfluss beider Hydrophobierungsmittel auf die schädigende AKR mittels AKR-Betonversuchen mit Alkalizufuhr beleuchtet. Dabei gelangen ergänzend zur Beurteilung des Tausalzeintrags die Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) und zur Bewertung der Ausprägung der AKR und sekundären Ettringitbildung (SEB) die Dünnschliffmikroskopie zum Einsatz. T2 - 9. Betonfachtagung 2019 CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2019 KW - AKR KW - Betonfahrbahn KW - Innenhydrophobierung KW - Tausalzeintrag KW - AKR-Betonversuche PY - 2019 AN - OPUS4-50218 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - Notwendigkeiten und Möglichkeiten zur Verifizierung von Prüfapparaturen zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kennzahlen N2 - Prüfapparaturen zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kennzahlen müssen präzise messen, um verlässliche Ergebnisse zu produzieren. Oftmals gibt es in der Methodenbeschreibung allerdings keine Informationen zu Messunsicherheiten o.ä.. In dem Vortrag werden Ringversuchsprogramme das CEQAT-DGHS beschrieben und aktuelle Arbeiten zu Verifizierungsverfahren von Messmethoden beschrieben. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Gefahrgut KW - UN-Test N.5 KW - Verifizierung von Prüfapparaturen KW - Messunsicherheit PY - 2019 AN - OPUS4-50233 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gottlieb, C. A1 - Lierenfeld, M. B. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Bohling, C. T1 - Es geht auch einfacher N2 - Mit laserbasiertem Verfahren Zustand von Betonbauwerken erfassen: Die Laserinduzierte Breakdown Spektroskopie (LIBS) stellt eine Alternative zur nasschemischen Analyse dar, um den Zustand von Betonbauwerken zu erfassen. Bei diesem Verfahren laufen der Analysevorgang und die Auswertung automatisiert ab. Ein Prototyp für die mobile Anwendung auf der Baustelle steht zur Verfügung. So kann auf Knopfdruck ein schriftlicher Bericht erstellt werden, der einen genauen Wert für die Eindringtiefe eines relevanten Elements wie Chlorid ausgibt. KW - Beton KW - LIBS KW - Chlorid KW - Vor-Ort-Untersuchung PY - 2019 VL - 42 IS - 7 SP - 28 EP - 31 PB - Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH CY - Köln AN - OPUS4-50283 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan T1 - Formale Pflichterfüllung N2 - Darstellung der Probleme im Zulassungsverfahren von Gefahrguttanks unter Berücksichtigung aktueller Regelwerksänderungen und daraus folgender Konsequenzen T2 - 23. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 07.11.2019 KW - Baumusterzulassung KW - Tanks KW - Gefahrgut KW - Regelwerk KW - Antragsteller KW - Behörde KW - Prüfstelle PY - 2019 AN - OPUS4-50409 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hicke, Konstantin T1 - Real-time distributed temperature gradient sensing using amplitude-based C-OTDR and sensing fiber with inscribed scattering dots N2 - We present a technique for distributed temperature gradient sensing in real-time along an optical fiber utilizing simple amplitude-based direct-detection coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR) and a special sensing fiber. Our technique enables us to determine phase changes or low-frequency variations of the C-OTDR signal stemming from temperature variations. The distinct feature of the used sensing fiber is its structuring with equidistant strongly scattering dots. Consecutive pairs of these scatterers form the dominant local interferometers, effectively overwriting the otherwise highly nonlinear transfer function of common optical fiber. This enables a quasi-phase-resolved evaluation of perturbation responses originating from temperature changes at sensor positions between the scatterers. Using our method, we show the measurement of a nonlinear temperature transient from a heating process with a maximum temperature gradient of 0.8 °C over 20 s and a total temperature increase of 28.4 °C. This method requires almost no post-processing and can be used for simultaneous distributed vibration sensing (DVS) and quantification of local temperature gradients in a single fiber, e.g., for the use in condition monitoring of infrastructure or industrial installations. T2 - Seventh European Workshop on Optical Fibre Sensors, 2019 CY - Limassol, Cyprus DA - 01.10.2019 KW - C-OTDR KW - DVS KW - Distributed temperature gradient sensing KW - Distributed vibration sensing KW - Fibre optic sensors KW - Power cable monitoring KW - Structured fiber PY - 2019 AN - OPUS4-50255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Berger, Anka T1 - Abteilung 2 "Chemische Sicherheitstechnik" N2 - Der Fokus des Beitrages bestand darin, die BAM, insbesondere die Abteilung 2 (Chemische Sicherheitstechnik) als möglichen Projektpartner im Rahmen von Horizont 2020 "Sichere Gesellschaften" zu präsentieren. Dabei wurden die Kernkompetenzen der Abteilung 2, die Kooperationen zu anderen Abteilungen in der BAM bzw. einige Beispiele zu bisherigen Projekterfahrungen, hinsichtlich dem Aktivitätsfeld "Security" vorgestellt. T2 - fit4sec-Fachworkshop zur Ermittlung und Kommunikation der Endnutzerbedarfe im Rahmen von Horizont 2020 "Sichere Gesellschaften" CY - Berlin, Germany DA - 25.10.2019 KW - Horizont 2020 KW - BAM TTS KW - Auswirkungsbetrachtungen KW - Sprengwirkungshemmung PY - 2019 AN - OPUS4-50232 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Michael-Schulz, Heike T1 - Einstufung von Gefahrgut im Seeverkehr N2 - In den letzten Jahren kam es auf einigen Seeschiffen zu exothermen Zersetzung von Düngemitteln und damit zu Gefährdungen von Personen und der Umwelt. Dieses führte international bei der IMO (International Maritim Organisation) zu Diskussionen hinsichtlich der Einstufungskriterien von Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltigen Gemischen, den Prüfungen und den Anforderungen an den sicheren Transport; vor allem mit Seeschiffen. T2 - 5. Seeschifffahrt-Sicherheits-Konferenz CY - Berlin, Germany DA - 05.11.2019 KW - Düngemittel KW - Selbstunterhaltende exotherme Zersetzung KW - Trogtest PY - 2019 AN - OPUS4-50250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Untersuchung des Deflagrationsverhaltens von Methan-Luft-Gemischen in einem 5-m³-Behälter bei Single- und Multipoint-Ignition N2 - Vorstellung einer Versuchsreihe, die sich mit dem Einfluss von Flammenausbreitungen in geschlossenen Behältern auf die Druckanstiegsgeschwindigkeiten der explosionsartigen Verbrennung von Methan-Luft-Gemischen beschäftigt. T2 - 14. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Druckanstiegsgeschwindigkeit KW - Deflagration KW - Flammenausbreitung KW - Explosionsdruck KW - Methan-Luft-Gemisch PY - 2019 AN - OPUS4-50223 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Otto, Peter T1 - Explicit dynamics and regularization in impact simulation N2 - Die Simulation des Materialverhaltens für ein Aufprallproblem erfordert sowohl präzise Methoden für die Kontaktformulierung als auch für die Wellenausbreitung nach dem Aufprall. Das numerische Modell des Aufprallproblems ist schlecht gestellt, weil die plötzliche Änderung der Geschwindigkeiten im Kontaktbereich zu unbegrenzten Beschleunigungen bei gleichzeitig kleiner werdenden Zeitschritten führt. Daraus resultieren Oszillationen in den Kontaktspannungen, die sich im Material ausbreiten. Bei einem dehnratenabhängigen Material, wie z.B. Beton, führen diese Oszillationen zu erheblichen numerischen Fehlern und falschen Vorhersagen für die Festigkeit des Materials. Eine Regularisierung ist daher erforderlich, um die Oszillationen zu vermeiden. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die numerische Lösung des Kontaktproblems. Bei der Simulation des Aufprallproblems muss das nichtlineare Kontaktproblem in jedem Zeitschritt gelöst werden. Die Mortar-Methode mit der Segmentierung des Kontaktbereichs hat sich als sehr präzise erwiesen, stellt aber ein rechen- und entwicklungstechnisch aufwendiges Verfahren, vor allem für 3D Probleme, dar. Die numerische Modellierung des nachfolgenden Wellenausbreitungsproblems erfordert kleine Zeitschritte, um die Ausbreitung der Welle genau zu erfassen. Implizite Verfahren sind deshalb zu aufwendig. Explizite Verfahren sind effizient, allerdings nur wenn die Massenmatrix diagonal ist. In diesem Fall wird die Lösung eines linearen Gleichungssystems in jedem Zeitschritt vermieden. In dieser Arbeit wird für die numerische Lösung des Kontaktproblems ein gekoppelter finite Elemente - Non-Uniform Rational B-Spline (FE-NURBS) Ansatz verwendet. In dem gekoppelten Ansatz, wird eine NURBS Kurve bzw. Oberfläche zwischen die im Kontakt befindlichen Körper gebracht. Die Körper sind mit finiten Elementen vernetzt und die NURBS Schicht wird verwendet, um die Kontaktkräfte zu berechnen. Dadurch wird eine glatte isogeometrische Kontaktformulierung erreicht. Folglich kann eine Segmentierung des Kontaktbereichs vermieden und eine effiziente elementweise Integration zur Berechnung der Kontaktkräfte eingesetzt werden. Die Regularisierung des Aufprallproblems erfolgt mit einer nichtlinearen Penalty-Formulierung. Die Penalty-Funktion ist ein Polynom, was einen glatten Übergang zwischen Nicht-Kontakt und Kontakt während des Aufpralls ermöglicht. Die Penalty-Formulierung ist netzabhängig und wird steifer mit feiner werdendem Netz, wobei Oszillationen in den Kontaktpannungen weiterhin nicht auftreten. Zur effizienten Raum- und Zeitdiskretisierung für das Wellenausbreitungsproblem werden Verfahren höherer Ordnung eingesetzt. Explizite Zeitintegration wird kombiniert mit Raumdiskretisierung, die mit spektralen finiten Elementen erfolgt. N2 - The simulation of the structural response for impact scenarios strongly requires an accurate simulation of both the impact event as well as the subsequent wave propagation. The numerical modeling of the impact event is intrinsically ill-posed due to the instantaneous changes of velocities in the contact area, leading to unbounded accelerations for decreasing time steps which causes oscillations in the contact stresses. These oscillations then propagate into the bulk material. Using a rate dependent material model, like concrete, they might lead to significant errors and a wrong prediction of the structural response. A regularization is thus required to avoid oscillations in the contact stresses. Another issue is related to the numerical computation of the contact conditions. In impact simulations, the nonlinear contact computation needs to be evaluated in every time step. A segmentation technique of the contact area is accurate but time consuming and may result in a bottleneck for the simulation and implementation, especially for 3D problems. The modeling of the subsequent wave propagation requires small time steps, which is primarily due to accuracy reasons. Implicit schemes are thus not affordable. Explicit time integration schemes are efficient only for diagonal mass matrices, as in this case no solution of a linear system is required. In this work, a coupled finite element - Non-Uniform Rational B-Spline (FE-NURBS) approach is applied to impact problems. The coupled approach uses an intermediate NURBS layer to compute the contact forces between the contacting bodies discretized by FEs. The advantages of a smooth isogeometric contact formulation are used to compute the contact forces. A segmentation of the contact area is avoided and an efficient element-based integration is used. The impact event is regularized using a mesh dependent nonlinear penalty approach. The penalty function is a polynomial which ensures a smooth transition between the noncontact and the contact state during the impact. For finer meshes, the penalty regularization becomes stiffer while still avoiding artificial oscillations in the contact stresses. Efficient higher order space and time discretizations are used to model the wave propagation. Explicit time integration is combined with higher order spectral element spatial discretization. KW - Explicit dynamics KW - Impact simulation KW - Isogeometric analysis KW - Mortar method KW - Spectral elements PY - 2019 SN - 978-3-920395-70-8 SP - 1 EP - 104 CY - Braunschweig AN - OPUS4-51032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otto, Peter A1 - de Lorenzis, L. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Explicit dynamics in impact simulation using a NURBS contact interface N2 - In this paper, the impact problem and the subsequent wave Propagation are considered. For the contact discretization an intermediate non-uniform rational B-spline (NURBS) layer is added between the contacting finite element bodies, which allows a smooth contact formulation and efficient element-based integration. The impact event is ill-posed and requires a regularization to avoid propagating stress oscillations. A nonlinear mesh-dependent penalty regularization is used, where the stiffness of the penalty regularization increases upon mesh refinement. Explicit time integration methods are well suited for wave propagation problems, but are efficient only for diagonal mass matrices. Using a spectral element discretization in combination with a NURBS contact layer the bulk part of the mass matrix is diagonal. KW - Explicit dynamics KW - Impact simulation KW - Isogeometric analysis KW - mortar method KW - spectral elements PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506041 DO - https://doi.org/10.1002/nme.6264 VL - 121 IS - 6 SP - 1248 EP - 1267 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-50604 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zinke, R. A1 - Virothi, N. A1 - Köhler, F. A1 - Klippel, A. A1 - Schalau, Sebastian A1 - Krause, U. T1 - Experimental measurement of initial evaporation mass flows from gasoline spills and comparison with empirical models N2 - In this paper, we investigate the evaporation mass flow originating from spills of gas-oline. Large spills of gasoline may form during partial or complete roof sinkings or inthe case of perforations at various deck fittings at external floating roof tanks usedfor the storage. Additionally, spills may form in the retention area in the case of leak-ages at pipes or at the hull. The aim is to predict the order of magnitude of real-scaleevaporation mass flow. The determined evaporation mass flows will be used in arelated project as input values for subsequent dispersion modeling in the vicinity ofthe tanks. This is relevant for questions of fire and explosion protection as well as forenvironmental protection aspects in tank farms or refineries, which use externalfloating roof tanks. The measurements presented in this paper were compared withpredictions by empirical models and investigations of evaporations from small floorspills, round-bottom flask, or from Petri dishes published in the literature. The maingoal of this paper is to test the applicability of empirical models to provide reasonableevaporation mass flows as input for CFD dispersion simulations. KW - Spill evaporation PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504322 DO - https://doi.org/10.1002/prs.12128 VL - 39 IS - 3 SP - e12128 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-50432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin T1 - Experimentelle Untersuchungen zu Schäden an Membranabdeckungen im Biogasbereich N2 - Bei Störfallauswirkungsbetrachtungen an Biogasanlagen muss das Versagen der Membranabdeckung des Fermenters untersucht werden. Hierbei sind insbesondere Risse in derselben hinsichtlich des austretenden Massenstromes an Biogas zu bewerten, ebenso wie der durch eine Zündung resultierende Flammenstrahl. Zurzeit existieren für Membranabdeckungen jedoch keine Erkenntnisse zu realistischen Ausflussziffern für die Massenstromberechnung. Im Leitfaden KAS-32 wird für Störfallauswirkungsbetrachtungen für die Berechnung des austretenden Massenstromes eine Ausflussziffer von 1 und eine „Leckfläche" von 0,6 m2 vorgegeben. Die Anwendbarkeit verfügbarer Modelle zur Berechnung des Flammenstrahls ist bisher ebenso ungeklärt. Um diese Fragestellungen zu untersuchen, wurden in der BAM Versuche zur Bestimmung der Ausflussziffer, sowie der Zündung des austretenden Gases an einem 80 m3 Sack zur Speicherung von Biogas durchgeführt, der aus demselben Material besteht wie die in Biogasanlagen verwendeten Membranabdeckungen. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Biogas KW - Ausflussziffer KW - Membranabdeckung PY - 2019 SN - 978-3-89746-220-5 VL - 2019 SP - 142 EP - 152 AN - OPUS4-50857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bayane, I. A1 - Long, Lijia A1 - Thöns, Sebastian A1 - Brühwiler, E. T1 - Quantification of the conditional value of SHM data for the fatigue safety evaluation of a road viaduct N2 - Fatigue safety verification of existing bridges that uses ‘‘re-calculation’’ based on codes, usually results in insufficient fatigue safety, triggering invasive interventions. Instead of “re-calculation”, Structural Health Monitoring (SHM) should be used for the assessment of the existing bridges. Monitoring systems provide data that can reduce uncertainties associated with the fatigue loading process and the structural resistance. The objective of this paper is to quantify the value of the SHM system implemented in a 60-years-old road viaduct to investigate its fatigue safety, through modeling of the fundamental decisions of performing monitoring in conjunction with its expected utility. The quantification of the conditional value of information is based on the decision tree analysis that considers the structural reliability, various decision scenarios as well as the cost-benefit assessments. This leads to a quantitative decision basis for the owner about how much time and money can be saved while the viaduct fulfills its function reliably and respects the safety requirements. The originality of this paper stands in the application of the value of information theory to an existing viaduct considering the fatigue failure of the system based on the monitoring data and the cost-benefit of monitoring method. T2 - 13th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering CY - Seoul, South Korea DA - 26.05.2019 KW - Fatigue safety KW - Value of information PY - 2019 SP - 275 EP - 288 CY - Seoul, South Korea AN - OPUS4-50809 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Reaktive Brandschutzsysteme für Stahlbauteile N2 - Die Erkenntnisse zu reaktiven Brandschutzsystemen (RBS) werden kontinuierlich erweitert, was sich in der Entwicklung neuer Produkte und der Ausweitung des durch technische Regelungen abgedeckten Anwendungsbereichs äußert. Der hier vorliegende Beitrag konzentriert sich auf die Verwendung von RBS auf Stahlkonstruktionen. In den vergangenen zehn Jahren wurden, abgesichert durch neue Erkenntnisse aus der Forschung, die Anwendung auf Stahlzuggliedern mit offenem Profil präzisiert und im Rahmen allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungen (abZ) neu geregelt. Ferner wurde die Grundlage geschaffen, die Anwendung von RBS auf Zuggliedern mit kreisrundem Vollprofil zu bewerten und auf Basis der abZ zu ermöglichen. Neben einer umfassenden Darstellung der aktuellen nationalen und europäischen Regelungen zu RBS, werden technologische Besonderheiten und deren Einfluss auf den Regelungsinhalt im Beitrag thematisiert. In der jüngsten Vergangenheit stellt sich mit zunehmender Dringlichkeit die Frage nach der Bewertung der Dauerhaftigkeit von RBS für lange Zeiträume, wobei damit Nutzungsdauern weit jenseits der in den nationalen und europäischen Regelungen bereits etablierten 10 Jahre gemeint sind. In diesem Zusammenhang ist zu klären, wie der Feuerwiderstand von Konstruktionen zu bewerten ist, die bereits über lange Zeiträume mit RBS versehen sind. T2 - Fortbildungsseminar "Vorbeugender Brandschutz” an der Hessischen Landesfeuerwehrschule Kassel CY - Kassel, Germany DA - 04.12.2019 KW - Brandschutz KW - Stahl KW - Reaktive Brandschutzsysteme PY - 2019 AN - OPUS4-50672 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Werner, Jan T1 - Formale Pflichterfüllung N2 - Probleme mit der Einhaltung formaler Anforderungen bei der Beantragung von Baumusterzulassungen können für Verärgerung sorgen – nicht nur beim Antragsteller, sondern auch bei der Zulassungsbehörde. Warum die Formalitäten aber so wichtig sind, welche Spielräume die Behörden tatsächlich haben und wie Sorgfalt und Gründlichkeit zu mehr Planungssicherheit innerhalb eines komplexen Systems führen, möchte dieser Beitrag anhand einiger Beispiele zeigen. KW - Baumusterzulassung KW - Tanks KW - Gefahrgut KW - Regelwerk KW - Antragsteller KW - Behörde KW - Prüfstelle KW - Sicherheit PY - 2019 SN - 0941-6080 VL - 2 SP - 18 EP - 21 PB - TÜV MEDIA GmbH CY - Köln AN - OPUS4-50413 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan T1 - ERFA BAM - BAG N2 - Darstellung des Fachbereichs 3.2 und der vielfältigen Aufgaben im Zulassungsverfahren von Gefahrguttanks sowie Grundlagen und zu Gefahrgutvorschriften. Betrachtung sicherheitsrelevanter Problemstellungen beim Gefahrguttransport. T2 - ERFA BAM - BAG CY - BAM TTS, Germany DA - 03.04.2019 KW - Baumusterzulassung KW - Tanks KW - Gefahrgut KW - Regelwerk KW - Ausrüstung KW - Behörde KW - Prüfstelle KW - Sicherheit PY - 2019 AN - OPUS4-50412 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Experimentelle Untersuchungen zu Schäden an Folien- und Membranabdeckungen im Biogasbereich N2 - Bei Störfallauswirkungsbetrachtungen an Biogasanlagen muss das Versagen der Folien- oder Membranabdeckung des Fermenters untersucht werden. Hierbei sind insbesondere Risse in derselben hinsichtlich des austretenden Massenstromes an Biogas zu bewerten, ebenso wie der durch eine Zündung resultierende Flammenstrahl. Zurzeit existieren für Folien- oder Membranabdeckungen jedoch keine Erkenntnisse zu realistischen Ausflussziffern für die Massenstromberechnung. Im Leitfaden KAS-32 wird für Störfallauswirkungsbetrachtungen für die Berechnung des austretenden Massenstromes eine Ausflussziffer von 1 und eine „Leckfläche“ von 0,6 m2 vorgegeben. Die Anwendbarkeit verfügbarer Modelle zur Berechnung des Flammenstrahls ist bisher ebenso ungeklärt. Um diese Fragestellungen zu untersuchen, wurden in der BAM Versuche zur Bestimmung der Ausflussziffer, sowie der Zündung des austretenden Gases an einem 80 m3 Sack zur Speicherung von Biogas durchgeführt, der aus demselben Material besteht wie die in Biogasanlagen verwendeten Folien- und Membranabdeckungen. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Biogas KW - Riss KW - Folie KW - Ausflussziffer PY - 2019 AN - OPUS4-50864 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo T1 - Erosion and soil mechanics for civil constructions. Applications and opportunities of micromechanical modelling N2 - This presentation provides an overview on general issues related to erosive failures in civil constructions like hydraulic infrastructures and offshore foundations. A brief introduction to the related research activities of BAM in the field of offshore wind energy is first provided, and the general possibilities for micromechanical modelling approaches are outlined. Finally, the ongoing DFG-ANR research project COMET is introduced. T2 - Vortrag am Lehrstuhl "System simulation" an der FAU CY - Friedrich–Alexander University, Erlangen, Germany DA - 16.10.2019 KW - Micromechanical analysis KW - Offshore wind energy foundations KW - Erosion KW - Earthen hydraulic infrastructures PY - 2019 AN - OPUS4-49311 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah T1 - Post-impact evaluation at RC plates with planar tomography and FEM N2 - The aim of the work is to develop experimental investigation strategies to determine damage quantities and the liquid Intrusion behaviour of containment structures in case of aircraft collision. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republik DA - 24.09.2019 KW - Impact KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Numeric simulation KW - Reinforced concrete structure PY - 2019 AN - OPUS4-49542 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kapa, Thomas A1 - Schreier, Andy A1 - Krebber, Katerina T1 - A 100-km BOFDA Assisted by First-Order Bi-Directional Raman Amplification N2 - We present, to our knowledge for the first time, a 100-km Brillouin Optical Frequency-Domain Analysis (BOFDA) employing a 200-km fiber loop. Compared to our previous publication, enhanced sensor length, sensor accuracy and spatial resolution are presented. The performance improvements are achieved by applying distributed Raman amplification (DRA) and a digital high-pass filter. We report on temperature measurements over sensing distances of 75 km and 100 km both with a 12.5-m spatial resolution. Temperature changes of 5 °C have been measured along 75 km sensing fiber. A temperature change of 30 °C has been detected at 99.5 km. KW - Distributed sensing KW - Fiber optics sensors KW - Stimulated Brillouin scattering PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-476577 DO - https://doi.org/10.3390/s19071527 SN - 1424-8220 VL - 19 IS - 7 SP - 1527, 1 EP - 9 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-47657 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Frequenzanalyse von Schallemission an einem Stahlrohr unter Biegebeanspruchung N2 - Um ein tieferes Verständnis über die Schallemission bei der Entstehung und Ausbreitung von Rissen in Stahlrohrleitungen zu erlangen, wurde ein Stahlrohr der Güte S355J2H im Vierpunkt-Biegeversuch quasistatisch bis hin zum Wanddurchbruch (Leckage) belastet und mittels Schallemissionsmessung und Gleichstrompotentialmessung überwacht. Das Rohrsegment wurde durch einen 90°- Außenumfangskerb in der Mitte der Rohrlänge definiert vorgeschädigt, um davon ausgehend ein stabiles Risswachstum zu induzieren und die Analyse von Schallemission aus Rissereignissen, die am Kerb eintraten, sicherzustellen. Für die Schallemissionsmessung wurden vier Breitbandsensoren max. 105 mm vom Kerb entfernt montiert. Die Signalaufzeichnung erfolgte kontinuierlich und schwellwertunabhängig. Für die Gleichstrompotentialmessung wurde ein Gleichstrom von 300 A eingeleitet und der Potentialabfall über dem Kerb mit fünf Sonden entlang des Kerbs gemessen. Beide Messverfahren identifizieren die Rissinitiierung sowie Veränderungen im Risswachstum. Die detektierten Schallemissionsereignisse werden, unter Berücksichtigung spektraler Eigenschaften, mit fortschreitender Belastung und Rissentwicklung analysiert. Diese Studien wurden im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts AGIFAMOR, Aging infrastructure - Faseroptisches Monitoring von Rohrleitungen, an der BAM durchgeführt. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Schallemission KW - Frequenzanalyse KW - Rissbildung in Stahl PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-476888 SN - 978-3-947971-00-8 VL - 169 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-47688 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Shrinkage and bond behaviour of one-part alkali-activated mortars N2 - Mortars for application on concrete, e.g. repair mortars or protective coatings, need to have a durable bond to the substrate. This bond is determined by the adhesion between the two materials and by the differential deformations of the mortar and the substrate. In the present contribution, the hygric deformations (shrinkage/expansion) of novel one-part alkali-activated mortars and their bond to concrete substrates are studied. Shrinkage of the mortars was studied at 50 % r.H., while expansion was studied on mortars stored over an open water surface (> 99% r.H.). The bond behaviour was studied by pull-off tests according to DIN EN 1542 and by optical microscopy. The alkali-activated mortars exhibit hygric deformations much lower than the deformations of an established, commercial mortar for sewer maintenance that was tested as reference in parallel with the alkali-activated mortars. The bond behaviour of the alkali-activated mortars depends strongly on their mix-design and curing. Optical microscopy showed that in the mortars with lower bond strength, cracks developed in the mortar during curing. Mortars with appropriate mix-design and curing did not exhibit cracking, and their pull-off strength (up to > 3 MPa) conformed to the requirements of relevant standards. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Alkali-activated materials KW - Bond strength KW - Hygric deformations KW - Repair mortars KW - Sewer repair PY - 2019 AN - OPUS4-47618 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Behaviour of reinforced alkali-activated fly ash mortars under leaching conditions N2 - Corrosion of steel reinforcement in concrete is one of the major deterioration mechanisms limiting the service life of reinforced concrete structures. While for conventional (Portland cement-based) concretes a great amount of experience exists in this regard, the factors that determine the onset of reinforcement corrosion in alkali-activated materials are incompletely understood yet. One aspect of corrosion protection is leaching and the accompanying changes of the concrete pore solution. In the present study, alkali-activated fly ash mortars with embedded carbon steel rebars were exposed to de-ionised water for periods up to 330 days, and the electrochemical response of the steel (free corrosion potential, polarisation resistance), the alteration of the mortar (ohmic resistance, mechanical strength, pore size distribution) as well as the pore solu¬tion composition were monitored. Although substantial alkali leaching was observed, the pH of the pore solution remained at values sufficient to protect the embedded steel from depassivation. The mortar did not exhibit indications of significant deterioration. Thus, the present results suggest that leaching is not critical for pro¬tec¬tion of steel reinforcement in alkali-activated fly ash mortars and concretes. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Alkali-activated materials KW - Leaching KW - Steel corrosion PY - 2019 AN - OPUS4-47621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Ultrasonic monitoring of structural concrete elements N2 - Ultrasonic transmission measurements are used to monitor concrete elements mostly on a laboratory scale since decades. Recently, coda wave interferometry, a technique adapted from seismology, has been introduced to civil engineering experiments. It can be used to reveal subtle changes in concrete samples and even large construction elements without having a transducer directly at the location where the change is taking place. The methodology works best with embedded transducers to avoid coupling issues or excessive environmental influence. These transducers can be used for newly built and existing structures. Recently, large concrete beams have been equipped with a network of transducers and loaded until failure. Using code wave interferometry, it was possible to visualize stress fields and damaged areas. This paper gives an overview of the state of the art, recent results achieved at BAM and a task list for further results and development. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - coda wave interferometry PY - 2019 AN - OPUS4-47676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hafiz, A. A1 - Schumacher, T. A1 - Dusicka, P. T1 - Post-earthquake damage evaluation of concrete strucutres using ultrasonic monitoring: A proof-of concept laboratory study N2 - In earthquake-prone regions such as the Pacific Northwest, damage assessment tools are needed to enable safety evaluations to support recovery. Currently, damage assessment is performed primarily by visual inspection and is often impossible for structural members that are inaccessible, such as deep foundations or interior members hidden by cladding. This study explores the possibility of using embedded ultrasonic transducers to monitor reinforced concrete members for damage progression under earthquake loading. A novel methodology is proposed where changes in the member condition due to an increase in the earthquake-type loading of a full-scale column-foundation specimen are correlated with changes in the recorded ultrasonic waveforms. The discussed preliminary analysis of the ultrasonic signals is based on wave propagation velocity, changes in the coda wave portion, and maximum amplitude of the signals. Three embedded transducers were used to continuously monitor the laboratory specimen during destructive testing. This paper provides an overview of the proposed methodology, outlines the laboratory experiment, and discusses some preliminary observations. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.3.2019 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - Earthquake PY - 2019 AN - OPUS4-47678 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schumacher, T. A1 - Murtuz, A. K. M. G. A1 - Hafiz, A. A1 - Dusicka, P. A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Gabrijel, I. ED - Grosse, C. ED - Skazlić, M. T1 - Post-earthquake damage evaluation of concrete structures using ultrasonic monitoring: A proof-of concept laboratory study N2 - In earthquake-prone regions such as the Pacific Northwest, damage assessment tools are needed to enable safety evaluations to support recovery. Currently, damage assessment is performed primarily by visual inspection and is often impossible for structural members that are inaccessible, such as deep foundations or interior members hidden by cladding. This study explores the possibility of using embedded ultrasonic transducers to monitor reinforced concrete members for damage progression under earthquake loading. A novel methodology is proposed where changes in the member condition due to an increase in the earthquake-type loading of a full-scale column-foundation specimen are correlated with changes in the recorded ultrasonic waveforms. The discussed preliminary analysis of the ultrasonic signals is based on wave propagation velocity, changes in the coda wave portion, and maximum amplitude of the signals. Three embedded transducers were used to continuously monitor the laboratory specimen during destructive testing. This paper provides an overview of the proposed methodology, outlines the laboratory experiment, and discusses some preliminary observations. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.3.2019 KW - Concrete KW - Monitoring KW - Ultrasound KW - earthquake PY - 2019 SN - 978-2-35158-227-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-07258-1_84 SP - 112 EP - 119 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-47679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Gabrijel, Ivan ED - Grosse, Christian ED - Skazlić, Marijan T1 - Ultrasonic monitoring of structural concrete elements N2 - Ultrasonic transmission measurements are used to monitor concrete elements mostly on a laboratory scale since decades. Recently, coda wave interferometry, a technique adapted from seismology, has been introduced to civil engineering experiments. It can be used to reveal subtle changes in concrete samples and even large construction elements without having a transducer directly at the location where the change is taking place. The methodology works best with embedded transducers to avoid coupling issues or excessive environmental influence. These transducers can be used for newly built and existing structures. Recently, large concrete beams have been equipped with a network of transducers and loaded until failure. Using code wave interferometry, it was possible to visualize stress fields and damaged areas. This paper gives an overview of the state of the art, recent results achieved at BAM and a task list for further results and development. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.3.2019 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - coda wave interferometry PY - 2019 SN - 978-2-35158-227-5 SP - 1 EP - 11 PB - RILEM Publications S.A.R.L. CY - Paris, France AN - OPUS4-47677 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Leakproofness of dangerous goods packagings - comparison of worst-case limit leakage rates and sensitivity of the bubble test N2 - This work focuses on the question if the bubble test prescribed in the Dangerous Goods Regulations has sufficient sensitivity to detect leakage rates, which could result in the formation of explosive atmospheres during transport. The sensitivity of the bubble test is not directly comparable with other leak testing methods because of its different flow conditions. Therefore, a normalized minimum detectable leakage rate under Helium test conditions is calculated for the bubble test. This sensitivity of the bubble test under reference conditions is compared with limit leakage rates for a worst‐case transport scenario. The sensitivity of the bubble test is not sufficient to prove the limit leakage rates for 6‐L packagings. The formation of explosive vapour‐air‐mixtures cannot be excluded. Therefore, more sensitive leak testing methods should be considered for smaller packaging design types. KW - Bubble test KW - Dangerous goods packagings KW - Explosive atmosphere KW - Leakproofness KW - Limit leakage rates PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2435 VL - 32 IS - 6 SP - 279 EP - 285 PB - Wiley AN - OPUS4-47998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Neitzel, F. A1 - Kadoke, Daniel A1 - Fischer, Michael A1 - Kohlhoff, Harald ED - Pastramă, Ştefan Dan ED - Constantinescu, Dan Mihai T1 - A Small-Scale Test Bridge for Measurement and Model-based Structural Analysis N2 - The Measurement- and Model-based Structural Analysis (MeMoS) integrates a finite element model into least squares adjustment and thus allows to evaluate a mechanical model and measurements in a combined analysis. To examine the capability to detect and localise damage using this integrated analysis MeMoS, a small-scale truss bridge made of aluminium profiles is built as a test specimen for this purpose. T2 - 35th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - Structural analysis KW - Damage detection and localisation KW - Finite element method KW - Photogrammetry KW - Adjustment calculation PY - 2019 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785319304894 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.03.130 SN - 2214-7853 VL - 12 IS - 2 SP - 319 EP - 328 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-48053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kurth, Lutz T1 - Determination of measures for a safe production depending on the hazardous properties of explosive substances (pyrotechnic compositions) N2 - During manufacturing and production processes of pyrotechnic compositions, semi-finished devices and regular pyrotechnic articles an inadvertent reaction or even explosion cannot be fully excluded. The optimization of the design of the involved single work processes can only reduce the risk of such a scenario. For doing so, one must consider the respective properties regarding thermal, mechanical, chemical and electrostatic sensitivities of the compositions being processed. One major key parameter in reducing the risks of such an event is to minimize the consequences, if the likelihood of this event cannot be further reduced. Minimizing the consequences in cases of unintended explosions during production processes comprises of construction measures regarding buildings (different walls, orientation etc.), increasing safety distances to other buildings, and lowering the maximum net explosive masses and the number of people per room or production process. Important criteria for defining and setting protection measures are the so-called ‘hazard groups’ (in German ‘Gefahrgruppen’), net explosive masses and the main impacts or hazards (such as blast pressure, heat/radiation and debris). This paper aims at presenting some approaches used in Germany to minimize the impacts of possible reactions or inadvertent explosions during production processes of pyrotechnic compositions and articles in work spaces. This includes also the determination of safety distances and discussions on reducing thermal impacts. T2 - 17th International Symposium on Fireworks CY - Puerto Vallarta, Mexico DA - 06.05.2019 KW - Hazard group KW - Explosions KW - Manufacturing KW - Pyrotechnic KW - Safety PY - 2019 SN - 978-1-988778-05-1 VL - 2019 SP - 202 EP - 216 AN - OPUS4-48032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kurth, Lutz T1 - The assessment of the dangerous characteristics of pyrotechnic Composition and articles (for safe production) N2 - To minimize hazards during manufacturing and production processes of pyrotechnic compositions, semifinished and regular pyrotechnic articles, related properties of the pyrotechnic compositions must be determined and assessed with focus on those parameters that influence the exothermic reactions and explosion phenomena. Estimated impacts of these reactions as well as the sensitivities towards Initiation by thermal, mechanical or electrostatic stresses are relevant for this assessment. Since the 50s of the last century so-called ‘Hazard Groups’(in German ‘Gefahrgruppen’) of pyrotechnic compositions were defined, to assess these properties which aim was to set appropriate safety measures for production purposes. This system of Hazard Groups is currently under review to determine if they are still relevant with the latest composition developments in this field and still represent the state of the art. Several necessary changes and new approaches have already been identified. The new system will contain the following Hazard Groups, all with associated protection measures: 1.1 (and further sub-groups 1.1-1, 1.1-2 and 1.1-3), 1.2, 1.3 and 1.4. This structure is aligned to the international principles for the classification of such substances according to the TDG and GHS regulations. New or updated test and assessment criteria for these (sub-) groups are under development, and comprise of aspects such as sensitivity towards friction, impact, temperature and explosion effects. This paper aims at giving an overview of this system of hazard Groups in Germany to optimize production safety including pyrotechnic compositions. An overview of this system is given along with example cases for testing and assessment, including a short differentiation of the energetic processes during the reactions. T2 - 17th International Symposium on Fireworks CY - Puerto Vallarta, Mexico DA - 06.05.2019 KW - Sensitivities KW - Pyrotechnic KW - Assessment KW - Explosion phenomena PY - 2019 SN - 978-1-988778-05-1 VL - 2019 SP - 217 EP - 228 AN - OPUS4-48035 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Smart Geosynthetics Based on Distributed Fiber Optic Sensors in Geotechnical Engineering N2 - Smart geosynthetics with embedded optical fibers as distributed sensors provide solutions both for applications in geotechnical engineering and for cost-effective monitoring of critical infrastructures. The incorporation of glass or polymer optical fibers (GOFs or POFs) in geotextiles and geogrids allows early detection of mechanical deformations, temperature and humidity. This paper presents selected examples of smart geosynthetics based on Brillouin and Rayleigh scattering effects in incorporated fiber optic sensors for monitoring of large geotechnical structures like dikes, dams, railways, embankments or slopes. The focus of the presented work is on real field tests of measurement capability with respect to the chosen measurement principle and used fiber type. KW - Polymer optical fiber (POF) KW - Smart geosynthetics KW - Fiber optic sensor KW - Distributed sensing KW - Glass optical fiber (GOF) PY - 2019 SN - 0046-5828 SP - 91 EP - 95 PB - Southeast Asian Geotechnical Society CY - Bangkok AN - OPUS4-48068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias ED - Pastramă, Ş. D. ED - Constantinescu, D. M. T1 - Concept of a gas-sensitive nano aerial robot swarm for indoor air quality monitoring N2 - In this paper, we introduce a nano aerial robot swarm for indoor air quality monitoring applications such as occupational health and safety of (industrial) workplaces. The concept combines a robotic swarm composing of nano Unmanned Aerial Vehicles (nano UAVs), based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, and small lightweight metal oxide gas sensors for measuring the Total Volatile Organic Compound (TVOC) in ppb and estimating the eCO2 (equivalent calculated carbon-dioxide) concentration in ppm. TVOC is a measure for the indoor air quality. An indoor localization and positioning system will be used to estimate the absolute 3D position of the swarm like GPS. Based on this novel indoor air quality monitoring concept, the development and validation of new algorithms in the field of Mobile Robot Olfaction (MRO) are planned, namely gas source localization and gas distribution mapping. A test scenario will be built up to validate and optimize the gas-sensitive nano aerial robot swarm for the intended applications. T2 - 35th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - Nano aerial robot KW - UAV KW - Swarm KW - Indoor air quality KW - Monitoring KW - Concept PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.03.151 SN - 2214-7853 VL - 12 IS - 2 SP - 470 EP - 473 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-48055 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Bedingungen für den schadensfreien Einsatz von nichtrostenden Stählen N2 - Unter Passivität versteht man den Korrosionsschutz durch dünne, festhaftende Schichten aus Korrosionsprodukten. Für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle ergeben sich daraus zwei grundsätzliche Anforderungen. Erstens muss sich die Passivschicht vollständig ausbilden können. Dabei sind die Oberflächenausführung,die mechanische Bearbeitung,die Elementverteilung, Ausscheidungen, die Wärmeeinbringung z.B. bei der schweißtechnischen Verarbeitung, Anlauffarben, sowie die chemische Nachbehandlung bzw. Konditionierung der Oberflächen von großer Bedeutung. Zweitens muss die Repassivierung von möglichen Defektstellen unter den Einsatzbedingungen möglich sein. Für das Repassivierungsvermögen sind die Legierungszusammensetzung, mögliche kritische Betriebszustände, prozessbedingte Besonderheiten wie etwa Stagnationsbedingungen und Reinigungsprozesse von Bedeutung. T2 - Nichtrostende Stähle - Eigenschaften und Anwendungen CY - Dusseldorf, Germany DA - 14.05.2019 KW - Korrosion KW - Werkstoffauswahl KW - Dauerhaftigkeit PY - 2019 AN - OPUS4-48016 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Druckgasbehälter im Feuer - Auswirkungen im Versagensfall N2 - Es wurden insgesamt 57 Einzelversuche zum Versagen von Druckgasbehältern durchgeführt. Untersucht wurden dabei 11-kg-Propangasflaschen, PKW-Radmuldentanks für LPG- sowie CNG-Tanks vom Typ III (Compositetanks mit Aluminiumliner) und Typ IV (Compositetanks mit Polymerliner). Mit 18 hydraulischen Berstversuchen wurde das Versagensverhalten unter kalten Bedingungen charakterisiert. In 39 Unterfeuerungsversuchen mit den gefüllten LPG- und CNG-Tanks, davon 36 mit Tanks ohne Sicherheitseinrichtung, wurde das Behälterversagen durch Brandbeaufschlagung untersucht. Neben verschiedenen Behältermanteltemperaturen und dem Behälterinnendruck wurde auch die Temperatur des gespeicherten Mediums dokumentiert. Dadurch war es möglich, genau zu dokumentieren, unter welchen Bedingungen und bei welchem Zustand der Behälter versagt hat. In einem Großteil der Unterfeuerungsversuche mit Behältern ohne Sicherheitseinrichtungen kam es zur Bildung eines Feuerballs, einer massiven Druck- und Temperaturwirkung auf den Nahbereich sowie einer Vielzahl von Fragmenten im Nah- und Fernbereich. In einer Entfernung von l = 7 m wurden Überdrücke von bis zu p = 0,41 bar gemessen. In 30 Unterfeuerungsversuchen kam es zur Fragmentierung des Behälters. Dabei konnten 159 Fragmente mit Wurfweite und Masse dokumentiert werden. Die dabei maximal festgestellte Wurfweite eines Fragments lag bei l = 311 m. T2 - 15. BAM/PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2019 DO - https://doi.org/10.7795/210.20190521L AN - OPUS4-48083 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Distributed fiber optic sensing for structural health monitoring of pipelines and structures in oil and gas industry N2 - Introduction of the state-of-the-art measurement technologies for distributed fiber optic sensing used for structural health monitoring of pipelines and structures in oil and gas industry. T2 - Workshop mit Federal University of Rio de Janeiro und Vallourec Group Brasil CY - Berlin, Germany DA - 20.05.2019 KW - Pipeline monitoring KW - Distributed Brillouin sensing KW - Fiber optic sensor PY - 2019 AN - OPUS4-48048 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, D. A1 - Song, Z. A1 - Zhang, Q. A1 - Qian, X. T1 - Theoretical and numerical study on ignition behaviour of coal dust layers on a hot surface with corrected kinetic parameters N2 - Industrial fires and explosions initiating from self-ignition of combustible porous dust deposits represent a serious hazard for human beings, environment and industry. Understanding the fundamental basis of combustible dust ignition behaviours at different geometries is of importance to prevent and mitigate the accidental risks. A correlation of self-ignition temperatures (SITs) measured by hot-oven tests and minimum ignition temperatures of dust layers (MITLs) determined by hot-plate tests has been established previously. However, this analogy approach based on Frank-Kamenetzkii model is limited by ignoring the influence of oxygen diffusion. In this work, an improved method is developed by implementing a correction factor for the pre-exponential factor caused by the boundary geometry. This method is testified by comparing with experimental data, previous analogy method and numerical simulation. Results show that our proposed method performs a better predictability of MITLs and simplicity. The improved analogy method indicates that the different boundary geometries of a dust deposit significantly impact the apparent pre-exponential factor, while have an ignorable influence on the activation energy, which is also verified by numerical investigations. Furthermore, the numerical model with the corrected kinetic parameters provides a satisfactory explanation compared with experimental observations regarding to temperature and concentration evolutions of dust layers. KW - Spontanious ignition KW - Self-ignition KW - Minimum ignition temperature KW - Dust layers PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.01.032 VL - 368 SP - 156 EP - 162 PB - Elsevier AN - OPUS4-47854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy A1 - Liehr, Sascha A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina T1 - Comparison of solution approaches for distributed humidity sensing in perfuorinated graded-index polymer optical fibers N2 - We compare four different sensing solutions suitable for distributed fiber optic humidity sensing in per uorinated graded-index polymer optical fibers (PFGI-POFs). Compared to silica fbers, polymer optical fibers over advantageous beneffits including signifficantly higher break down strain, fracture toughness and humidity sensitivity. Various humidity-related effects in PFGI-POFs have been reported in the last years including measured attenuation and length changes as well as Brillouin frequency and Bragg wavelength shifts. The four aforementioned methods could serve as a basis for distributed and quasi-distributed humidity sensing and are described here closely with an emphasis on plausible cross effects to temperature and strain. The main focus of this paper lies on the comparison of four approaches with regard to method complexity, sensitivity to humidity, spatial resolution, real-time capability and effort to compensate for cross effects. T2 - SPIE Optics + Optoelectronics CY - Prague, Czech Republic DA - 01.04.2019 KW - Distributed sensing KW - Humidity KW - Polymer optical fibre PY - 2019 SN - 978-1-5106-2723-9 DO - https://doi.org/10.1117/12.2522307 SN - 0277-786X SN - 1996-756X SP - 1102808-1 EP - 1102808-9 PB - SPIE AN - OPUS4-47844 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Experimental modeling of railway car wheel-forces during turning N2 - An experimental testing rig has been proposed to study the dynamic interaction between a liquid cargo and the carrying vehicle during turning maneuvers. The basic operational principle of the testing rig consists in simulating the lateral accelerations associated to turning maneuvers through the use of a tilt table. While the experimental capabilities of the testing rig include the analysis of the effects of the cars on the whole transport infrastructure, including sleepers and ballast, a first use of the rig considered the effect of sloshing cargo on the level of dynamic forces transmitted to the rails. Such test was used to validate a simplified theoretical approach consisting of a two degree-of-freedom double pendulum mechanical system, where a simple pendulum, representing the sloshing cargo, is articulated to the spring-supported vehicle chassis, which is modelled as an inverted torsional pendulum. While the theoretical results exhibit a high correlation with the experimental data, the main discrepancy between both outputs, relates with the frequency of the residual vibration, once the lateral acceleration input is ceased. Such difference in frequency, would imply an underestimation of the number of loading cycles to which the infrastructure is subjected. On the other hand, the peak values are within acceptable difference levels. T2 - IEEE/ASME Joint Rail Conference CY - Snowbird, Utah, USA DA - 09.04.2019 KW - Railway KW - Wheel-forces KW - Turning PY - 2019 SP - 1 EP - 8 PB - ASME AN - OPUS4-47880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Mobile robot olfaction with flying platforms N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization and gas distribution mapping. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS KW - Nano UAV Swarm PY - 2019 AN - OPUS4-47802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Kadoke, Daniel A1 - Unger, Jörg F. T1 - Überwachung von Stahlbetonbrücken - Ein Modellprojekt N2 - Die Brücken im Netz der Bundesverkehrswege sind überwiegend in einem ausreichenden bis guten Zustand. Allerdings steigt der Unterhalts- und Sanierungsaufwand aufgrund des inzwischen hohen Alters vieler Brücken sowie des ständig wachsenden Schwerlastverkehrs. Techniken zur Einschätzung der verbleibenden Lebensdauer von Brücken sowie zur dauerhaften Beobachtung des Tragverhaltens bzw. des Erfolges von Sanierungsmaßnahmen werden daher für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb dringend benötigt. Zur Evaluierung dafür geeigneter holistischer Ansätze wurde in der BAM das Projekt BLEIB - Bewertung, Lebensdauerprognose und Instandsetzung von Brückenbauwerken - ins Leben gerufen. Ein zentrales Ergebnis des Projektes ist eine extern vorgespannte Stahlbetonbrücke als Zweifeldträger mit einer Gesamtlänge von 24 m, die für den Test verschiedenster Sensorsysteme, zur Validierung numerischer Modelle und zur Erprobung von Sanierungs- und Verstärkungsmaßnahmen entwickelt wurde. Für die Simulation unterschiedlicher Schädigungsgrade kann die Vorspannung der Brücke variiert werden. Die Brücke wird mit beweglichen Gewichten belastet und über einen Shaker zum Schwingen angeregt. Das Brückenmodell wurde bewusst geschädigt, indem die Vorspannung der Struktur erstmalig schrittweise bis auf null reduziert wurde. Unter der Eigenlast verformte sich die Brücke, wodurch eine Rissbildung im Beton einsetzte. Die Zugspannung, die zuvor durch die Vorspannung aufgenommen wurde, übernahm Schritt für Schritt der Beton. Als die Zugspannungen die relativ geringe Zugfestigkeit des Betons überstiegen, begann dieser zu reißen und die schlaffe Bewehrung der Struktur nahm die Spannungen auf. Dieser Versuch wurde unter anderem von Schallemissionsmessungen begleitet. Der Rissbildungsprozess konnte damit, bei gleichzeitiger Aufzeichnung der Vorspannung, früh detektiert und die Risse geortet werden. Die Ergebnisse korrelieren gut mit den Ergebnissen der stereophotogrammetrischen Verformungsmessungen der Struktur. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Brückenmonitoring KW - Schallemissionsanalyse PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-477878 SN - 978-3-947971-00-8 VL - 169 SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-47787 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Überwachung von Stahlbetonbrücken - Ein Modellprojekt N2 - Die Brücken im Netz der Bundesverkehrswege sind überwiegend in einem ausreichenden bis guten Zustand. Allerdings steigt der Unterhalts- und Sanierungsaufwand aufgrund des inzwischen hohen Alters vieler Brücken sowie des ständig wachsenden Schwerlastverkehrs. Techniken zur Einschätzung der verbleibenden Lebensdauer von Brücken sowie zur dauerhaften Beobachtung des Tragverhaltens bzw. des Erfolges von Sanierungsmaßnahmen werden daher für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb dringend benötigt. Zur Evaluierung dafür geeigneter holistischer Ansätze wurde in der BAM das Projekt BLEIB - Bewertung, Lebensdauerprognose und Instandsetzung von Brückenbauwerken - ins Leben gerufen. Ein zentrales Ergebnis des Projektes ist eine extern vorgespannte Stahlbetonbrücke als Zweifeldträger mit einer Gesamtlänge von 24 m, die für den Test verschiedenster Sensorsysteme, zur Validierung numerischer Modelle und zur Erprobung von Sanierungs- und Verstärkungsmaßnahmen entwickelt wurde. Für die Simulation unterschiedlicher Schädigungsgrade kann die Vorspannung der Brücke variiert werden. Die Brücke wird mit beweglichen Gewichten belastet und über einen Shaker zum Schwingen angeregt. Das Brückenmodell wurde bewusst geschädigt, indem die Vorspannung der Struktur erstmalig schrittweise bis auf null reduziert wurde. Unter der Eigenlast verformte sich die Brücke, wodurch eine Rissbildung im Beton einsetzte. Die Zugspannung, die zuvor durch die Vorspannung aufgenommen wurde, übernahm Schritt für Schritt der Beton. Als die Zugspannungen die relativ geringe Zugfestigkeit des Betons überstiegen, begann dieser zu reißen und die schlaffe Bewehrung der Struktur nahm die Spannungen auf. Dieser Versuch wurde unter anderem von Schallemissionsmessungen begleitet. Der Rissbildungsprozess konnte damit, bei gleichzeitiger Aufzeichnung der Vorspannung, früh detektiert und die Risse geortet werden. Die Ergebnisse korrelieren gut mit den Ergebnissen der stereophotogrammetrischen Verformungsmessungen der Struktur. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Brückenmonitoring KW - Schallemissionsanalyse PY - 2019 AN - OPUS4-47774 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Gas Tomography Up In The Air! N2 - In this paper, we present an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS) combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. The TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements but no information regarding the distance traveled by the laser diode's beam or the distribution of the gas along the optical path. We complemented the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from these integral concentration measurements. To allow for a rudimentary ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present first results showing the 2D plume reconstruction capabilities of the system under realistic conditions. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Aerial robot KW - Gas tomography KW - Plume KW - TDLAS PY - 2019 AN - OPUS4-47800 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Sicherheit in Technik und Chemie - Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz N2 - Der Vortrag beschreibt die umfangreichen experimentellen Möglichkeiten des BAM TTS im Bereich Großversuche zum Brand- und Explosionsschutz. Darüber hinaus werden einige Projekte kurz vorgestellt, welche in Verbindung mit dem BAM TTS durch die Abteilung 2 bearbeitet wurden. T2 - Informationstag für den 6. Anruf im EU-Programm "Sichere Gesellschaften - Horizont 2020" CY - Bonn, Germany DA - 21.03.2019 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - BAM TTS PY - 2019 AN - OPUS4-47737 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Carabba, L. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Krüger, Simone A1 - Gluth, Gregor A1 - Bignozzi, M.C. T1 - Acoustic emission study of heat-induced cracking in fly ash-based alkali-activated pastes and lightweight mortars N2 - Alkali-activated fly ashes have been proposed for various applications where resistance against high temperatures is required, yet several details regarding the response of these materials to heat-exposure need to be clarified. In the present study, heat-induced cracking in fly ash-based alkali-activated pastes and lightweight mortars was analyzed by in-situ acoustic emission (AE) detection during complete heating-cooling cycles (up to ∼1100 °C), augmented by thermogravimetry and ex-situ SEM and XRD analyses. The applicability of the lightweight mortars as passive fire protection coatings was assessed by recording temperature-time curves of mortar-coated steel plates. Cracking during heating was limited and associated exclusively with the dehydration of the materials in the temperature range ∼90–360 °C. However, samples heated to temperatures above ∼600 °C exhibited intense cracking on cooling. This was attributed to differential deformations caused by local sintering and partial melting at the glass transition temperature, and subsequent quenching on cooling. KW - Alkali-activated materials KW - Acoustic emission KW - Fire proofing KW - Heat resistance KW - Cracking PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.04.013 SN - 0958-9465 SN - 1873-393X VL - 102 SP - 145 EP - 156 PB - Elsevier AN - OPUS4-47904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-track-soil interaction and train-induced ground vibration – Theory and measurements in Germany, Switzerland and France N2 - Three measurement campaigns of train-induced ground vibrations are evaluated for the vehicle-track-soil interaction. Ground vibrations, track vibrations and vehicle vibrations have been measured for train passages and impulse excitation and compared with theoretical results. The soil and the track-soil system are calculated by wavenumber integrals. The influence of the vehicle is introduced by a substructure method. By comparing theory and measurement the different components of excitation force and ground vibration can be analysed, the quasi-static excitation, track-alignment errors, the out-of-roundness of wheels, the wheel and rail roughness, and moreover, scattered axle impulses and ineffective high-frequency parts of the wheelset accelerations and forces. T2 - Recent Advance in Structural Dynamics CY - Lyon, France DA - 15.04.2019 KW - Vehicle-track-soil interaction KW - Train-induced ground vibration KW - Vibration measurements PY - 2019 SP - 810 EP - 821 PB - University of Southampton CY - Southampton AN - OPUS4-47892 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maiwald, Michael T1 - Online NMR spectroscopy for process analytical applications and aspects on automation and digitization of process industry N2 - Chemical companies must find new paths to successfully survive in a changing environment. The potential of digital technologies belongs to these. Flexible and modular chemical plants can produce various high-quality products using multi-purpose equipment with short down-times between campaigns and reduce time to market for new products. Intensified continuous production plants allow for difficult to produce compounds. Therefore, fully automated “chemical” process control along with real-time quality control are prerequisites to such concepts while being based on “chemical” information. As an example, a fully automated NMR sensor is introduced, using a given pharmaceutical lithiation reaction as an example process within a modular pilot plant. Therefore, a commercially available benchtop NMR spectrometer was adapted to the full requirements of an automated chemical production environment such as, e.g., explosion safety, field communication, and robust evaluation of sensor data. It was thereof used for direct loop advanced process control and real-time optimization of the process. NMR appeared as preeminent online analytical tool and allowed using a modular data analysis tool, which even served as reliable reference method for further PAT applications. A full integration and intelligent interconnection of such systems and processes progresses only hesitantly. The talk should encourage to re-think digitization of process industry based on smart sensors, actuators, and communication more comprehensively and informs about current technical perspectives such as the “one-network paradigm”, edge computing, or virtual machines. These give smart sensors, actuators, and communication a new perspective. T2 - Advances in Process Analytics and Control Technology 2019 Conference (APACT) CY - Chester, United Kingdom DA - 30.04.2019 KW - Process Analytical Technology KW - Reaction Monitoring KW - Online NMR Spectroscopy KW - Process Industry KW - Distributed Networks KW - Digital Twin PY - 2019 AN - OPUS4-47907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk T1 - Explosionen in Rohrleitungen N2 - Deflagrationssicherungen sind Sicherheitseinrichtungen, die den Durchfluss von brennbaren Gasen und Dämpfen brennbarer Flüssigkeiten ermöglichen, den Flammendurchschlag und weitere Explosionsausbreitung nach der Zündung von explosionsfähigen Gas-/Dampf-Luftgemischen jedoch verhindern sollen. Von besonderer Bedeutung für die Wirksamkeit der Deflagrationsrohrsicherung ist der Einbauort. Diesbezügliche Abweichungen von den normativen Anforderungen, die Grundlage der Prüfung und Zulassung von Deflagrationsrohrsicherungen sind, können zum Versagen der Sicherheitseinrichtung führen. Oft lassen sich allerdings aus betrieblichen bzw. verfahrenstechnischen Gründen der Norm entsprechende Einbaubedingungen nur schwer oder nicht realisieren. Deshalb besteht das Ziel der Untersuchungen eines F&E-Vorhabens mit der Braunschweiger Flammenfilter GmbH darin, einen Beitrag zur Schaffung einer belastbaren Datenbasis zu leisten, um den Einfluss von Rohrleitungsverzweigungen auf deflagrative Gasexplosionen systematisch zu bewerten. T2 - 606. Sitzung der AGS (Arbeitsgemeinschaft Schadenverhütung Berlin/Brandenburg) CY - Feuersozietät Berlin, Germany DA - 27.03.2019 KW - Explosionsschutz KW - Deflagration KW - Flammendurchschlagssicherung PY - 2019 AN - OPUS4-47925 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-track-soil interaction and train-induced ground vibration: Theory and measurements in Germany, Switzerland and France N2 - Three measurement campaigns of train-induced ground vibrations are evaluated for the vehicle-track-soil interaction. Ground vibrations, track vibrations and vehicle vibrations have been measured for train passages and impulse excitation and compared with theoretical results. The soil and the track-soil system are calculated by wavenumber integrals. The influence of the vehicle is introduced by a substructure method. By comparing theory and measurement the different components of excitation force and ground vibration can be analysed, the quasi-static excitation, track-alignment errors, the out-of-roundness of wheels, the wheel and rail roughness, and moreover, scattered axle impulses and ineffective high-frequency parts of the wheelset accelerations and Forces. T2 - Recent Advance in Structural Dynamics CY - Lyon, France DA - 15.04.2019 KW - Vehicle-track-soil interaction KW - Train-induced ground vibration PY - 2019 AN - OPUS4-47893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Experimental modeling of railway car wheel-forces during turning N2 - An improved mathematical model is required. Three degree of freedom system. T2 - IEEE/ASME Joint Rail Conference CY - Snowbird, Utah, USA DA - 09.04.2019 KW - Railway KW - wheel-forces KW - turning PY - 2019 AN - OPUS4-47881 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vahlsing, Thorsten A1 - Raum, Hanne A1 - Casperson, Ralf A1 - Pohl, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Beilken, D. A1 - Dilz, K. A1 - Rühe, S. T1 - FE-simulation of eddy current signals produced from basic model cracks for running surface rail defects N2 - Non-destructive testing for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge corner of railway tracks can be achieved using eddy current methods. With the extension of the tested zone to the running surface, rail defect signal types other than head checks can be measured. Due to their mostly irregular shape, a quantitation based on a calibration against regular test cracks of varying depth may not be linear. Estimates of the expected influence of more complex crack patterns may be obtained by a finite element simulation of sufficiently simple limiting cases, like two displaced or intersecting cracks or a simply branched or flexed crack. As a first step, a 3D finite element model of the HC10 eddy current probe distributed by Prüftechnik Linke und Rühe (PLR), Germany was built and verified against measured results from an (easily fabricated) reference block with isolated long cracks. T2 - 15th Railway Engineering Conference CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - Finite element analysis KW - Eddy current testing KW - Rail inspection PY - 2019 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-48529 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Measurement of slab track behaviour at different sites N2 - Measured train passages and hammer impacts in combination with track-soil calculation have been successfully used for the detection of damaged slab tracks. This approach is now extended to intact slab and ballast tracks. The vibrations of many tracks have been measured at several levels from rail, sleeper, track plate, base plate, base layer to the subsoil by velocity or acceleration sensors. The time histories have to be integrated once or twice to get the displacements. The displacement signals include an arbitrary time-dependent shift which must be eliminated or respected in the interpretation. On the other hand, the calculation of slab and ballast tracks have been done in frequency-wavenumber domain. The displacements along the track and the frequency-dependent compliance transfer functions can be calculated. The latter can be compared with the results of the hammer impacts on the track. The deformation of the track can be transformed to time histories for a whole train and compared to the measured train passages. Many slab (and ballast) tracks have been measured at different sites. The displacements of the tracks are presented, and the following parameters have been analysed in the measurement results: slab track vs. ballast track, different types of slab tracks, damaged slab tracks, different trains, switches at different measuring points, an elastic layer, the mortar layer, different soils at different places. The soil should have the dominant influence on the track-plate displacements. Slab and ballast track yield also big differences in maximum displacement and width of deformation. Some of the preceding aspects will be analysed in comparison of measurement and theory. T2 - 26th International Congress on Sound and Vibration (ICSV26) CY - Montreal, Canada DA - 07.07.2019 KW - Displacements KW - Slab track KW - Train passage KW - Hammer impact KW - Vibration measurements PY - 2019 SN - 978-1-9991810-0-0 SN - 2329-3675 SP - T15RS01_316_1 EP - T15RS01_316_8 PB - Canadian Acoustical Association CY - Montreal, Kanad AN - OPUS4-48498 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Said, Samir A1 - Auersch, Lutz T1 - Measurement of slab track behaviour at different sites N2 - Measured train passages and hammer impacts in combination with track-soil calculation have been successfully used for the detection of damaged slab tracks. This approach is now extended to intact slab and ballast tracks. The vibrations of many tracks have been measured at several levels from rail, sleeper, track plate, base plate, base layer to the subsoil by velocity or acceleration sensors. The time histories have to be integrated once or twice to get the displacements. The displacement signals include an arbitrary time-dependent shift which must be eliminated or respected in the interpretation. On the other hand, the calculation of slab and ballast tracks have been done in frequency-wavenumber domain. The displacements along the track and the frequency-dependent compliance transfer functions can be calculated. The latter can be compared with the results of the hammer impacts on the track. The deformation of the track can be transformed to time histories for a whole train and compared to the measured train passages. Many slab (and ballast) tracks have been measured at different sites. The displacements of the tracks are presented, and the following parameters have been analysed in the measurement results: slab track vs. ballast track, different types of slab tracks, damaged slab tracks, different trains, switches at different measuring points, an elastic layer, the mortar layer, different soils at different places. The soil should have the dominant influence on the track-plate displacements. Slab and ballast track yield also big differences in maximum displacement and width of deformation. Some of the preceding aspects will be analysed in comparison of measurement and theory. T2 - 26th International Congress on Sound and Vibration (ICSV26) CY - Montreal, Canada DA - 07.07.2019 KW - Displacements KW - Train passage KW - Slab track KW - Hammer impact KW - Vibration measurements PY - 2019 AN - OPUS4-48495 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Blankenhagel, Paul T1 - Organic peroxide fireballs - Project summary (2016 - 2018) N2 - Final report of research activities at BAM concerning large scale fireballs of organic peroxides (OP). New models for OP fireball diameter, duration, height and Surface Emmissive Power (SEP) are proposed and discussed based on a large number of large-scale and small-scale experiments using Di-tert-butylperoxide (DTBP) as a liquid OP and heptane as a liquid hydrocarbon fuel. Finally, CFD simulations are used to predict the fireball parameters: diameter, duration, height and SEP. Also the impact on the German storage regulations for organic peroxides are discussed. T2 - IGUS EOS Meeting 2019 CY - Brussels, Belgium DA - 21.04.2019 KW - Fireball KW - Organic Peroxide KW - DTBP KW - Thermal Radiation KW - CFD KW - Safety distances PY - 2019 AN - OPUS4-48522 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - FE-simulation of eddy current signals produced from basic model cracks for running surface rail defects N2 - Non-destructive testing for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge corner of railway tracks can be achieved using eddy current methods. With the extension of the tested zone to the running surface, rail defect signal types other than head checks can be measured. Due to their mostly irregular shape, a quantitation based on a calibration against regular test cracks of varying depth may not be linear. Estimates of the expected influence of more complex crack patterns may be obtained by a finite element simulation of sufficiently simple limiting cases, like two displaced or intersecting cracks or a simply branched or flexed crack. As a first step, a 3D finite element model of the HC10 eddy current probe distributed by Prüftechnik Linke und Rühe (PLR), Germany was built and verified against measured results from an (easily fabricated) reference block with isolated long cracks. T2 - Railway Engineering 2019 CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - Finite element analysis KW - Eddy current testing KW - Rail inspection PY - 2019 AN - OPUS4-48530 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Untersuchung der Gefährdung von Personen und Bauwerken in Folge des Versagens von LNG Kraftstoffspeichern für Fahrzeuge in Tunneln N2 - Basierend auf Methan aus regenerativen Quellen, stellt LNG einen alternativen Kraftstoff für den schweren Fernverkehr da. Gegenüber seinen positiven Eigenschaften birgt der Kraftstoff aber auch Risiken, durch seine sehr niedrige Temperatur und seine Brennbarkeit, für die Personen- und Bauwerkssicherheit. Für die Erforschung der Risiken eignen sich CFD-Modelle, deren Erforschung unter anderem Ziel des TF-SiVi Projekts der BAM war. Einen Einblick in die angewendete Methodik zur Erforschung von Unfallszenarien mit LNG gibt der Vortrag. T2 - Kolloquium EVUR CY - TU-Berlin, Germany DA - 17.07.2019 KW - LNG KW - Tunnel KW - Explosion KW - Stoffausbreitung PY - 2019 AN - OPUS4-48494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Sebastian T1 - CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen N2 - Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzungen in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, wird eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen vorgestellt. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium 2019 CY - Braunschweig, Germany DA - 21.05.2019 KW - OpenFOAM KW - Schwergasausbreitung KW - CFD PY - 2019 AN - OPUS4-48537 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - Distributed Brillouin sensing in polymer optical fibers N2 - A brief overview about the results obtained within the BAM PhD framwork. T2 - Meeting of the Terahertz-Photonics-Group at IHF, Technische Universität Braunschweig CY - Braunschweig, Germany DA - 17.07.2019 KW - Brillouin KW - Distributed sensing KW - Polymer optical fibre PY - 2019 AN - OPUS4-48501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Maak, Stefan A1 - Mielentz, Frank A1 - Effner, Ute A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Timofeev, Juri T1 - Review of recent developments in ultrasonic echo testing of concrete N2 - Ultrasonic methods are used in concrete investigations since decades. While being limited to transmission testing in the laboratory for a while, in-situ echo measurements for structural investigations and condition assessment have made their way into practical application in the past 20 years. However, several challenges remain. On one side, there are technical issues as limitations in depth of penetration, resolution and imaging capabilities. On the other side there are still gaps in validation, standardization and certification, which are limiting the applicability in condition/load capacity assessment. This review reports a couple of developments which will help to overcome these issues. This includes technical developments as new devices which are easier to handle on site or giving a much deeper penetration depth (e.g. the LAUS device at BAM) as well as improvements in imaging by hardware update (e. g. air coupled ultrasound or coded signals) or new software (e. g. RTM imaging). To foster the application in real world projects we are as well working on standardization by developing new reference specimen with international partners which will ensure world-wide comparability of ultrasonic and other methods and quality assurance codes. Further, non-destructive methods are being used to update probabilistic models used for the reassessment of existing structures to support the structural engineer’s decisions. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Engineered Barrier System (EBS) KW - Ultraschall KW - NDT KW - Re-assessment of exiting bridges PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-489686 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-48968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Teng, Jun A1 - Tang, De-Hui A1 - Zhang, Xiao A1 - Hu, Wei-Hua A1 - Said, Samir A1 - Rohrmann, Rolf G. T1 - Automated modal analysis for tracking structural change during construction and operation phases N2 - The automated modal analysis (AMA) technique has attracted significant interest over the last few years, because it can track variations in modal parameters and has the potential to detect structural changes. In this paper, an improved density-based spatial clustering of applications with noise (DBSCAN) is introduced to clean the abnormal poles in a stabilization diagram. Moreover, the optimal system model order is also discussed to obtain more stable poles. A numerical Simulation and a full-scale experiment of an arch bridge are carried out to validate the effectiveness of the proposed algorithm. Subsequently, the continuous dynamic monitoring system of the bridge and the proposed algorithm are implemented to track the structural changes during the construction phase. Finally, the artificial neural network (ANN) is used to remove the temperature effect on modal frequencies so that a health index can be constructed under operational conditions. KW - Automated Modal Analysis for Tracking Structural Change during Construction and Operation Phases PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-475116 UR - https://www.mdpi.com/1424-8220/19/4/927/pdf DO - https://doi.org/10.3390/s19040927 SN - 1424-8220 VL - 19 IS - 4 SP - 927, 1 EP - 23 PB - MDPI AG CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-47511 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Große, Christian A1 - Arndt, Ralf A1 - Mähner, Dietmar A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Taffe, Alexander T1 - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen: Memorandum zur Lehre an deutschsprachigen Hochschulen N2 - Dieses erste Memorandum zur Lehre und Forschung an deutschsprachigen Hochschulen auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen gibt einen Überblick hinsichtlich der akademischen Ausbildung und zeigt mögliche Schwerpunkte vor allem in der Lehre auf. Diese Schwerpunkte berücksichtigen auch aktuelle Entwicklungen und Themen auf dem Gebiet der Forschung. Es werden Anregungen zur Entwicklung bzw. Weiterentwicklung der Lehr-Curricula im Hinblick auf eine umfassende und solide fachliche Ausbildung der Studierenden des Bauwesens und angrenzender Fachrichtungen gegeben. Inhaltlich und formal lehnt sich der Beitrag an dem Memorandum der Hochschullehrer im Fachgebiet „Werkstoffe im Bauwesen“ (Breit et al., 2012) an und beruht auf einer Initiative des Unterausschusses Ausbildung – Arbeitsgruppe Ausbildung in der Hochschule – des Fachausschusses ZfP im Bauwesen der Deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP). Die Hauptredaktion wurde übernommen von Prof. Christian U. Grosse (TU München) und Prof. Ralf W. Arndt (FH Erfurt). KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Lehrplan KW - Bauwesen PY - 2019 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/bate.201900008 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201900008 SN - 1437-0999 SN - 0932-8351 VL - 96 IS - 4 SP - 360 EP - 368 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-47606 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Carabba, L. A1 - Masi, G. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Krüger, Simone A1 - Gluth, Gregor A1 - Bignozzi, M.C. ED - Serdar, M. ED - Stirmer, N. ED - Provis, J. T1 - Thermal properties and steel corrosion in light-weight alkali-activated mortars N2 - This study aims at investigating the use of coal fly ash-based alkali activated mortars as passive fire protection system for steel structures. These systems are used to slow down the temperature rise of the steel substrate in case of fire. In addition, the protective system should guarantee the ability to prevent and/or mitigate steel corrosion phenomena. The behavior of a light-weight mortar was compared to that of a normal-weight mortar. Density and porosity were measured to better characterize the physical properties of the mortars. The degree of protection in case of fire was assessed by performing medium-scale fire tests. Acoustic emission measurements were conducted to analyze cracking phenomena during the high temperature exposure. The corrosion process was evaluated using an electrochemical approach in order to monitor the durability of the developed material. Preliminary results show that a 20 mm-thick layer of light-weight mortar is able to protect the steel substrate from reaching the critical temperature of 500 °C for 38 minutes in case of cellulosic fire. In addition, alkali activated mortars provide protection for carbon steel in presence of aggressive environment (i.e. presence of chlorides). The corrosion resistance is strictly related to the physical properties of the developed mortars. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Fire resistance KW - Steel corrosion KW - Acoustic emission KW - Alkali-activated materials PY - 2019 SN - 978-2-35158-223-7 VL - 1 SP - 125 EP - 132 PB - RILEM Publications CY - Paris AN - OPUS4-47584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Gluth, Gregor A1 - Vogler, Nico A1 - Simon, Sebastian A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Serdar, M. ED - Stirmer, N. ED - Provis, J. T1 - Investigation of calcined brick clays from Central Germany for use as a sustainable pozzolan N2 - The production of Portland cement causes a substantial environmental impact, since the calcination of limestone results in high emissions of carbon dioxide. The use of supplementary cementitious materials such as calcined clays as partial replacement for Portland cement offers a solution to limit this environmental impact. This paper investigates four clays from deposits in central Germany with the aim of obtaining pozzolans for the production of Portland-pozzolana cement. The results obtained show that the calcined clays possess pozzolanic properties, which differ depending on calcination temperature and the relative amounts of Kaolinite and 2:1 clay minerals. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Supplementary cementitious materials KW - Calcined clays KW - Blended cements KW - Brick clays KW - Illitic clays PY - 2019 SN - 978-2-35158-223-7 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 1 SP - 462 EP - 469 PB - RILEM Publications CY - Paris AN - OPUS4-47586 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Barcevic, A. ED - Rukavina, M.J. ED - Damjanovic, D. ED - Guadagnini, M. T1 - Shrinkage and bond behaviour of one-part alkali-activated mortars N2 - Mortars for application on concrete, e.g. repair mortars or protective coatings, need to have a durable bond to the substrate. This bond is determined by the adhesion between the two materials and by the differential deformations of the mortar and the substrate. In the present contribution, the hygric deformations (shrinkage/expansion) of novel one-part alkali-activated mortars and their bond to concrete substrates are studied. Shrinkage of the mortars was studied at 50 % r.H., while expansion was studied on mortars stored over an open water surface (> 99% r.H.). The bond behaviour was studied by pull-off tests according to DIN EN 1542 and by optical microscopy. The alkali-activated mortars exhibit hygric deformations much lower than the deformations of an established, commercial mortar for sewer maintenance that was tested as reference in parallel with the alkali-activated mortars. The bond behaviour of the alkali-activated mortars depends strongly on their mix-design and curing. Optical microscopy showed that in the mortars with lower bond strength, cracks developed in the mortar during curing. Mortars with appropriate mix-design and curing did not exhibit cracking, and their pull-off strength (up to >3 MPa) conformed to the requirements of relevant standards. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Alkali-activated materials KW - Repair mortars KW - Sewer repair KW - Hygric deformations KW - Bond strength PY - 2019 SN - 978-2-35158-225-1 VL - 3 SP - 103 EP - 110 PB - RILEM Publications CY - Paris AN - OPUS4-47587 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr A1 - Reinemann, Steffi A1 - Gluth, Gregor A1 - Ebell, Gino A1 - Mietz, Jürgen ED - Serdar, M. ED - Stirmer, N. ED - Provis, J. T1 - Behaviour of reinforced alkali-activated fly ash mortars under leaching conditions N2 - Corrosion of steel reinforcement in concrete is one of the major deterioration mechanisms limiting the service life of reinforced concrete structures. While for conventional (Portland cement-based) concretes a great amount of experience exists in this regard, the factors that determine the onset of reinforcement corrosion in alkali-activated materials are incompletely understood yet. One aspect of corrosion protection is leaching and the accompanying changes of the concrete pore solution. In the present study, alkali-activated fly ash mortars with embedded carbon steel rebars were exposed to de-ionised water for periods up to 330 days, and the electrochemical response of the steel (free corrosion potential, polarisation resistance), the alteration of the mortar (ohmic resistance, mechanical strength, pore size distribution) as well as the pore solution composition were monitored. Although substantial alkali leaching was observed, the pH of the pore solution remained at values sufficient to protect the embedded steel from depassivation. The mortar did not exhibit indications of significant deterioration. Thus, the present results suggest that leaching is not critical for protection of steel reinforcement in alkali-activated fly ash mortars and concretes. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Alkali-activated materials KW - Steel corrosion KW - Leaching PY - 2019 SN - 978-2-35158-223-7 VL - 1 SP - 118 EP - 124 PB - RILEM Publications CY - Paris AN - OPUS4-47585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Investigation of calcined brick clays from Central Germany for use as SCM N2 - The production of Portland cement causes a substantial environmental impact, since the calcination of limestone results in high emissions of carbon dioxide. The use of supplementary cementitious materials such as calcined clays as partial replacement for Portland cement offers a solution to limit this environmental impact. This paper investigates four clays from deposits in central Germany with the aim of obtaining pozzolans for the production of Portland-pozzolana cement. The results obtained show that the calcined clays possess pozzolanic proper¬ties, which differ depending on calcination temperature and the relative amounts of kaolinite and 2:1 clay minerals. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Blended cements KW - Calcined clays KW - Brick clays KW - Supplementary cementititous materials PY - 2019 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. AN - OPUS4-47617 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Möglichkeiten und Grenzen elektrochemischer Messungen N2 - Elektrochemische Messungen sind für eine moderne Korrosionsforschung und –prüfung unverzichtbar. Aus dem Verständnis der Grundlagen können durch gezielte Modifizierung der Versuchsbedingungen unterschiedliche Fragestellungen beantwortet werden, wodurch bestehende Grenzen der Anwendung immer wieder verschoben werden können. Außerhalb etablierter Anwendungen stellen Auswahl und Einsatz geeigneter Verfahren sowie die Interpretation der Ergebnisse eine anspruchsvolle Aufgabe dar, die zwingend eine ausgewiesenen Fachexpertise voraussetzen. T2 - fkks infotag 2019 - Messen – Prüfen – Bewerten CY - Esslingen, Germany DA - 17.01.2019 KW - Korrosion KW - Elektrochemie KW - Gelelektrolyte PY - 2019 AN - OPUS4-47533 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Titscher, Thomas A1 - Unger, Jörg F. A1 - Oliver, J. T1 - Implicit explicit integration of gradient enhanced damage models N2 - Quasi-brittle materials exhibit strain softening. Their modeling requires regularized constitutive formulations to avoid instabilities on the material level. A commonly used model is the implicit gradient-enhanced damage model. For complex geometries, it still Shows structural instabilities when integrated with classical backward Euler schemes. An alternative is the implicit–explicit (IMPL-EX) Integration scheme. It consists of the extrapolation of internal variables followed by an implicit calculation of the solution fields. The solution procedure for the nonlinear gradient-enhanced damage model is thus transformed into a sequence of problems that are algorithmically linear in every time step. Therefore, they require one single Newton–Raphson iteration per time step to converge. This provides both additional robustness and computational acceleration. The introduced extrapolation error is controlled by adaptive time-stepping schemes. This paper introduced and assessed two novel classes of error control schemes that provide further Performance improvements. In a three-dimensional compression test for a mesoscale model of concrete, the presented scheme was about 40 times faster than an adaptive backward Euler time integration. KW - Implicit explicit schemes KW - Gradient-enhanced damage model KW - Adaptive time stepping KW - Continuum damage KW - Robustness PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001608 SN - 0733-9399 SN - 1943-7889 VL - 145 IS - 7 SP - 04019040-1 EP - 04019040-13 PB - ASCE - American Society of Civil Engineers AN - OPUS4-48361 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Ruspighi, Emiliano T1 - Vehicle-track-soil interaction and train-induced ground vibration: Theory and measurements in Germany, Switzerland and France N2 - Abstract. Three measurement campaigns of train-induced ground vibrations are evaluated for the vehicle-track-soil interaction. Ground vibrations, track vibrations and vehicle vibrations have been measured for train passages and impulse excitation and compared with theoretical results. The soil and the track-soil system are calculated by wavenumber integrals. The influence of the vehicle is introduced by a substructure method. By comparing theory and measurement the different components of excitation force and ground vibration can be analysed, the quasi-static excitation, track-alignment errors, the out-of-roundness of wheels, the wheel and rail roughness, and moreover, scattered axle impulses and ineffective high-frequency parts of the wheelset accelerations and forces. T2 - 13th International Conference on recent Advances in Structural Dynamics CY - Lyon, France DA - 15.4.2019 KW - Vehicle-track interaction KW - Train-induced ground vibration KW - Ground vibration measurements PY - 2019 SP - 810 EP - 821 PB - University of Southampton CY - Southampton AN - OPUS4-48423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse der 1. Probenentnahme. Im Rahmen des Forschungsprojektes zur Auslagerung von Edel- und Duplexstählen in Straßentunneln N2 - Ziel des Projektes ist die Qualifizierung von Duplexstählen in Tunnelbauwerken um die Einsatzmöglichkeiten alternativer nichtrostender Stähle zu den bislang gebräuchlichen rostfreien Edelstählen 1.4404 und 1.4571 zu eruieren. Da Duplexstähle im Vergleich zu austenitischen Stählen über eine doppelt so hohe Festigkeit verfügen, können Bauteile schlanker konstruiert werden, wodurch Material eingespart werden kann. Neben der Wirtschaftlichkeit muss die Dauerhaftigkeit untersucht werden. Dazu wurden speziell konzipierte Wand- und Deckenracks mit unterschiedlichen metallenen Werkstoffen und Oberflächen hergestellt und in den Tunnelbauwerken montiert. Nach bestimmten Auslagerungszeiten von bis zu drei Jahren werden die Proben demontiert und auf ihr Korrosionsverhalten untersucht. Ein weiteres Ziel neben der Qualifizierung der Werkstoffgruppe sind die Reduktion der Instandsetzungs- und Wartungsmaßnahmen der Tunnelbetreiber. T2 - Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse der 1. Probenentnahme im Rahmen des Forschungsprojektes zur Auslagerung von Edel- und Duplexstählen in Straßentunneln CY - Dusseldorf, Germany DA - 19.06.2019 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Duplexstahl PY - 2019 AN - OPUS4-48330 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Fehlerwechselwirkung in Verbundwerkstoffen mit Geführten Wellen N2 - Der praktische Einsatz von SHM-Verfahren mit geführten Ultraschallwellen basiert auf einem fundierten Verständnis der speziellen physikalischen Zusammenhänge der Wellenausbreitung. Das umfasst nicht nur das multimodale Verhalten, welches von den Dispersionsdiagrammen repräsentiert wird, sondern auch die Vorhersage der Interaktion zwischen verschiedenen Wellenmoden und den zu erwartenden Fehlstellen. Ziel des Workshops ist es, das Verständnis der Ausbreitung geführter Wellen zu verbessern und die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, die sich aus der multimodalen Wellenausbreitung ergeben, an praktischen Beispielen zu demonstrieren. Die vorgestellten Szenarien beschränken sich dabei nicht nur auf eine Anregung grundlegender Dehnungs- und Biegewellen, sondern beziehen auch geführte Wellenmoden höherer Ordnung zur Verbesserung der Aussagekraft des Prüfergebnisses mit ein. Nach einer theoretischen Einführung werden ausgewählte Demonstratoren, vorrangig mit Bezug zum Automobilbau, vorgestellt. Diese schließen Fragestellungen der Integration der Sensorik in gekrümmte Faserverbundbauteile ebenso mit ein, wie die Überwachung von Metall-Faserverbund-Komposit-Materialien, die in Drucktanks zum Einsatz kommen. T2 - 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Wasserstoffspeicher KW - Geführte Ultraschallwellen KW - Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff KW - Faserverbundwerkstoff PY - 2019 AN - OPUS4-48383 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Fantastic guided modes and how to find them N2 - Ultrasonic guided waves (UGW) have been shown to be suitable for non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) of many engineering structures. Development of a technique based on UGWs requires careful understanding obtained through modelling and analysis of wave propagation and mode-damage interaction due to their dispersion and multimodal character. This presentation will provide insights into the Scaled Boundary Finite Element Method and its applicability for tackling wave propagation problems. Features and limitations of the SBFEM will be presented on an example of a multi-layered plate structure consisting of isotropic and anisotropic materials bonded together. You will be guided through the process of picking up the wave modes for your application. Starting from the calculation of dispersion curves and mode shapes to the analysis of wave propagation and mode-damage interaction. The main highlight of the presentation lies in the ability to detect damage in a certain layer depending on the mode used. The resulting deeper understanding of the wave propagation in multi-layered structures is the key to further developments of NDT and SHM for engineering structures consisting of multiple layers. T2 - Von CEA Eingeladener Vortrag CY - Saclay, France DA - 07.06.2019 KW - Structural Health Monitoring KW - Pressure tanks KW - Hydrogen storage KW - Natural gas KW - Composites KW - Scaled Boundary Finite Element Method PY - 2019 AN - OPUS4-48375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Consequences of critical failure of gas tanks for mobile application and automotives in case of an intensive fire impact N2 - The presented results gained within the project "CoFi-ABV - Consequences of tank failure" give detailed insights into the potential consequences of tank failure of commercial 11 kg propane cylinders and the LPG tank installed in a car in case of a misfunction of the safety device. In comprehensive test campaigns performed on the Test Site for Technical Safety of BAM (BAM TTS), 15 off-the-shelf propane bottles and three passenger cars with a LPG tank were exposed to an intensive fire. Sensors and measurement equipment were used to gain data (temperature, pressure, dynamic overpressure, thermal radiation, video data) enabling an analysis of the consequences of tank failure and for the continuous monitoring of the experiments. T2 - Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung "Legal Issues inPlant Operation and Process Safety" der Uni Magdeburg bei einer Vor-Ort-Veranstaltung auf dem BAM TTS CY - Horstwalde, BAM TTS, Germany DA - 28.06.2019 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Gasexplosion PY - 2019 AN - OPUS4-48411 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Messung der Brillouin-Frequenzverschiebung für die faseroptische Bestimmung der Temperaturverteilung N2 - Auf der Grundlage der in DIN EN 61757-2-2:2017 beschriebenen Standardisierungsmethoden wurden in dieser Arbeit wichtige Leistungsparameter von vier kommerziellen Messsystemen zur ortsaufgelösten faseroptischen Erfassung der temperatur- und dehnungsabhängigen Brillouin-Frequenzverschiebung untersucht. Gemäß der oben genannten Norm konzentrierte sich hier die Ermittlungsprüfung auf messtechnische Aspekte reiner Temperaturmessungen. Dabei diente die Ermittlung von einem festgelegten Satz dreier Betriebsverhaltenskenngrößen in Form von quantitativen Angaben des Messfehlers, der Wiederholgenauigkeit sowie der räumlichen Unsicherheit einem Vergleich der getesteten Messsysteme. Alle faseroptischen Messungen wurden mit einer Faserschleife ausgeführt, d. h. als Sensorkonfiguration der Messfaser wurde eine Schleifenanordnung gewählt. Die Messverfahren der getesteten Messysteme basierten somit auf der Brillouin-optischen Zeit- bzw. Frequenzbereichsanalyse. Die Betriebsverhaltenskenngrößen wurden ferner bei unterschiedlichen Werten zweier messtechnischer Parameter, des Frequenzschrittes und der Mittelungsrate, für Standardeinstellungen der Laserleistungswerte der in die Sensorfaser einzukoppelnden Laserlichtsignale ermittelt. Auf diesem Weg lassen sich relevante Aussagen zur Optimierung der Messgenauigkeiten in Bezug auf Messdauer treffen. T2 - 20.GMT/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 CY - Nuremberg, Germany DA - 25.06.2019 KW - Faseroptischer Sensor KW - Ortsaufgelöste Brillouin-Sensorik KW - Verteilte faseroptische Temperaturmessung KW - Brillouin-Frequenzverschiebung KW - Betriebsverhaltenskenngrößen PY - 2019 AN - OPUS4-48345 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liebner, Christian T1 - Identifiying hazardous conditions for compression heat igniting the chemically unstable gas Tetrafluorethylene in industrial scale N2 - Tetrafluoroethylene (TFE) is an industrial scale starting material e.g. for polymer production (PTFE, FEP). When ignited the chemically unstable TFE is capable to decompose in an explosive way. Explosion propagation through pipe systems of production plants have led to damage and fatalities within the last 7 decades. Incident analyses identified compression heat a relevant source of ignition. Chemical plants consist of pipes, vessels, separating valves, strainers and other components. Before restarting the process after maintenance work different parts of the plant components could be filled with TFE, Nitrogen or Air at different initial pressures ranging from vacuum or atmospheric to TFE at operating pressure. Valve opening procedures may cause a temperature increase in the gas phase. Compression takes place at polytropic conditions. Heat losses cannot be neglected. Therefore the temperature development in the gas depends upon the surface-to-volume-ratio of the enclosure, geometrical influences, the state of gas flow, how fast the valve opens and the heat capacity of the gas being compressed. In the present work initial test results from a 2.5” pipe will be compared with existing 1.1” pipe data. Geometrical effects will be briefly discussed as well as some first results concerning the influence of orifices are reported. Furthermore a method allowing for the identification of hazardous initial conditions is discussed. T2 - 16th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotions in the Process Industires and accompanying exhibition CY - Delft, The Netherlands DA - 16.06.2019 KW - Tetrafluorethylene KW - Explosion KW - Safety PY - 2019 AN - OPUS4-48324 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bäßler, Ralph T1 - Factors Influencing Droplet Corrosion in Dense Phase CO2 N2 - This work examined the factors that influence the droplet corrosion of CO2 pipeline steels caused by oxyfuel flue gases in dense phase CO2 at 278 K, simulating the underground transport conditions. The wetting properties were studied by contact angle measurement, revealing pH and time dependency on the reactive wetting behaviors of carbon steel X70. Exposure tests with CO2 saturated water droplet on steel surface showed that the impurities (220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2) diffused into the droplet and then reacted with metal surfaces in dense phase condition, forming the corrosion products. The corrosion rate was confirmed strongly depending on the droplet volume as well as the SO2 concentration. Condensation experiments carried out on freshly polished coupons in CO2 with 200 ppmv H2O, 220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2, showed that the formation and aggregation of droplets is time and temperature dependent. At 278 K, condensation happened stronger and the corrosion products, mainly consisted of dense hydrated FeSO3/FeSO4. While at 288 K, more fluffy corrosion products consisting of iron oxide/hydroxide and hydrated FeSO3/FeSO4 were found. Further exposure tests on carbon steel coupons with different surface roughness did not reveal the difference in weight loss/gain and therefore the corrosion rate. T2 - NACE International Corrosion Conference 2019 CY - Nashville, TN, USA DA - 24.03.2019 KW - Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) KW - Supercritical/dense phase CO2 KW - Carbon steel KW - Droplet corrosion KW - Condensation PY - 2019 AN - OPUS4-47916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jacobasch, Stefan A1 - Duffner, Eric A1 - Goedecke, Thomas A1 - Portella, Pedro Dolabella A1 - Mair, Georg W. A1 - Schendler, Thomas A1 - Gradt, Thomas A1 - Askar, Enis A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schröder, Volkmar A1 - Maiwald, Michael A1 - Holtappels, Kai A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Unser Beitrag zum Thema Wasserstoff N2 - Die BAM ist nahezu über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg wissenschaftlich tätig. Von der sicheren und effizienten Wasserstofferzeugung (POWER-to-GAS), über die (Zwischen-)Speicherung von Wasserstoff in Druckgasspeichern bis hin zum Transport bspw. mittels Trailerfahrzeug zum Endverbraucher. Komplettiert werden die Aktivitäten der BAM durch die sicherheitstechnische Beurteilung von wasserstoffhaltigen Gasgemischen, die Verträglichkeitsbewertung von Werkstoffen bis hin zur Detektion von Wasserstoffkonzentrationen über geeignete Sensorik, auch mittels ferngesteuerter Messdrohnen (sog. UAV-Drohnen). Zudem untersucht die BAM proaktiv Schadensrisiken und Unfallszenarien für die Sicherheitsbetrachtung, um mögliche Schwachstellen aufzeigen und potenzielle Gefährdungen erkennen zu können. KW - Wasserstoff KW - Wasserstofferzeugung KW - Energiespeicherung KW - Gasdetektion KW - Risikoanalyse KW - Power-to-Gas KW - Explosionsschutz KW - Tribologie KW - Druckgasspeicher KW - Glasspeicher KW - Gassensorik KW - Mini-UAV PY - 2019 SP - 1 CY - Berlin AN - OPUS4-47960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Erdmann, Jessica A1 - Neumann, Patrick P. ED - Pastramă, Ş. D. ED - Constantinescu, D. M. T1 - Control of a spherical parallel manipulator N2 - In mobile robot applications, some sensors such as open-path gas detectors or laser rangefinders need to be aimed at specific targets in order to get the desired measurements. To do this in a fast and elegant manner, we present a spherical parallel manipulator with three degrees of freedom. Compared to typical serial manipulators, it offers superior dynamics and structural stiffness, which are important parameters for this type of task. We present the mechanical design and derive kinematic equations both to compute set-points for the desired orientation and to estimate the current state of the system. A PID controller is used to generate control signals. T2 - 35th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Sinaia, Romania DA - 25.09.2018 KW - Spherical parallel manipulator KW - Sensor orientation KW - Sensor alignment KW - Sensor aiming PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.03.145 SN - 2214-7853 VL - 12 IS - 2 SP - 423 EP - 430 PB - Elsevier CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-48044 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank ED - Hurtado, G. H. T1 - Experimental assessing of the rail forces due to bogies´ centre plate friction N2 - The magnitude of the steering forces at the wheel-track Interface depends on different properties and operational conditions linked to the vehicle and to the track, with the bogie´s yaw stiffness/resistance and the friction at the centre plate being recognized as the most influential vehicle factors. In this respect, the negative consequences of high values for yaw resistance have been recognized in terms of the railway accelerated deterioration and on the possibility for derailment. While some theoretical models have been proposed to simulate the effects of the centre plate friction on the railway damage, and experimental measurements have been reported of the turning resistance, no experimental data is available regarding the effect of the friction at the centre plate on the wheel-track forces. In this paper the conceptual design of a testing rig is presented for assessing such forces as a function of the center plate friction. The testing rig quantifies the effects of the friction forces developed at the centre plate, in terms of the loss of potential energy when a scaled-down vehicle travels downwards and tries to return upwards in a “U turn” maneuver. A simplified mathematical model is also proposed in this paper, whose Outputs suggest a significant effect of the dry friction on the magnitude of the steering forces. KW - Centre plate KW - Experimental setups KW - Friction energy KW - Simplified models KW - Curved tracks PY - 2019 SN - 978-3-030-20130-2 SN - 978-3-030-20131-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-20131-9_357 SN - 2211-0984 VL - 73 SP - 3621 EP - 3630 PB - Springer Nature Switzerland AG 2019 AN - OPUS4-48452 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Oblique testing of a partially filled tank on a tilt table N2 - Braking-in-a-turn maneuvers represent a critical operational condition for any vehicle, due to the associated longitudinal and lateral perturbations to which it is subjected, which maximize the load transfer among the different wheels, and result in vehicle´s poor lateral stability and deficient braking performance. In this paper, a suspended vehicle supporting a partially filled 10 litter-capacity container, is set on a tilt table at oblique angles, in order to simulate a braking-in-a-turn maneuver. The measurements are assessed in the time and frequency domains, on the basis of the lateral load transfer ratio and the infrastructure fatigue damage. The outputs from the experiment show that the Minimum fill level (one-quarter), generates the larger lateral load transfer (0.45). Such fill level also causes the greatest ratios for the alternate stress over the mean stress on the infrastructure. The spectral analysis reveals the dominance of one of the sloshing frequencies during such combined perturbation condition. T2 - IFToMM world congress CY - Krakow, Poland DA - 30.06.2019 KW - Sloshing KW - Lateral stability KW - Load transfer KW - Braking-in-a-turn maneuvers KW - Infrastructure damage KW - Experimental approach PY - 2019 SN - 978-3-030-20130-2 SN - 978-3-030-20131-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-20131-9_359 SN - 2211-0984 VL - 73 SP - 3641 EP - 3650 PB - Springer Nature Switzerland AG 2019 AN - OPUS4-48454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank T1 - A variable friction centre plate N2 - Turning maneuvers performed by railway cars, imply the development of steering forces at the wheel-track interface, whose magnitude depends on a set of properties and operating conditions related to the vehicle and to the infrastructure, including track´s turning radius and vehicle´s yaw resistance. Yaw resistance integrates two components. On the one hand, there is the yaw stiffness, as a function of the different vehicle suspension components. On the other hand, there is the dry friction at the centre plate. Such yaw resistance of the car´s bogies, has a two-contradictory effect on railway performance, as a flexible bogie reduces the level of the steering forces, but at the same time, it increases the probability of having hunting instability. A variable yaw resistance, with high values at straight track segments and low values at curved tracks, seems to be an interesting design. In this paper, a variable friction Center plate is proposed, aiming at maximizing the yaw resistance on straight track segments, and minimizing such resistance at curved tracks. The conceptual design of this device is described, together with its ability to reduce the yaw torque. Benefits of this device, regarding the transport energy consumption and the magnitude of the steering forces, are estimated on the order of 1 to 10, when comparing the proposed design with the standard center plate design. KW - Center plate KW - Steering forces KW - Yaw resistance KW - Yaw stiffness KW - Railway damage KW - Transportation energy PY - 2019 SN - 978-3-030-20130-2 SN - 978-3-030-20131-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-20131-9_356 SN - 2211-0984 VL - 73 SP - 3611 EP - 3620 PB - Springer Nature Switzerland AG 2019 AN - OPUS4-48451 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Auersch, Lutz ED - Krylov, Victor T1 - Fast trains and isolating tracks on inhomogeneous soils N2 - Methods have been presented for detailed studies of railway vibration and for the fast prediction of train-induced ground vibration. The ground vibration is generated by static or dynamic loads. The main purpose of this contribution was to show the influence of inhomogeneous soils on the different vibration components. Layered soils, namely a soft layer on a stiffer half-space, yield a quite specific transmission behavior. The low-frequency and sometimes also high-frequency cut-off of the transfer function of the soil is demonstrated in theory and by experiments at many sites of which the soil model is approximated from dispersion and transfer function measurements. The layer frequency divides the frequency range in a low-frequency range, where the stiff half-space rules the low amplitudes, and a high amplitude high-frequency range which is mainly determined by the softer top layer. A thick soft layer yields a very low layer frequency, so that the higher soft soil amplitudes have a wider range down to low frequencies. A thin layer yields a high layer frequency, so that the high frequencies above this layer frequency are dominant. The higher the contrast between the stiff half-space and the soft layer is, the stronger the increase between the half-space and layer amplitudes, the more characteristic are the spectra of the soil transfer function. The range of measured soils has been from vS1 down to 125 m/s, vS2 up to 1000 m/s and the layer frequencies are within 10 Hz < f0 < 75 Hz. Moreover, during this measuring campaign in Switzerland, all 11 sites showed clearly the layer-on-half-space behaviour. The transfer functions of inhomogeneous soils have been used to predict the ground vibration due to dynamic axle loads which is usually thought to be the most important component. The passage of static loads, in the contrary, results in very small vibration amplitudes for low train speeds, which can only be found at near distances and at low frequencies. They attenuate very rapidly with distance and lose very rapidly the higher frequency content. The passage of static axle loads can be included in the prediction of railway vibration just for completeness. Special attention should be given to the case if the train runs with the Rayleigh-wave speed of the soil (Rayleigh train). The Rayleigh-train effect is strongest for a homogeneous half-space: At the near-field of the track the amplitudes are raised strongly compared to normal trains, and in addition, little attenuation with distance is observed. In case of a layered soil, the low-frequency cut-off reduces the frequency range and the amplitudes of the homogeneous quasi-static ground vibrations. Therefore, the Rayleigh-train effects are clearly reduced by a layered soil and they disappear if the layer frequency (for example for a thin layer) is higher than the frequency band of the axle impulse. The Rayleigh-train effect could completely disappear in a randomly inhomogeneous soil, but this has not been analysed so far. The axle impulses from static loads can have an additional, quite different effect. They can be scattered by a randomly inhomogeneous soil so that a part (the scattered part) of the axle impulse can reach further distances from the track. This can establish a certain mid-frequency component of the ground vibration which becomes dominant in the far-field, and this important component exists for all train speeds. Experimental results from BAM and international measurements show the importance of the corresponding frequency range. The mitigation of train induced ground vibration by elastic and stiff track elements has been analysed threefold. The vehicle-track interaction yields the reduction at high frequencies above the vehicle-track resonance. This is the standard effect. The filtering of trackbed errors by the bending stiffness of the track yields a certain mid-frequency effect. An even stronger mid-frequency effect is predicted for the mitigation of the scattered axle impulses by the bending stiffness and elastic elements of the track. KW - Ground vibration KW - Inhomogeneous soils KW - Train excitation KW - Prediction KW - Mitigation KW - Layered soils KW - Soft track elements KW - Track beam KW - Scattered axle impulses KW - Wavenumber method KW - Multi-beam method PY - 2019 SN - 978-0-7277-6379-2 DO - https://doi.org/10.1680/gvfhsr.63792.027 SP - Chapter 2, 27 EP - 75 PB - ICE Publishing CY - London ET - 1 AN - OPUS4-48432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Messung der Brillouin-Frequenzverschiebung für die faseroptische Bestimmung der Temperaturverteilung N2 - Auf der Grundlage der in DIN EN 61757-2-2:2017 beschriebenen Standardisierungsmethoden wurden in dieser Arbeit wichtige Leistungsparameter von vier kommerziellen Messsystemen zur ortsaufgelösten faseroptischen Erfassung der temperatur- und dehnungsabhängigen Brillouin-Frequenzverschiebung untersucht. Gemäß der oben genannten Norm konzentrierte sich hier die Ermittlungsprüfung auf messtechnische Aspekte reiner Temperaturmessungen. Dabei diente die Ermittlung von einem festgelegten Satz dreier Betriebsverhaltenskenngrößen in Form von quantitativen Angaben des Messfehlers, der Wiederholgenauigkeit sowie der räumlichen Unsicherheit einem Vergleich der getesteten Messsysteme. Alle faseroptischen Messungen wurden mit einer Faserschleife ausgeführt, d. h. als Sensorkonfiguration der Messfaser wurde eine Schleifenanordnung gewählt. Die Messverfahren der getesteten Messysteme basierten somit auf der Brillouin-optischen Zeit- bzw. Frequenzbereichsanalyse. Die Betriebsverhaltenskenngrößen wurden ferner bei unterschiedlichen Werten zweier messtechnischer Parameter, des Frequenzschrittes und der Mittelungsrate, für Standardeinstellungen der Laserleistungswerte der in die Sensorfaser einzukoppelnden Laserlichtsignale ermittelt. Auf diesem Weg lassen sich relevante Aussagen zur Optimierung der Messgenauigkeiten in Bezug auf Messdauer treffen. T2 - 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 CY - Nuremberg, Germany DA - 25.06.2019 KW - Faseroptischer Sensor KW - Ortsaufgelöste Brillouin-Sensorik KW - Verteilte faseroptische Temperaturmessung KW - Brillouin-Frequenzverschiebung KW - Betriebsverhaltenskenngrößen PY - 2019 SN - 978-3-9819376-0-2 DO - https://doi.org/10.5162/sensoren2019/P2.1 SP - 656 EP - 662 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-48346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A variable friction centre plate N2 - The proposed mechanism is based on a cam design and is independent of any external energy source. Conclusions Issue 1: An accelerated wear tip of the cam shaped journal . Issue 2: The spherical rollers proposed for the bearings would be underused, as the contact force will be downwards, and such bearing has supporting capacity in both vertical directions. T2 - IFToMM world congress CY - Krakow, Poland DA - 30.06.2019 KW - Variable friction KW - Centre plate PY - 2019 AN - OPUS4-48458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Experimental assessing of the rail forces due to bogie´s centre plate friction N2 - An experimental model has been proposed to measure the energy losses due to the centre plate friction. The physical principles of the testing are based upon the loss of potential energy during turning. The testing rig includes a variable friction centre plate. A stick slide model was proposed for the centre plate, whose results suggest significant losses of potential energy due to centre plate friction, around 20 %. T2 - IFToMM world congress CY - Krakow, Poland DA - 30.06.2019 KW - Rail forces KW - Bogie´s centre KW - Plate friction PY - 2019 AN - OPUS4-48459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Oblique testing of a partially filled tank on a tilt table N2 - Experimental measurements that aimed at characterizing the effect of applying simultaneously longitudinal and lateral perturbations to a partially filled container, on the forces exerted on the infrastructure, by setting the testing vehicle cargo system at an oblique angle on a tilt table. T2 - IFToMM world congress CY - Krakow, Poland DA - 30.06.2019 KW - Oblique testing KW - Filled tank KW - Tilt table PY - 2019 AN - OPUS4-48460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia A1 - Alcover, I. F. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Quantification of the posterior utilities of SHM campaigns on an orthotropic steel bridge deck N2 - This paper contains a quantification and decision theoretical optimization of the posterior utilities for several options for monitoring campaigns on the particular case of fatigue life predictions of an orthotropic steel deck. The monitoring campaigns are defined by varying monitoring durations and phases. The decision analysis is performed with real data from the Structural Health Monitoring (SHM) of the Great Belt Bridge (Denmark) which, among others, consist of measured strains, pavement temperatures and traffic intensities. The fatigue loading prediction model is based on regression models linking daily averaged pavement temperatures, daily aggregated heavy-traffic Counts and derived S-N fatigue damages, all of them derived from the outcomes of different monitoring campaigns. A probabilistic methodology is utilized to calculate the fatigue reliability profiles of selected instrumented welded joints. The posterior utilities of SHM campaigns are then quantified by considering the structural fatigue reliability, various monitoring campaigns and the corresponding cost-benefit models. The decisions of identifying the optimal monitoring campaign and of extending the service life or not in conjunction with monitoring results are modelled. The optimal monitoring campaign is identified - retrospectively - by maximizing the expected benefits and minimize risks in dependency of the monitoring duration and the monitoring associated costs. The results, despite relying on a number of simplistic assumptions, pave the way towards the use of pre-posterior decision support to optimise the design of monitoring campaigns for similar bridges, with an overall goal to proof the cost efficiency of SHM approaches to civil infrastructure management. T2 - IWSHM 2019, The 12th International Workshop on Structural Health Monitoring, Stanford, California, USA CY - Stanford, California, USA DA - 10.09.2019 KW - Quantification KW - SHM information KW - Steel bridge deck PY - 2019 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-48481 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Combination of model reduction and adaptive subset simulation for structural reliability problems N2 - A safe and robust design is a key criterion when building a structure or a component. Ensuring this criterion can either be performed by fullfilling prescribed safety margins, or by using a full probabilistic approach with a computation of the failure probability. The latter approach is particularly well suited for complex Problems with an interaction of different physical penomena that can be described in a numerical model. The bottleneck in this approach is the computational effort. Sampling methods such as Markov chain Monte Carlo methods are often used to evaluate the system reliability. Due to small failure probabilities (e.g. 10^6) and complex physical models with already and extensive computational effort for a single set of parameters, these methods a prohibitively expensive. The focus of this contribution is to demonstrate the advantages of combining model reduction techniques within the concept a variance reducing adaptive sampling procedures. In the developed method, a modification of the adaptive subset simulation based on Papaioannou et al. 2015 is used and coupled with a limit state function based on Proper Generalized Decomposition (PGD) (Chinesta et al. 2011). In the subset simulation the failure probability is expressed as a product of larger conditional failure probabilities. The intermediate failure events are chosen as a decreasing sequence. Instead of solving each conditional probability with a Markov chain approach, an importance sampling approach is used. It is be shown that the accuracy of the estimation depends mainly on the number of samples in the last sub-problem. For model reduction, the PGD approach is used to solve the structural problem a priori for a given Parameter space (physical space plus all random parameters). The PGD approach results in an approximation of the problem output within a prescribed range of all input Parameters (load factor, material properties, ..). The approximation of the solution by a separated form allows an evaluation of the limit state function within the sampling algorithm with almost no cost. This coupled PGD – adaptive subset Simulation approach is used to estimate the failure probability of examples with different complexity. The convergence, the error propagation as well as the reduction in computational time is discussed. T2 - UNCECOMP 3rd International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Sciences and Engineering CY - Crete, Greece DA - 26.06.2019 KW - Model reduction KW - Reliability analysis KW - Simulation KW - Finite Elemente Method (FEM) KW - Proper Generalized Decomposition (PGD) PY - 2019 AN - OPUS4-48479 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia T1 - On the value of SHM information for offshore wind turbines N2 - Applications of Structural Health Monitoring (SHM) for the design and analysis of Offshore Wind Turbine (OWT) structures has gained much attention within the past few years. Being exposed to repeated cyclic wind and wave loads, OWTs are dynamically sensitive structures and can benefit from monitoring systems to predict time-dependent deterioration. This study focuses on the quantification of the value of SHM information on the maintenance of OWT structures, with emphasis on fatigue of welded joint. By utilizing the decision tree, structural reliability, SHM data, as well as the cost-benefit assessments, a value of information (VoI) analysis can be done to model the fundamental decision of whether the service life of an OWT foundation can be extended beyond the initial design life. The application is demonstrated on a butt weld of a monopile support structure of a 3 MW offshore wind turbine with a hub height of approximately 71m where the prior probability analysis is modelled as a probabilistic fatigue damage model based on S-N approach and designed wind data. The posterior probability of failure of welded joints is updated using the three-year measured oceanographic and one-year strain data. The expected value of SHM information can be found as the difference between the maximum utility obtained in posterior analysis with SHM information and the maximum utility obtained using only prior information. This work can provide insights on how much benefits can be achieved through SHM information, with practical relevance on reliability-based design optimization and fatigue life extension of OWT structures. T2 - INFRASTAR Training School, Nantes CY - Nantes, France DA - 08.04.2019 KW - Offshore wind turbines KW - SHM information KW - Wind turbine operator KW - Strain measurement PY - 2019 AN - OPUS4-48478 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia T1 - Quantification of the value of monitoring information for deteriorated structures N2 - A method to determine the structural and damage detection system influencing parameters is proposed based on the value of information analysis. The value of information analysis utilizes the Bayesian pre-posterior decision theory to quantify the value of SHM for the structural integrity management during service life. First the influencing parameters of the structural system such as deterioration type and rate are introduced for the performance of the prior probabilistic system model. Then the damage detection system performance influencing parameters including number of sensors, sensor locations, measurement noise and the Type I error are investigated. The pre-posterior probabilistic model is computed utilizing the Bayes’ theorem to update the prior system model with the damage indication information. Finally, the value of information is quantified as the difference between the maximum utility obtained in pre-posterior and prior analysis based on the decision tree analysis, comprising structural probabilistic models, consequences as well as benefit and costs analysis associated with and without monitoring. With the developed approach, a case study on a statically determinate Pratt truss bridge girder is carried out to validate the method. The analysis shows that the higher the deterioration rate is, the more it is beneficial to do SHM. Furthermore, it shows that more sensors do not necessarily lead to a higher value of information; only specific sensor locations near the highest utilized components lead to a high value of information; measurement noise and the Type I error should be controlled and as small as possible. An optimal sensor employment with highest value of information is found. Moreover, it is found that the proposed method can be a powerful tool to develop optimal service life maintenance strategies - before implementation - for similar bridges and to optimize the damage detection system settings and sensor configuration for minimum expected costs and risks. T2 - INFRASTAR Training School, Nantes CY - Nantes, France DA - 08.04.2019 KW - Damage detection KW - Value of information KW - Monitoring information PY - 2019 AN - OPUS4-48480 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Vogler, Nico A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Comparison of calcined illitic clays (brick clays) and low-grade kaolinitic clays as supplementary cementitious materials N2 - The use of calcined clays as supplementary cementitious materials (SCMs) has been identified as a viable option to decrease the CO2 emissions related to cement production. However, while extensive data is available about kaolinitic clays in this context, other clays such as illitic clays appear to be under-studied. Therefore, in the present study, two illitic clays were compared to two low-grade kaolinitic clays in terms of transformations in the calcination temperature range 650–900 °C, and performance of the calcined clays in blended cement pastes as measured by strength evolution, heat release, hydrated phase formation and portlandite consumption. The illitic clays required a higher calcination temperature for complete dehydroxylation of their illite than what is necessary for dehydroxylation of kaolinite. These higher calcination temperatures also led to particle sintering, significantly decreasing the specific surface area of the illitic clays, particularly for the clay with the higher Fe2O3 content. Nevertheless, while the kaolinitic clays generally exhibited the best performance as SCM, the illitic clay with lower Fe2O3 content performed similar to the kaolinitic clays when calcined at optimum temperature and applied at a moderate substitution rate. These findings demonstrate that several different clays have the potential to be used as SCM and indicate possible routes to identify suitable deposits for this purpose. KW - Blended cement KW - Calcined clay KW - Brick clay KW - Illite KW - Kaolinite PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-488195 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-019-1393-2 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 52 IS - 5 SP - Article Number 94 PB - Springer Nature AN - OPUS4-48819 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Völker, Christoph A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Ebell, Gino T1 - A machine learning‑based data fusion approach for improved corrosion testing N2 - This work presents machine learning-inspired data fusion approaches to improve the non-destructive testing of reinforced concrete. The principal effects that are used for data fusion are shown theoretically. Their effectiveness is tested in case studies carried out on largescale concrete specimens with built-in chloride-induced rebar corrosion. The dataset consists of half-cell potential mapping, Wenner resistivity, microwave moisture and ground penetrating radar measurements. Data fusion is based on the logistic Regression algorithm. It learns an optimal linear decision boundary from multivariate labeled training data, to separate intact and defect areas. The training data are generated in an experiment that simulates the entire life cycle of chloride-exposed concrete building parts. The unique possibility to monitor the deterioration, and targeted corrosion initiation, allows data labeling. The results exhibit an improved sensitivity of the data fusion with logistic regression compared to the best individual method half-cell potential. KW - Corrosion KW - Potential mapping KW - Machine learning PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1007/s10712-019-09558-4 SN - 1573-0956 SN - 0169-3298 VL - 41 IS - 3 SP - 531 EP - 548 PB - Springer Nature AN - OPUS4-48799 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ertel, Jens-Peter A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Bullock, P. ED - Verbeek, G. ED - Paikowsky, S. ED - Tara, D. T1 - Impulse Response Measurement for Pile Integrity Testing Using a Shaker as Excitation Source and Regularized Deconvolution N2 - Concrete piles are used as a foundation when the load capacity of the soil is insufficient or when the sustainable soil is found at a higher depth. Among other impact factors, the load capacity depends on the pile’s integrity and length. Therefore, verifying these parameters using adequate methods is recommended. The most common procedure is the low-strain integrity test using the hammer impact method. Developed and established in the 1970s, this method uses stress waves induced by a hammer impact at the pile head and its reflections at impedance changes (length, defects, geometry changes) to estimate the length and defect locations. Although this method is widely used due to its low cost and fast conduction in situ, one disadvantage is its inability to classify the exact type of defect, i.e., crack, change in diameter, or concrete quality. Furthermore, very long and slender piles are difficult to test and small defects cannot be detected. In addition, it is necessary for the test engineer to hold a high level of experience and expertise in this field. The European Union–funded PileInspect project (2013–2016) aimed to compensate for these disadvantages by using a low-cost shaker as the excitation source and sophisticated artificial intelligence algorithms for damage detection (higher-order spectra method). Because this technology lacks the capacity to localize damages and verify the pile length, an additional impulse response (IR) measurement technique was developed using vibrational excitation and regularized deconvolution to extract the depth information from the data in a similar manner as the hammer method. Simulations and subsequent experiments conducted at a test facility on 90-cm-diameter bored piles 11 m in length and containing cracks at approximately 4 m below the pile head confirmed the capacity to determine the pile length. Damage diagnosis and localization, however, are more difficult than for the hammer method. Although the damaged piles could be distinguished from the intact piles, in a blind test, this method might lead to misinterpretations caused by perturbations arising from the deconvolution process. The results also indicated that the low-cost shaker used for these measurements might be inappropriate for the transferal of sufficient energy. Although the IR method cannot compensate for the disadvantages of the hammer method by itself, it may enable the possibility of using long and fully controllable and repeatable signals (chirp, synthetic impacts, even noise, etc.) for pile integrity testing in the future. KW - Pile integrity testing KW - L-curve KW - Tikhonov regularization KW - NDT PY - 2019 SN - 978-0-8031-7667-6 DO - https://doi.org/10.1520/STP161120170162 VL - 1611 SP - 184 EP - 204 PB - ASTM International CY - West Conshohoken, PA, USA AN - OPUS4-48794 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Harnisch, J. A1 - Dauberschmidt, C. A1 - Ebell, Gino A1 - Mayer, T. T1 - The new DGZfP Specification B12 "Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures" N2 - The corrosion of steel in reinforced concrete structures is one of the main threats to their durability. Based on the scientific achievements of the past decades the knowledge about the deterioration mechanisms and possible repair strategies for corrosion induced damages have found their way into practice. It is common sense, that a detailed assessment of the structure is the foundation for a successful repair measure. In addition to the “traditional” singular on-site-procedures such as measurement of concrete cover, carbonation depth, half-cell potentials and chloride contents the monitoring of corrosion related parameters has gained in importance over the past few years. The advantages of a corrosion monitoring are obvious. In new buildings, structural elements which cannot be assessed after completion (e.g. tunnel segments), or members with electrically isolating coatings can be monitored by means of integrated sensors providing an insight into the development of crucial parameters such as electrochemical potentials, corrosion currents and the electrical resistivity of the concrete. A less known but very beneficial field of application is the use of corrosion monitoring as an integral part of a repair measure based on principles such as the cathodic protection of steel in concrete (CP) or increasing the electrical resistivity of the concrete (IR). By implementing a corrosion monitoring system, it is possible to survey the time dependent effect of the repair measure on the corrosion process which may lead to a confirmation of successful repair measure or to a modification of the repair strategy. As the principle of cathodic protection for steel in concrete is a recognized repair measure today, the number of applications increases steadily and thus increasing the relevance for corrosion monitoring. Nevertheless, no standards or guidelines concerning the corrosion monitoring are available in Germany today, making it difficult to implement corrosion monitoring in common practice. With this in mind an international task group formed to develop the specification B12 “Corrosion Monitoring of Reinforced and Prestressed Concrete Structures” published by the German Society for Non-Destructive Testing, DGZfP, spring 2018. This paper will present the new specification B12 by highlighting the basic measurement principles and illustrating the potentials of corrosion monitoring for new and existing concrete structures by means of case studies. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Monitoring KW - Corrosion KW - Concrete structures PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-487980 SP - We.4.A.1, 1 PB - SMAR 2019 AN - OPUS4-48798 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwarz, W. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Pichelhöfer, A. A1 - Ebell, Gino A1 - Völker, Tobias T1 - Galvanic chloride extraction by an embedded zinc anode: Ion distribution mapped by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) N2 - An important aspect with regard to the service life of zinc based galvanic anodes and the durability of the corrosion protection of steel in concrete is the “galvanic chloride extraction”. Chloride ions move in the electric field generated by the current, flowing between the galvanic anode and the cathodic steel. Migration leads to an accumulation of anions, e.g. chloride ions, at the anode and depletion of chlorides near the steel rebar surface. The ion migration was studied on steel reinforced concrete specimens admixed with 3 wt.% chloride/wt. cement and galvanically protected by a surface applied embedded zinc anode (EZA). The zinc anode was embedded and glued to the concrete surface by a geo-polymer based chloride free binder. The EZA was operated over a period of 1 year and the ion distribution between anode (EZA) and cathode (steel reinforcement) was studied by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) after 5 months, 7 months and 12 months. The results show that chloride ions efficiently migrate in the direction of the zinc-anode and accumulate there. Chloride distribution in the EZA correlates with the distribution of zinc ions generated by the anodic dissolution of the zinc anode in the binder matrix. The microstructure of the binder matrix and its interface to the zinc-anode are studied by REM/EDX – preliminary results will be reported. T2 - Concrete Solutions 2019 CY - Cluj Napoca, Romania DA - 30.09.2019 KW - Galvanic corrosion KW - Corrosion KW - Chloride extraction PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-488189 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201928903010 VL - 289 SP - 03010, 1 EP - 5 PB - MATEC Web of Conferences AN - OPUS4-48818 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Harnisch, J. T1 - The new DGZfP Specification B12 N2 - The corrosion of steel in reinforced concrete structures is one of the main threats to their durability. Based on the scientific achievements of the past decades the knowledge about the deterioration mechanisms and possible repair strategies for corrosion induced damages have found their way into practice. It is common sense, that a detailed assessment of the structure is the foundation for a successful repair measure. In addition to the “traditional” singular on-site-procedures such as measurement of concrete cover, carbonation depth, half-cell potentials and chloride contents the monitoring of corrosion related parameters has gained in importance over the past few years. The advantages of a corrosion monitoring are obvious. In new buildings, structural elements which cannot be assessed after completion (e.g. tunnel segments), or members with electrically isolating coatings can be monitored by means of integrated sensors providing an insight into the development of crucial parameters such as electrochemical potentials, corrosion currents and the electrical resistivity of the concrete. A less known but very beneficial field of application is the use of corrosion monitoring as an integral part of a repair measure based on principles such as the cathodic protection of steel in concrete (CP) or increasing the electrical resistivity of the concrete (IR). By implementing a corrosion monitoring system, it is possible to survey the time dependent effect of the repair measure on the corrosion process which may lead to a confirmation of successful repair measure or to a modification of the repair strategy. As the principle of cathodic protection for steel in concrete is a recognized repair measure today, the number of applications increases steadily and thus increasing the relevance for corrosion monitoring. Nevertheless, no standards or guidelines concerning the corrosion monitoring are available in Germany today, making it difficult to implement corrosion monitoring in common practice. With this in mind an international task group formed to develop the specification B12 “Corrosion Monitoring of Reinforced and Prestressed Concrete Structures” published by the German Society for Non-Destructive Testing, DGZfP, spring 2018. This paper will present the new specification B12 by highlighting the basic measurement principles and illustrating the potentials of corrosion monitoring for new and existing concrete structures by means of case studies. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Corrosion KW - Monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-48805 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Merkblatt B 03 der DGZfP - Ausgabe April 2014 N2 - Das Merkblatt B 03 der Deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung gibt dem Anwender und dem Auftraggeber ein Regelwerk an die Hand um eine ordnungsgemäße Potentialfeldmessung beauftragen als auch durchführen zu können. T2 - Lehrgang zur Erlangung der Sachkunde zur Durchführung von Potentialfeldmessungen 2019 CY - Aachen, Germany DA - 24.06.2019 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2019 AN - OPUS4-48800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Towards predictor development for assessing structural integrity of components made from wood materials using Acoustic Emission monitoring and signal analysis N2 - Against the background of sustainable resource management and efficiency, wood-based materials are currently experiencing a revival and, among others, plywood, Laminated Veneer Lumber and glued laminated timber are becoming increasingly more important in the building sector. Even though these materials are so-called engineered products, the element wood is naturally grown with intrinsic variability in mechanical properties and requires professional handling on-site. Otherwise, load-bearing structures made of wood materials may entail certain risks. Critical situations can, in principle, be avoided by implementing a structural health monitoring system into components or structures made from wood material. The aim is to indicate accumulation of mechanical damage and to eliminate or at least significantly reduce the risk of unexpected failure. Toward this purpose, the failure behavior of several layered wood materials under quasi-static tension was investigated in laboratory-scale experiments by means of acoustic emission (AE) measurement. Based on spectral analysis and pattern recognition, two classes of AE signals are identified for each investigated lay-up that are characterized by either low or high frequency contents in the respective power spectra. AE activity and intensity of both signal classes are analyzed, striving for predictors appropriate for AE monitoring concepts. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Wood materials KW - Acoustic Emission KW - Structural integrity PY - 2019 AN - OPUS4-48802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spilker, A. A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Analyse der thermischen Dehnung von Fahrbahndeckenbetonen aus dem BAB-Netz N2 - Die Kenntnis von Materialeigenschaften spielt bei der Entwicklung oder Optimierung von Betonen und Bauweisen für den Straßenbau sowie der Qualitätskontrolle und -sicherung eine bedeutende Rolle. Gleichermaßen bilden physikalische Materialkennwerte die Grundlage für die rechnerische Dimensionierung und die Restsubstanzbewertung von Betonfahrbahndecken. Einen relevanten Kennwert bei der Untersuchung thermisch induzierter Spannungsund Verformungszustände stellt der thermische Ausdehnungskoeffizient von Beton dar. Dieser beeinflusst beispielsweise maßgeblich das Längsdehnungsverhalten des Deckensystems sowie das Ausmaß von Plattenkrümmungen und Fugenbewegungen. Im Zuge der systematischen Weiterentwicklung der rechnerischen Dimensionierung aber auch im Zusammenhang mit der gezielten Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Fahrbahndecken gilt es zu hinterfragen, ob lastunabhängige Formänderungseigenschaften, wie z. B. der thermische Ausdehnungskoeffizient der verwendeten Betone, aktuell ausreichend Beachtung finden, ob allgemeine Literaturwerte für die heutigen Fahrbandeckenbetone stets Gültigkeit besitzen und ob deren Implementierung in moderne Rechenmodelle zu validen Ergebnissen führt. Für eine empirische Herangehensweise ist die Verfügbarkeit adäquater Prüfverfahren von entscheidender Bedeutung. In Deutschland existiert aktuell jedoch kein standardisiertes oder genormtes Verfahren für die prüftechnische Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Beton. Daher wurden unter Beachtung straßenbauspezifischer Gesichtspunkte zwei Prüfansätze entwickelt, die in diesem Beitrag vorgestellt und hinsichtlich möglicher Messunsicherheiten und Messungenauigkeiten diskutiert werden. Außerdem erfolgt die Darstellung ausgewählter Ergebnisse aus Analysen an Bestandsbetonen aus dem BAB-Netz. Im Ergebnis sollen die Untersuchungen einen Beitrag zur Schaffung der prüftechnischen Voraussetzungen für eine abgesicherte Quantifzierung der thermischen Dehnung von Fahrbahndeckenbetonen leisten. T2 - Betonstraßentagung 2019 CY - Aschaffenburg, Germany DA - 26.09.2019 KW - Thermische Dehnung KW - Fahrbahndeckenbetone KW - Baustoffe PY - 2019 SN - 978-3-86446-260-3 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-49485 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Otto, Peter A1 - Lorenzis, L. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Explicit dynamics in impact simulation using a NURBS contact interface N2 - In this paper, the impact problem and the subsequent wave propagation are considered. For the contact discretization an intermediate NURBS layer is added between the contacting finite element bodies, which allows a smooth contact formulation and efficient element‐based integration. The impact event is ill‐posed and requires a regularization to avoid propagating stress oscillations. A nonlinear mesh dependent penalty regularization is used, where the stiffness of the penalty regularization increases upon mesh refinement. Explicit time integration methods are well suited for wave propagation problems, but are efficient only for diagonal mass matrices. Using a spectral element discretization and the coupled FE‐NURBS approach the bulk part of the mass matrix is diagonal. KW - Impact simulation KW - Explicit dynamics KW - Isogeometric analysis KW - Spectral elements KW - Mortar method PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-494947 DO - https://doi.org/10.1002/nme.6264 SP - 1 EP - 21 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-49494 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Fladt, Matthias T1 - Innenhydrophobierung - neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Verstärkt auftretende Schäden in Betonfahrbahndecken des Bundesfernstraßennetzes, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht werden, haben zu einer massiven Verschärfung der Prüfvorschriften zur Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von Ge-steinskörnungen geführt. Die damit verbundene Einschränkung potenziell für den Straßenbau einsetzbarer Gesteinskörnungen ruft eine verstärkte Ressourcenknappheit und ein erhöhtes Transport- und damit einhergehendes Kostenaufkommen hervor. Vor diesem Hintergrund wird nach neuartigen AKR-Vermeidungsstrategien gesucht, die auch eine Verwendung grenzwertig alkaliempfindlich eingestufter Gesteinskörnungen erlaubt. Einen möglichen Lösungsansatz stellt in diesem Kontext die Innenhydrophobierung des Fahrbahndeckenbetons dar. Es soll so durch die Behinderung des Feuchte- und Tausalzeintrags in den Beton der AKR-Schädigungs-prozess signifikant vermindert werden. Für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Innen-hydrophobierung zur Vermeidung einer schädigenden AKR in Betonfahrbahndecken wird zur-zeit im Auftrage der BASt an der BAM ein Forschungsvorhaben bearbeitet. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste ausgewählte Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens vorgestellt. So wird exemplarisch an einem Oberbeton (0/8) mit einer alkaliempfindlichen Gesteinskörnung der Einfluss eines Hydrophobierungsmittels auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften ganz-heitlich aufgezeigt und bewertet. Bei Letzteren stehen zunächst die mechanischen und hygri-schen Parameter sowie der Frost-Tausalzwiderstand im Vordergrund. In einem weiteren Schritt wird der Einfluss der Innenhydrophobierung auf die schädigende AKR mittels verschie-denartiger AKR-Performanceprüfungen beleuchtet. T2 - Betonstraßentagung 2019 CY - Aschaffenburg, Germany DA - 26.09.2019 KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - AKR KW - Innenhydrophobierung PY - 2019 SN - 978-3-86446-260-3 SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-49484 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Woitzek, Andreas T1 - Beurteilungsmöglichkeiten nichtmetallischer Materialien für den Einsatz in Sauerstoff N2 - Nichtmetallische Materialien dürfen generell als Gleitmittel, Dichtungsmaterialien, Flanschdichtungen und Füllflüssigkeiten nur dann in Sauerstoffanwendungen eingesetzt werden, wenn sie sicherheitstechnisch für die entsprechenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Genormte Prüfverfahren sowie weitere Untersuchungsmöglichkeiten wie die Sauerstoff- Druckstoßprüfung, die Bestimmung der Zündtemperatur in verdichtetem Sauerstoff, die Untersuchung des Alterungsverhaltens, die Flanschprüfung sowie die Prüfung des Reaktionsverhaltens des Materials mit flüssigem Sauerstoff bei mechanischer Einwirkung sollen dies gewährleisten und können auch bei der BAM durchgeführt werden. Die vorhandenen Prüfungen und Beurteilungskriterien verursachen jedoch manchmal Probleme, wenn es um die Übertragbarkeit auf die tatsächliche, praktische Anwendung oder um die Interpretation von Prüfergebnissen geht. Der Vortrag stellt diesbezüglich die BAM- Sicherheitsphilosophie vor. T2 - Deutsche Industriearmaturen Messe & Fachmesse für Dichtungstechnik CY - Bochum, Germany DA - 09.10.2019 KW - Beurteilungskriterien KW - Sauerstoff KW - Prüfverfahren KW - Untersuchungsmöglichkeiten der BAM, Chargenprüfung PY - 2019 SP - 33 EP - 37 PB - Vulkan-Verlag GmbH CY - Essen AN - OPUS4-49523 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Innenhydrophobierung - neuartige AKR-Vermeidungsstrategie N2 - Verstärkt auftretende Schäden in Betonfahrbahndecken des Bundesfernstraßennetzes, die mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht werden, haben zu einer massiven Verschärfung der Prüfvorschriften zur Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von Ge-steinskörnungen geführt. Die damit verbundene Einschränkung potenziell für den Straßenbau einsetzbarer Gesteinskörnungen ruft eine verstärkte Ressourcenknappheit und ein erhöhtes Transport- und damit einhergehendes Kostenaufkommen hervor. Vor diesem Hintergrund wird nach neuartigen AKR-Vermeidungsstrategien gesucht, die auch eine Verwendung grenzwertig alkaliempfindlich eingestufter Gesteinskörnungen erlaubt. Einen möglichen Lösungsansatz stellt in diesem Kontext die Innenhydrophobierung des Fahrbahndeckenbetons dar. Es soll so durch die Behinderung des Feuchte- und Tausalzeintrags in den Beton der AKR-Schädigungs-prozess signifikant vermindert werden. Für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Innen-hydrophobierung zur Vermeidung einer schädigenden AKR in Betonfahrbahndecken wird zur-zeit im Auftrage der BASt an der BAM ein Forschungsvorhaben bearbeitet. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste ausgewählte Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens vorgestellt. So wird exemplarisch an einem Oberbeton (0/8) mit einer alkaliempfindlichen Gesteinskörnung der Einfluss eines Hydrophobierungsmittels auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften ganzheitlich aufgezeigt und bewertet. Bei Letzteren stehen zunächst die mechanischen und hygrischen Parameter sowie der Frost-Tausalzwiderstand im Vordergrund. In einem weiteren Schritt wird der Einfluss der Innenhydrophobierung auf die schädigende AKR mittels verschiedenartiger AKR-Performanceprüfungen beleuchtet. T2 - Betonstraßentagung 2019 CY - Aschaffenburg, Germany DA - 26.09.2019 KW - Alkali-Kieselsäure Reaktion KW - AKR KW - Innenhydrophobierung PY - 2019 AN - OPUS4-49475 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Woitzek, Andreas T1 - Beurteilung der Ausbrennsicherheit von Armaturen und Anlagenteilen für Sauerstoff N2 - In der Praxis kommt es immer wieder zu Ausbränden von medizinischen Geräten und industriellen Anlagen mit Sauerstoff. Armaturen und Anlagenteile dürfen deshalb nur dann mit Sauerstoff verwendet werden, wenn sie sicherheitstechnisch für die entsprechenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Neben ganz konkreten Anforderungen aus produktspezifischen Normen und Richtlinien, müssen die Prüfungen in vielen Fällen individuell auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten werden. Der Vortrag stellt die BAM-Sicherheitsphilosophie hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen und Möglichkeiten der Beurteilung der Ausbrennsicherheit vor. T2 - Deutsche Industriearmaturen Messe & Fachmesse für Dichtungstechnik CY - Bochum, Germany DA - 09.10.2019 KW - Beurteilungskriterien KW - Sauerstoff KW - Prüfverfahren KW - Beurteilungsmethoden der BAM PY - 2019 AN - OPUS4-49525 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziemann, M. A. T1 - Insight into Concrete Deterioration with Raman Spectroscopy N2 - Alkali-silica reaction (ASR) is a serious Problem concerning the deterioration of concrete. This leads to significant maintenance and reconstruction costs for concrete infrastructures all over the world. The geographical regions, which play a major role in concrete deterioration, are for example coastal Areas or in general, areas with a high air humidity/salinity due to closeness of rivers or lakes. These exemplary results show, the application of Raman spectroscopy establishes a valuable approach for characterizing the chemical and structural composition of ASR-products. The results prove the potential to trace the kind of reaction products, developing in dependence on the aggregate and to follow up its local alteration from origin of the gel. T2 - 10th International Congress on the Application of Raman Spectroscopy in Art and Archaeology (RAA2019) CY - Potsdam, Germany DA - 03.09.2019 KW - Building Materials KW - Alkali-silica-reaction KW - ASR KW - Raman Spectroscopy PY - 2019 AN - OPUS4-49471 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Beurteilungsmöglichkeiten nichtmetallischer Materialien für den Einsatz in Sauerstoff N2 - Nichtmetallische Materialien dürfen generell als Gleitmittel, Dichtungsmaterialien, Flanschdichtungen und Füllflüssigkeiten nur dann in Sauerstoffanwendungen eingesetzt werden, wenn sie sicherheitstechnisch für die entsprechenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Genormte Prüfverfahren sowie weitere Untersuchungsmöglichkeiten wie die Sauerstoff- Druckstoßprüfung, die Bestimmung der Zündtemperatur in verdichtetem Sauerstoff, die Untersuchung des Alterungsverhaltens, die Flanschprüfung sowie die Prüfung des Reaktionsverhaltens des Materials mit flüssigem Sauerstoff bei mechanischer Einwirkung sollen dies gewährleisten und können auch bei der BAM durchgeführt werden. Die vorhandenen Prüfungen und Beurteilungskriterien verursachen jedoch manchmal Probleme, wenn es um die Übertragbarkeit auf die tatsächliche, praktische Anwendung oder um die Interpretation von Prüfergebnissen geht. Der Vortrag stellt diesbezüglich die BAM- Sicherheitsphilosophie vor. T2 - Deutsche Industriarmaturen Messe & Fachmesse für Dichtungstechnik CY - Bochum, Germany DA - 09.10.2019 KW - Beurteilungskriterien KW - Sauerstoff KW - Prüfverfahren KW - Untersuchungsmöglichkeiten der BAM KW - Chargenprüfung PY - 2019 AN - OPUS4-49522 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Informationen zur Anzeige der Umweltgefahr in der Recherche der Datenbank GEFAHRGUT sowie in den Daten des Gefahrgutdatenservices T2 - 21. Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 24.10.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgutdatenservice KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Dataservice KW - Environmentally hazardous KW - Labelling PY - 2019 AN - OPUS4-49468 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Berechnung und Beeinflussung von Deckeneigenfrequenzen N2 - Es werden Erfahrungen zur Berechnung von Deckeneigenfrequenzen aus zahlreichen Projekten zusammengetragen. T2 - Projektbesprechung zum Hotelneubau CY - Berlin, Germany DA - 10.07.2019 KW - Deckeneigenfrequenzen PY - 2019 AN - OPUS4-49448 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis A1 - Schröder, Volkmar A1 - Göpfert, T. A1 - Winterleitner, E. A1 - Schwarze, M. T1 - Safety related properties of low-GWP refrigerants N2 - Most fluorinated hydrocarbons that shall replace refrigerants with high GWP, like R134a, are flammable. For evaluating inertization measures for explosion protection, flammability of low-GWP refrigerants R1234yf, R32 and R1132a blended with carbon dioxide, nitrogen and argon were studied experimentally in a closed autoclave at atmospheric conditions. Furthermore, a calculation method was adapted to reduce the experimental costs for flammability studies on these gas mixtures. For igniting R1234yf in the closed autoclave a newly developed ignition system was used that allows generating electric arcs with high ignition energy. Gas mixtures containing the mildly flammable R1234yf and R32 could be inerted by adding much less inert gas than mixtures containing R1132a, which is more similar to unfluorinated hydrocarbons regarding the explosion regions. By using the adapted model of constant adiabatic flame temperature profiles estimating the explosion limits of fluorinated hydrocarbons was possible with similar accuracy as for unfluorinated hydrocarbons. Keywords: Explosion Protection, Inertization, Flammability, HFOs, HFC., R1234yf, R32, R1132a T2 - 25th IIR Internationa Congress of Refrigeration CY - Montreal, Canada DA - 24.08.2019 KW - Explosion Protection KW - Inertization KW - Flammability KW - HFOs KW - R1234yf KW - R1132a KW - R32 KW - HFC PY - 2019 SN - 978-2-36215-035-7 DO - https://doi.org/10.18462/iir.icr.2019.0767 SN - 1025-9031 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-49546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Dufaud, O. A1 - Santandrea, A. A1 - Vignes, A. A1 - Perrin, L. A1 - Laurent, A. T1 - Some keys considerations when evaluating explosion severity of nanopowders N2 - Protection from explosion events requires the determination of key safety parameters like lower explosion limit. maximum Explosion over-pressure. and maximum rate of pressure rise. These Parameters are routinely obtained through standard tests performed typically either in a 20 L -sphere or a 1 m3-container. But several aspects are worth a closer investigation. Firstly, the test apparatus must be able to disperse a fairly uniform dust cloud. However. previous investigations showed that actually the current dispersion System can be improved. Secondly, the influence of humidity on the explosivity is not considered in current standards. lt is just stated that the relative humidity should be checked and noted down. though some provisions exist in American standards. Thirdly. the ignition delay time is sometimes modified to study the impact of the dust cloud turbulence on flame propagation but is often misunderstood. Maybe these aspects have not been thoroughly considered for micron powders. However. in the case of nanopowders. the importance of these influencing factors was shown in order to duly evaluate explosion parameters. Experimental evidences confirm these aspects and alternative solutions will be presented. T2 - Loss Prevention Symposium 2019 CY - Delft, Netherlands DA - 16.06.2019 KW - Nanopowders KW - Dust explosion KW - Safety characteristics PY - 2019 SN - 978-88-95608-72-3 SN - 2283-9216 VL - 75 SP - 1 EP - 6 PB - AIDIC AN - OPUS4-49547 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Bauschaumexplosion bei Bauwerksabdichtung in Heidelberg: Ein Strafbefehl zur Verletzung von "Sorgfaltspflichten" durch Verstoß gegen Gefahrstoffrecht: keine ausreichende Gefährdungsbeurteilung, nicht ausreichende Schutzmaßnahmen und keine Substitution N2 - Im Zuge von Trockenlegungsarbeiten in einem Keller wurden große Hohlräume hinter den Kellerwänden mit Bauschaum verfüllt. Das Treibmittel der Montageschaumdosen führte zu einer Explosion, durch die drei Arbeiter und eine weitere Person – zum Teil schwer – verletzt wurden und größerer Sachschaden entstand. Dieser Aufsatz stellt den Strafbefehl gegen den Geschäftsführer der Baufirma vor und bereitet die Aussagen zu fehlender Gefährdungsbeurteilung, nicht ausreichenden Schutzmaßnahmen und nicht erfolgter Substitution auf. KW - Gasexplosion KW - Arbeitsschutz KW - Explosionsschutz KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen KW - Substitution PY - 2019 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2019.11.09 SN - 2365-7626 SN - 2365-7634 (eJournal) IS - 11 SP - 463 EP - 466 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-49552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liebner, Christian A1 - Shenton, M. T1 - Identifying hazardous conditions for compression heat igniting the chemically unstable gas Tetrafluoroetyhlene in industrial scale N2 - Tetrafluoroethylene (TFE) is an industrial scale starting material e.g. for polymer production (PTFE, FEP). When ignited the chemically unstable TFE is capable of decomposing in an explosive way. Explosion propagation through pipe systems of production plants have led to damage and fatalities within the last seven decades. Incident analyses identified compression heat a relevant source of ignition. Chemical plants consist of pipes, vessels, separating valves, strainers and other components. Before restarting the process after maintenance work, different parts of the plant components could be filled with TFE, nitrogen or air at different initial pressures ranging from vacuum or atmospheric to TFE at operating pressure. Valve opening procedures may cause a temperature increase in the gas phase. Compression takes place at polytropic conditions. Heat losses cannot be neglected. The temperature development in the gas depends upon the surface to volume ratio of the enclosure, geometrical influences, the state of gas flow, how fast the valve opens, and the heat capacity of the gas being compressed. Laboratory scale tests (Meyer, 2009) revealed ignition of TFE/air due to compression heat. Tests in pipes of 28 mm inner diameter, i.e. already industrial scale, were performed by (Kluge et. al., 2016). In the present contribution initial test results from a 63 mm pipe will be compared with existing 28 mm pipe data. A description of the experimental setup as well as an explanation of the hazard diagram will be given. Furthermore, a method allowing for the identification of hazardous conditions will be discussed. T2 - Konferenz LossPrevention 20149 CY - Delft, Netherlands DA - 16.06.2019 KW - Tetrafluoroethylene KW - Explosion KW - Safety PY - 2019 UR - https://www.aidic.it/cet/19/77/000.html SN - 978-88-95608-74-7 DO - https://doi.org/10.3303/CET1977026 SN - 2283-9216 VL - 77 SP - 151 EP - 156 PB - AIDIC - Associazione Italiana di Ingegneria Chimica CY - Milano AN - OPUS4-49564 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Woitzek, Andreas A1 - Kasch, Thomas T1 - Beurteilung der Ausbrennsicherheit von Armaturen und Anlagenteilen für Sauerstoff N2 - In der Praxis kommt es immer wieder zu Ausbränden von medizinischen Geräten und industriellen Anlagen mit Sauerstoff. Armaturen und Anlagenteile dürfen deshalb nur dann mit Sauerstoff verwendet werden, wenn sie sicherheitstechnisch für die entsprechenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Neben ganz konkreten Anforderungen aus produktspezifischen Normen und Richtlinien, müssen die Prüfungen in vielen Fällen individuell auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten werden. Der Vortrag stellt die BAM-Sicherheitsphilosophie hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen und Möglichkeiten der Beurteilung der Ausbrennsicherheit vor. T2 - Deutsche Industriearmaturen Messe & Fachmesse für Dichtungstechnik CY - Bochum, Germany DA - 09.10.2019 KW - Beurteilungskriterien KW - Sauerstoff KW - Beurteilungsmethoden der BAM KW - Prüfverfahren PY - 2019 SP - 69 EP - 72 PB - Vulkan-Verlag GmbH CY - Essen AN - OPUS4-49526 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - BAM Testgelände Technische Sicherheit - Vorstellung der Infrastruktur N2 - Der Vortrag stellt die BAM allgemein und die Infrastruktur im speziellen vor. Neben den einzigartigen Prüfeinrichtungen wird auch die Themenvielfalt aufgezeigt, die von der BAM auf dem Testgelände bearbeitet wird. T2 - Besichtigung des BAM TTS durch eine bundesweite Delegation der Bundesanstalt für Immobilienaufgaben, Bereich Bundesforst CY - Horstwalde, Germany DA - 06.11.2019 KW - BAM TTS KW - Historie KW - Prüfeinrichtungen KW - Themenfelder PY - 2019 AN - OPUS4-49545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit A1 - Simon, Sebastian T1 - Characterization of Alkali-Silica Reaction Products by means of Raman Spectroscopy before and after Application of Accelerated Tests N2 - Alkali silica reaction (ASR) is a major concrete durability problem resulting in significant maintenance and reconstruction costs for concrete infrastructures all over the world. To determine whether an aggregate is potentially reactive, accelerated concrete tests are used. Aim of this study is the chemical and microstructural characterization of ASR-products formed under the performance conditions of motorway pavements and during subsequent tests on the remaining ASR susceptibility. Samples were taken from concrete motorway pavements. Some of the samples already showed first indications for beginning damages whereas others showed deteriorations only after applying a performance testing procedure for the estimation of future risk of ASR damage. In a first step ASR-products were identified by polarized light microscopy in thin sections. The reaction products where then analyzed by Raman Spectroscopy and finally the chemical composition of the ASR-products was identified by SEM with EDX. The results indicate that most reaction products show an increasing Ca/Si-ratio with progressive crack length. If an ASR-product develops inside an aggregate and moves through the cement paste, it has a high (Na+K)/Si-ratio at the beginning which decreases with increasing distance from its place of origin. The Raman spectra of the ASR-products are characterized by two broad bands indicating specific Q-species of different amorphous gel networks. Within the scope of the analysis distinctions in the microstructure and the chemical composition of the ASR-gels were detected relating to various conditions of accelerated testing. T2 - 15th International Congress on Chemistry of Cement CY - Prague, Czech Republic DA - 16.09.2019 KW - Alkali-silica reaction KW - Raman microscopy KW - Microstructure KW - Concrete motorway pavements KW - Performance test PY - 2019 AN - OPUS4-49527 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Sebastian T1 - CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen in bebautem Gelände N2 - Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzung in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, wird eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen vorgestellt. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Schwergasausbreitung KW - CFD KW - OpenFOAM PY - 2019 AN - OPUS4-49567 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk T1 - Entwicklung eines Prüfverfahrens für Detonationsrohrsicherungen N2 - Flammendurchschlagsicherungen sind Armaturen, die das Fortschreiten einer Explosion von einem Anlagenteil in den Anderen verhindern. Diese in Rohren verbauten Armaturen sind durchlässig für das jeweils zu transportierende Produkt, verhindern jedoch den Durchtritt von Flammen. Zum Einsatz kommen Flammendurchschlagsicherungen neben großchemischen Anlagen auch beim Transport von Treibstoffen oder an Tankstellen. Die derzeitige Norm zur Prüfung von Flammendurchschlagsicherungen (DIN EN ISO 16852) basiert nur auf Erkenntnissen aus atmosphärischen Tests. Zur Anwendung von Flammendurchschlagsicherungen bei erhöhten Ausgangsdrücken wird ein Verfahren benötigt, das die sichere und reproduzierbare Baumusterprüfung von Flammendurchschlagsicherungen auf ihre Wirksamkeit gegen Explosionen bei nicht-atmosphärischen Bedingungen erlaubt. Dies wiederum führt zu einer höheren Sicherheit und Verfügbarkeit beim Umgang mit brennbaren Stoffen in der Industrie. T2 - 14. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Explosionsschutz KW - Detonation KW - Flammendurchschlagsicherung KW - Rohrleitungen PY - 2019 AN - OPUS4-49565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. A1 - Lilienthal, A. J. A1 - Neumann, Patrick P. ED - Zemčík, R. ED - Krystek, J. T1 - Boosting a Low-Cost Sensor Network with Mobile High-Quality Sensors N2 - Occupational health is an important topic, especially in industry, where workers are exposed to airborne by-products (e.g., dust particles and gases). Therefore, continuous monitoring of the air quality in industrial environments is crucial to meet safety standards. For practical and economic reasons, high-quality, costly measurements are currently only carried out sparsely, both in time and space, i.e., measurement data are collected in single day campaigns at selected locations only. Recent developments in sensor technology enable cost-efficient gas monitoring in real-time for long-term intervals. This knowledge of contaminant distribution inside the industrial environment would provide means for better and more economic control of air impurities, e.g., the possibility to regulate the workspace’s ventilation exhaust locations, can reduce the concentration of airborne contaminants by 50%. This paper describes a concept proposed in the project “Robot-assisted Environmental Monitoring for Air Quality Assessment in Industrial Scenarios“ (RASEM). RASEM aims to bring together the benefits of both – low- and high-cost – measuring technologies: A stationary network of low-cost sensors shall be augmented by mobile units carrying high-quality sensors. Additionally, RASEM will develop procedures and algorithms to map the distribution of gases and particles in industrial environments. T2 - 36th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - RASEM KW - Sensor network KW - Low-cost KW - Occupational health KW - Mobile Robot Olfaction PY - 2019 SP - 61 EP - 62 CY - Plzeň AN - OPUS4-49630 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Betonstahl in karbonatisierten und chloridhaltigen Mörteln N2 - Der Einsatz von feuerverzinkten Betonstählen in karbonatisiewrten Betonen führt bei reduzierten Betondeckungen zu einer signifikanten Nutzungsdauerverlängerung. Bei einwirken von chloriden kann keine signifikanten Verlängerung der Nutzungsdauer durch feuerverzinkte Betonstähle erzielt werden. T2 - GfKORR Jahrestagung 2019 CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 12.11.2019 KW - Korrosion KW - Verzinkter Betonstahl PY - 2019 SP - 65 EP - 76 AN - OPUS4-49613 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim T1 - CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen in bebautem Gelände N2 - Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzungen in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, wird eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen vorgestellt. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Schwergasausbreitung KW - CFD KW - OpenFOAM PY - 2019 SN - 978-3-89746-220-5 SP - 130 EP - 139 AN - OPUS4-49570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Die neue VDI-Richtlinie 3783 Blatt 1. Stand der Diskussion N2 - Die VDI-Richtlinien 3783 Blatt 1 und Baltt 2 gelten immer noch im Bereich der Störfallauswirkungsbetrachtungen als Stand der Technik, obwohl sie aus den Jahren 1987 und 1990 stammen. In der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN wurde 2009 die Arbeitsgruppe „Ausbreitung von störfallbedingten Freisetzungen – Sicherheitsanalyse“ mit der Zielsetzung gegründet, die VDI-Richtlinie 3783 zu überarbeiten. Der Inhalt des jetzt vorliegenden Gründrucks wird vorgestellt. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Störfall-Verordnung KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2019 AN - OPUS4-49574 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz T1 - Application of Steel Fibres in Alkali-Activated Mortars N2 - Alkali-activated materials are ideal for the repair of concrete structures in harsh environmental conditions due to their high durability in chemically aggressive environments. However, slag-based mortars, in particular, are prone to shrinkage and associated cracks. In this respect, the application of steel fibres is one solution to reduce the formation of shrinkage induced cracks and to improve post cracking behaviour of these mortars. This study investigated the influence of two different types of steel fibres on the tensile properties of two alkali-activated mortars. Direct tensile tests and single fibre pull-outs were performed to analyse the determining failure modes both on macro and micro scale. Mechanical testing was accompanied by non-destructive testing methods such as digital image correlation and acoustic emission for a detailed analysis of the fracture process. T2 - 14th International Conference on Local Mechanical Properties CY - Prague, Czech Republic DA - 06.11.2019 KW - Steel fibres KW - Alkali-activated materials KW - Tensile strength KW - Fibre pull-out PY - 2019 AN - OPUS4-49578 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Betonstahl in karbonatisierten und chloridhaltigen Mörteln N2 - Der Einsatz von feuerverzinkten Betonstählen in karbonatisiewrten Betonen führt bei reduzierten Betondeckungen zu einer signifikanten Nutzungsdauerverlängerung. Bei einwirken von chloriden kann keine signifikanten Verlängerung der Nutzungsdauer durch feuerverzinkte Betonstähle erzielt werden. T2 - GfKORR Jahrestagung 2019 CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 12.11.2019 KW - Korrosion KW - Verzinkter Betonstahl PY - 2019 AN - OPUS4-49612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Das Fahnenmodell PLURIS im Vergleich zum Freistrahlmodell von Schatzmann N2 - Mit der zurzeit laufenden Überarbeitung der VDI Richtlinie 3783 Blatt 1 und dem Modellwechsel auf ein Lagrange‘sches Partikelmodell ist das Fahnenmodell PLURIS in den Fokus der Störfallauswirkungs-berechnungen gelangt. PLURIS wird schon seit längerem zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung von Schornsteinen und Kühltürmen eingesetzt und ist Grundlage der neuen VDI Richtlinie 3782 Blatt 3 (Entwurf). Im Gegensatz zu den bekannten Freistrahlmodellen zur Berechnung der Ausbreitung unter Druck stehender Gase, wird bei PLURIS nicht vorausgesetzt, dass die Strahlgeschwindigkeit deutlich größer als die Windgeschwindigkeit ist. Im Vergleich zu Experimenten und dem Freistrahlmodell von Schatzmann wird der Anwendungsbereich von PLURIS untersucht. T2 - ProcessNet Arbeitsausschuss "Stoff- und Energiefreisetzung" CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 05.11.2019 KW - Störfall-Verordnung KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2019 AN - OPUS4-49576 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Informationen zur Anzeige der Umweltgefahr in der Recherche der Datenbank GEFAHRGUT sowie in den Daten des Gefahrgutdatenservices T2 - 17. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgutdatenservice KW - Kennzeichnung KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Dataservice KW - Environmentally hazardous KW - Labelling PY - 2019 AN - OPUS4-49631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Wack, Y. A1 - Mook, G. T1 - Simulation von mechanisierten Eisenbahnschienenprüfungen mit Ultraschall N2 - Bei der mechanisierten Prüfung von verlegten Eisenbahnschienen mit Schienenprüfzügen werden große Prüfdatenmengen mit einer komplexen Prüfkopfanordnung in kurzer Zeit bei hohen Prüfgeschwindigkeiten aufgenommen. Der Typ und der Zustand des Gleises kann während der Prüfung in schnellem Wechsel streckenabhängig variieren, z.B. unterschiedliche Schienentypen oder Abnutzung sowie beim Durchfahren von Weichenstraßen. Der logistische Aufwand diese Prüfung insgesamt durchzuführen ist dabei sehr hoch und eine Wiederholung der Prüfung in einem kurzen Zeitintervall nicht möglich. Es werden während der Prüfdatenaufnahme bereits Datenreduktionsverfahren, Rekonstruktionsverfahren und Online-Parametervariationen eingesetzt, um die Ergebnisdaten zum einen in Ihrer Menge zu begrenzen zum anderen auf die lokalen Geometrie- und Zustandsänderungen des Prüfobjektes Schiene zu reagieren. Im Regelwerk EN 16729-1 „Zerstörungsfreie Prüfung an Schienen im Gleis -Teil 1: Anforderungen an Ultraschallprüfungen und Bewertungsgrundlagen“ werden Bezugsreflektoren definiert, um die Leistung automatisierter Ultraschallsysteme für die Schienenprüfung zu verifizieren. Um die Einflüsse der komplexen Randbedingungen der mechanisierten Schienenprüfung auf das Prüfergebnis evaluieren zu können, wurde ein Softwarewerkzeug erarbeitet, mit dem eine Prüffahrt auf einer Schiene simuliert werden kann. Basierend auf der Datenaufnahme mit dem Glassy-Rail-Diagramm können alle relevanten Prüfparameter und Artefakte in Schienen sowie Störeinflüsse bei der Simulation berücksichtigt werden. T2 - DGZfP DACH Tagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - Schiene KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-496749 VL - 2019 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-49674 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Detektion Korrosionsaktiver Bereiche an Stahlbetonbauwerken mittels Potentialfeldmessung N2 - Die Detektion Korrosionsaktiver Bereiche an Stahlbetonbauwerken mittels Potentialfeldmessung ist ein etabliertes Verfahren zur Planung von Instandsetzungsmaßnahmen. Die richtige Durchführung der Messung ist jedoch Maßgebend ür den Erfol und wird in diesem Vortrag näher erörtert. T2 - KKS-Symposium CY - TAE Esslingen, Germany DA - 14.11.2019 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung PY - 2019 AN - OPUS4-49650 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Simulation von mechanisierten Eisenbahnschienenprüfungen mit Ultraschall N2 - Bei der mechanisierten Prüfung von verlegten Eisenbahnschienen mit Schienenprüfzügen werden große Prüfdatenmengen mit einer komplexen Prüfkopfanordnung in kurzer Zeit bei hohen Prüfgeschwindigkeiten aufgenommen. Der Typ und der Zustand des Gleises kann während der Prüfung in schnellem Wechsel streckenabhängig variieren, z.B. unterschiedliche Schienentypen oder Abnutzung sowie beim Durchfahren von Weichenstraßen. Der logistische Aufwand diese Prüfung insgesamt durchzuführen ist dabei sehr hoch und eine Wiederholung der Prüfung in einem kurzen Zeitintervall nicht möglich. Es werden während der Prüfdatenaufnahme bereits Datenreduktionsverfahren, Rekonstruktionsverfahren und Online-Parametervariationen eingesetzt, um die Ergebnisdaten zum einen in Ihrer Menge zu begrenzen zum anderen auf die lokalen Geometrie- und Zustandsänderungen des Prüfobjektes Schiene zu reagieren. Im Regelwerk EN 16729-1 „Zerstörungsfreie Prüfung an Schienen im Gleis -Teil 1: Anforderungen an Ultraschallprüfungen und Bewertungsgrundlagen“ werden Bezugsreflektoren definiert, um die Leistung automatisierter Ultraschallsysteme für die Schienenprüfung zu verifizieren. Um die Einflüsse der komplexen Randbedingungen der mechanisierten Schienenprüfung auf das Prüfergebnis evaluieren zu können, wurde ein Softwarewerkzeug erarbeitet, mit dem eine Prüffahrt auf einer Schiene simuliert werden kann. Basierend auf der Datenaufnahme mit dem Glassy-Rail-Diagramm können alle relevanten Prüfparameter und Artefakte in Schienen sowie Störeinflüsse bei der Simulation berücksichtigt werden. T2 - DGZfP DACH Tagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - Eisenbahnschienen KW - Simulation KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall PY - 2019 AN - OPUS4-49682 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Mook, G. T1 - Ultrasonic rail inspection with array probes N2 - For more than 60 years ultrasonic rail inspection is used as non-destructive testing method to ensure the safe operation of rail tracks. Constantly increasing traffic density and heavy loads have been the motor for the development of new test equipment from handheld devices to rail inspection trains. (Krull 2003)Up to the present most of the system solutions feature conventional ultrasonic transducers housed in wheel-type and slide-type probes. Different tasks have to be carried out during an in-service inspection for flaws in the rail head, rail web and rail foot as well as rolling contact fatigue (Heckel 2018). The more tasks the inspection system has to perform, the more probes are needed. Compared against standard ultrasonic testing methods the application of array probes offers advantages and flexibility by the electronic steering possibilities to control the transmitted and received sound fields. This allows to increase functionality by software while decreasing the number of probes needed in hardware in parallel. One drawback in application of phased array probes is that the repetition frequency of the subsequent measurements will be reduced by the number of virtual probe functions each phased array probe has to perform. This may limit the range of use for phased array probes in high speed applications. To overcome these limits special designs for array probes and signal processing are necessary. T2 - Railway Engineering 2019 CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - High speed KW - Ultrasound KW - Rail inspection KW - Phased array probes PY - 2019 VL - 2019 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-49680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Ultrasonic Rail inspection with array Probes N2 - For more than 60 years ultrasonic rail inspection is used as non-destructive testing method to ensure the safe operation of rail tracks. Constantly increasing traffic density and heavy loads have been the motor for the development of new test equipment from handheld devices to rail inspection trains. (Krull 2003)Up to the present most of the system solutions feature conventional ultrasonic transducers housed in wheel-type and slide-type probes. Different tasks have to be carried out during an in-service inspection for flaws in the rail head, rail web and rail foot as well as rolling contact fatigue (Heckel 2018). The more tasks the inspection system has to perform, the more probes are needed. Compared against standard ultrasonic testing methods the application of array probes offers advantages and flexibility by the electronic steering possibilities to control the transmitted and received sound fields. This allows to increase functionality by software while decreasing the number of probes needed in hardware in parallel. One drawback in application of phased array probes is that the repetition frequency of the subsequent measurements will be reduced by the number of virtual probe functions each phased array probe has to perform. This may limit the range of use for phased array probes in high speed applications. To overcome these limits special designs for array probes and signal processing are necessary. T2 - Railway Engineering 2019 CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - High speed KW - Ultrasound KW - Rail inspection KW - Phased array probes PY - 2019 AN - OPUS4-49681 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Würsig, Andreas T1 - Beförderung gefährlicher Güter in Tanks N2 - Tanks sind für normale Beförderungsbedingungen gebaut und zugelassen! Tankkörper müssen nach Normen (siehe 6.8.2.6 RID/ADR) oder nach einem von der zuständigen Behörde anerkannten technischen Regelwerk entworfen und gebaut werden Schweißverbindungen müssen nach Regeln der Technik ausgeführt werden. Unterdruck im Tank ist zu berücksichtigen (Berechnung, Vakuumventil). Beständigkeit – Gefahrgut darf mit Tankwerkstoff nicht gefährlich reagieren oder die Werkstoffe merklich schwächen! T2 - Besuch chinesischer Delegation CY - BAM, Berlin, Germany DA - 13.11.2019 KW - Beförderung KW - Güter KW - Tanks KW - Zulassungen PY - 2019 AN - OPUS4-49672 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Stahl, Michael T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - 17. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapier KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM-Liste KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2019 AN - OPUS4-49633 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Haslbeck, M. T1 - Bewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten. Teil 1: Konzept, Messungen und Leistungsfähigkeit der ZfP‐Verfahren N2 - Gegenüber dem Neubauentwurf können bei der Bewertung von bestehender Bausubstanz Sicherheitsreserven genutzt werden, da Unsicherheiten, die beim Bau auftreten können, besser bekannt oder nicht mehr vorhanden sind. Können solche Unsicherheiten genauer bewertet werden, z. B. durch die Feststellung der genauen Lage der Spannglieder bei einer Spannbetonbrücke, so können Sicherheitsbeiwerte reduziert werden, ohne dass es dabei zu Auswirkungen auf das normativ festgelegte Zuverlässigkeitsniveau kommt. Mittlerweile sind Prüfmethoden an Bauwerken wirtschaftlich einsetzbar und auch so leistungsfähig, dass die für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit wesentlichen Parameter identifiziert werden können. Ein wesentlicher Punkt ist hierbei die Integration derartiger Messergebnisse in Rechenmodelle, die für die Nachrechnung des Bauwerks verwendet werden. Dies können sowohl semiprobabilistische Rechenmodelle als auch vollprobabilistische Modelle sein. Bei semiprobabilistischen Methoden können aus den Messergebnissen Teilsicherheitsbeiwerte berechnet und abgeleitet werden, die dann in den bekannten Nachweisformaten gemäß den Eurocodes und der Nachrechnungsrichtlinie berücksichtigt werden. Bei vollprobabilistischen Nachweisen können die Messdaten in Form von Verteilungsdichtefunktionen mit gemessenen Variationskoeffizienten direkt in das Rechenmodell eingehen. In einer dreiteiligen Aufsatzreihe werden die Messverfahren und die Nutzung der Ergebnisse bei der Nachrechnung vorgestellt. Der vorliegende Teil 1 zeigt die Möglichkeiten des Einsatzes von zerstörungsfreien Prüfverfahren und bewertet deren Leistungsfähigkeit. Messen heißt wissen. Dieses Wissen spiegelt die Realität wider und soll den Tragwerksplaner bei der Entscheidungsfindung über die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bestandsbauwerken unterstützen. KW - Nachrechnung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Messunsicherheit KW - Brücken KW - Beton PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/best.201900002 SN - 1437-1006 VL - 114 IS - 6 SP - 370 EP - 382 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-48156 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. T1 - Remote gas sensing with multicopter platforms N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization and gas distribution mapping. T2 - Zweites Innovationsforum "Autonome, mobile Dienste; Services für Mobilität" CY - Berlin, Germany DA - 04.06.2019 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Nano UAV Swarm KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2019 AN - OPUS4-48167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 03.06.2019 KW - Gefahrgutdatenpool KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Kurzinfo KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - Modul für Beförderungspapier KW - BAM-Liste KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module KW - BAM List PY - 2019 AN - OPUS4-48160 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - 29. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 27.05.2019 KW - Gefahrgutdatenpool KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Kurzinfo KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - Modul für Beförderungspapier KW - BAM-Liste KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module KW - BAM List PY - 2019 AN - OPUS4-48158 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Informationen zur Anzeige der Umweltgefahr in der Recherche der Datenbank GEFAHRGUT sowie in den Daten des Gefahrgutdatenservices T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 03.06.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgutdatenservice KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Kennzeichnung KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Dataservice KW - Environmentally hazardous KW - Labelling PY - 2019 AN - OPUS4-48166 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Impact of sloshing and non-sloshing cargo N2 - Longitudinal Load transfer light sensitivity to cargo type, fill level and the impact distance. Maximum sloshing effect for the case of the lowest fill level 12 while for half fill level the sloshing cargo performs as a dynamic damper, with a maximum effect of 6 in the case of medium impact input The sloshing effect for the highest fill level yielded a mixed output, with the maximum impact distance producing a positive but moderate effect. T2 - CONiiN XV International Engineering Congress CY - Santiago de Querétaro, Mexico DA - 13.05.2019 KW - Sloshing KW - Non-sloshing KW - Cargo PY - 2019 AN - OPUS4-48116 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Informationen zur Anzeige der Umweltgefahr in der Recherche der Datenbank GEFAHRGUT sowie in den Daten des Gefahrgutdatenservices T2 - 29. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 27.05.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgutdatenservice KW - Umweltgefahr KW - Umweltgefährdend KW - Kennzeichnung KW - Dangerous Goods Database KW - Environmentally hazardous KW - Labelling PY - 2019 AN - OPUS4-48165 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Aerial- and ground-based gas tomography for increasing environmental safety in chemical industry (AGATO) N2 - In AGATO, we combine ground and aerial robots into a heterogeneous robot swarm, equip robots with gas sensors (in-situ/open-path) and/or reflectors as payload, reconstruct potential gas plumes/clouds in 3D, and identify potential gas leaks based on reconstructed tomographic images. T2 - 18th International Symposium on Olfaction and Electronic Nose CY - Fukuoka, Japan DA - 26.05.2019 KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2019 AN - OPUS4-48150 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zheng, H. A1 - Ertel, Jens-Peter A1 - Kourmpetis, M. A1 - Kanfoud, J. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Gan, T.-H. T1 - Integrity testing of cast in situ concrete piles based on an impulse response function method using sine‑sweep excitation by a shaker N2 - In this study, an Impulse Response Function analysis of pile response to sine-sweep excitation by a low cost, portable Shaker was used to identify defects in piles. In straightforward impact-echo methods, echoes from the pile toe and defects are visible in the time domain measurements. However, these echoes are not present in the time domain records of piles subjected to sine-sweep excitations, due to interactions between the input and output signals. For this reason, the impulse response function in the time domain has been calculated and is able to identify the echoes from pile impedance changes. The proposed methodology has been evaluated both numerically and experimentally. A one-dimensional pile-soil interaction system was developed, and a finite difference method used to calculate the pile response to sine-sweep excitation. The numerical simulations indicate that impulse response measurements with a synthesized logarithmic, sine-sweep excitation could be an effective tool for detecting defects in piles. The methodology was further tested with field trials on 6 cast in situ concrete test piles including 1 intact pile and 5 defective piles subjected to sine-sweep excitations by a shaker. In 5 of the 6 cases the echoes from the pile toe could be identified in the deconvoluted waveforms—the impulse Response functions. Damage detection is more difficult and dependent on the selection of the optimal regularization parameter. Further research and optimization of the deconvolution process is needed to evaluate the effectiveness compared to standard pile integrity testing methods. KW - Pile testing KW - Shaker KW - Deconvolution PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-019-0595-4 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 38 IS - 2 SP - 55, 1 EP - 18 PB - Springer CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-48185 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Skoczowsky, Danilo A1 - Schukar, Marcus A1 - Pötzsch, Sina A1 - Pötschke, Samuel A1 - Krüger, Simone T1 - Fiber optic sensors for high-temperature measurements on composite tanks in fire N2 - For the purpose of increasing payload and reduce freight cost, lightweight composite tank containers used for Transportation have been progressively developed during the last years. Compared to conventionally produced cylindrical steel tanks, the fiber-reinforced solutions allow greater flexibility in the tank design. Despite a number of further material-related benefits of fiber-reinforced composites as non-conductive and non-magnetic behavior as well as corrosion resistance and high strength, the optimization of their thermal degradation properties during combustion is still a challenge. To improve the fire performance of lightweight composite containers, special intumescent fire protection coatings can be applied onto the outside tank surface. This paper presents fire tests on glass-fiber-reinforced plastic transport tanks with complex geometries sheltered with different surface-applied fire protection systems. To evaluate the fire resistance of the tank structures, a fiber optic monitoring system was developed. This system is based on distributed temperature measurements using high-Resolution optical backscatter reflectometry and pointwise reference measurements using fiber Bragg gratings. Thereby, all the fiber optic sensors were directly integrated in the composite layer structure of the tanks. The focus of the presented work is on the demonstration of capability of fiber optic monitoring system in such high-temperature application. Moreover, the fiber optic measurements provide new insights into the efficiency of intumescent coating applied for fire protection of fiber-reinforced plastic transport tanks. KW - Fire resistance KW - Composite material KW - Glass-fiber-reinforced plastic transport tank KW - Distributed fiber optic sensing KW - Optical backscatter reflectometry KW - Fiber optic sensor PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-481972 DO - https://doi.org/10.1007/s13349-019-00338-7 SN - 2190-5452 SN - 2190-5479 SP - 1 EP - 8 PB - Springer Nature AN - OPUS4-48197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Dirk A1 - Heidermann, Th. T1 - Untersuchungen zur Belastung von Deflagrationsrohrsicherungen in Rohrleitungsverzweigungen N2 - Im 2. Teil des Artikels zu den Untersuchungen zum Einfluss von Rohrleitungsverzweigungen auf die Wirksam­keit von Deflagrationsrohrsicherungen (s. a. [1]) werden die Ergebnisse der visuellen Beobachtungen des Re­aktionsverlaufes sowie die Belastungen der Flammendurchschlagsicherung (s. Bild 1) bei unterschiedlichen Einbaubedingungen in den Vordergrund gestellt. Gegenübergestellt wird die Belastungssituation der Flam­mensperre in einer geraden und einer verzweigten Rohrleitung. Ausdrücklich wurden Einbaubedingungen gewählt, die nicht Normgerecht [2] sind. Verwendet wurde dafür eine speziell gefertigte Deflagrationsrohrsi­cherung, die eine Beobachtung des Reaktionsverlaufs im Bereich der spiralförmig gewickelten Metallbänder erlaubt. Zusätzlich wurde im geschützten Bereich in der Rohrleitung eine Kamera installiert, die die Belas­tungssituation bei den einzelnen Versuchen dokumentierte. Die Ergebnisse bestätigen sehr eindrucksvoll, dass die Belastungssituation der Deflagrationsrohrsicherung sich in Abhängigkeit von der Konfiguration der Rohrleitung entscheidend ändert. KW - Deflagration KW - Flammendurchschlagsicherung KW - Rohrleitungen PY - 2019 SN - 2191-007 VL - 9 IS - 6 SP - 38 EP - 43 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-48212 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bhuyan, Md Delwar Hossain A1 - Le Touz, N. A1 - Gautier, G. A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Dumoulin, J. A1 - Mevel, L. T1 - Load vector based damage localization with rejection of the temperature effect N2 - The Stochastic Dynamic Damage Locating Vector (SDDLV) approach is a vibration-based damage localization method based on both a finite element model of a structure and modal parameters estimated from output-only measurements in the damage and reference states. A statistical version of the Approach takes into account the inherent uncertainty due to noisy measurement data. In this paper, the effect of temperature fluctuations on the performance of the method is analyzed in a model-based approach using a finite element model with temperature dependent parameters. Robust damage localization is carried out by rejecting the temperature influence on the identified modal parameters in the damaged state. The algorithm is illustrated on a simulated structure. T2 - 8. International Operational Modal Analysis Conference CY - Kopenhagen, Denmark DA - 12. Mai 2019 KW - SDDLV KW - Load vector KW - Temperature rejection KW - Statistical evaluation PY - 2019 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-48182 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kowitz, Astrid A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Hille, Falk A1 - Kadoke, Daniel A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Hauser, S. A1 - Schwarzinger, H. ED - Bland, S. T1 - Impact on a micro-reinforced UHPC: Experimental studies versus numerical modeling N2 - Within the presented research project, experimental and numerical investigations were performed to develop a thin-shelled, modular, mobile element system made of a micro-reinforced ultra-high-performance ductile concrete (DUCON®). Material parameters were experimentally determined to adapt the material model within the numerical analysis applying the Drucker-Prager relationship. Afterwards, for validation of the numerical models, quasi-static and high-velocity impact tests were performed on plate-like structures. Finally, a suitable geometry of transportable barrier elements will be designed, which provides a maximum of resistance against impact by a minimum of weight and a maximum of mobility. KW - UHPC KW - Impact KW - DUCON® KW - Quasi-static and dynamic tests KW - Micro-reinforcement KW - Ductility KW - Mobile elements KW - Numerical modeling KW - Stereo photogrammetry KW - Compressive strength KW - E-modulus PY - 2019 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785319305115?dgcid=author DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.03.152 SN - 2214-7853 VL - 12 IS - 2 SP - 474 EP - 483 PB - Elsevier Ltd CY - Amsterdam AN - OPUS4-48181 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bhuyan, Md Delwar Hossain A1 - Döhler, M. A1 - Lecieux, Y. A1 - Lupi, C. A1 - Thomas, J.-C. A1 - Schoefs, F. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Statistical subspace based damage localization on Saint-Nazaire bridge mock-up N2 - The subject of damage localization is an important issue for Structural Health Monitoring (SHM) particularly in mechanical or civil structures under ambient excitation. In this paper, the statistical subspacebased damage localization method has been applied on a benchmark application, namely a 1/200 scale model of the Saint-Nazaire Bridge, which is a cable-stayed bridge located on the Loire River near the river’s mouth. The employed damage localization method combines data-driven features with physical parameter information from a finite element model in statistical tests, avoiding typical ill-conditioning problems of FE model updating. Damage is introduced in the mockup for cable failures on some of the 72 cables. The purpose of the experiment is to assess the capability of damage assessment methods to find a cable failure. T2 - 8. International Operational Modal Analysis Conference CY - Kopenhagen, Denmark DA - 12. Mai 2019 KW - Damage localization KW - Cable-stayed bridge KW - Cable failure KW - Structural health monitoring PY - 2019 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-48183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Leakproofness of dangerous goods packagings - comparison of worst-case limit leakage rates and sensitivity of the bubble test N2 - This work focuses on the question if the bubble test prescribed in the Dangerous Goods Regulations has sufficient sensitivity to detect leakage rates which could result in the formation of explosive atmospheres during transport. The sensitivity of the bubble test is not directly comparable with other leak testing methods because of its different flow conditions. Therefore, a normalized minimum detectable leakage rate under Helium test conditions is calculated for the bubble test. This sensitivity of the bubble test under reference conditions is compared with limit leakage rates for a worst-case transport scenario. The sensitivity of the bubble test is not sufficient to prove the limit leakage rates for 6-L packagings. The Formation of explosive vapour-air-mixtures cannot be excluded. Therefore, more sensitive leak testing methods should be considered for smaller packaging design types. T2 - 29th IAPRI Symposium on Packaging CY - University of Twente, Enschede, The Netherlands DA - 11.06.2019 KW - Bubble test KW - Dangerous goods packagings KW - Explosive atmosphere KW - Leakproofness KW - Limit leakage rates PY - 2019 AN - OPUS4-48230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp T1 - Mechanical and thermal properties of composite material and insulation for a single walled tank for cryogenic liquids N2 - This presentation describes the testing methods used to determine the thermal properties of insulation materials and mechanical properties of materials used for the load-bearing structure for pressure tanks (up to 4 bar) and cryogenic liquids (LNG, -162 °C at atmospheric pressure). Goal is to design a transportation tank that does not exceed 4 bars (relative) within 10 h, starting at atmospheric pressure. PUR-foam is a suitable material for the insulation. A 12,5 l small scale tank prototype reached 4 bar (relative) within 87 minutes, which is, regarding the influence of the size, a satisfying result. The mechanical properties change significantly at cryogenic temperatures. The bending modulus is similar at first, but decreases at a certain point by 2/3. However, the maximum stress is much higher and could not be reached within this testing setup. T2 - 26th Assembly Advanced Materials Congress CY - Stockholm, Sweden DA - 10.06.2019 KW - GFRP KW - Thermal properties of GFRP KW - Lightweight design PY - 2019 AN - OPUS4-48214 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Consequences of critical failure of gas tanks for mobile application and automotives in case of intensive fire N2 - The presented results gained within the project "CoFi-ABV - Consequences of tank failure" give detailed insights into the potential consequences of tank failure of commercial 11 kg propane cylinders and the LPG tank installed in a car in case of a misfunction of the safety device. In comprehensive test campaigns performed on the Test Site for Technical Safety of BAM (BAM TTS), 15 off-the-shelf propane bottles and three passenger cars with a LPG tank were exposed to an intensive fire. Sensors and measurement equipment were used to gain data (temperature, pressure, dynamic overpressure, thermal radiation, video data) enabling an analysis of the consequences of tank failure and for the continuous monitoring of the experiments. T2 - Besuch der Ingenieurgruppe des VDI CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 06.06.2019 KW - LPG KW - Behälterversagen KW - Gas explosion KW - Alternative Antriebe PY - 2019 AN - OPUS4-48190 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Zhang, Q. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Subspace-based Damage Detection with Rejection of the Temperature Effect and Uncertainty in the Reference N2 - Temperature variation can be a nuisance that perturbs vibration based structural health monitoring (SHM) approaches for civil engineering structures. In this paper, temperature affected vibration data is evaluated within a stochastic damage detection framework, which relies on a null space based residual. Besides two existing temperature rejection approaches – building a reference state from an averaging method or a piecewise method – a new approach is proposed, using model interpolation. In this approach, a general reference model is obtained from data in the reference state at several known reference temperatures. Then, for a particular tested temperature, a local reference model is derived from the general reference model. Thus, a well fitting reference null space for the formulation of a residual is available when new data is tested for damage detection at an arbitrary temperature. Particular attention is paid to the computation of the residual covariance, taking into account the uncertainty related to the null space matrix estimate. This improves the test performance, contrary to prior methods, for local and global damages, resulting in a higher probability of detection (PoD) for the new interpolation approach compared to previous approaches. T2 - International Operational Modal Analysis Conference CY - Copenhagen, Danmark DA - 13.05.2019 KW - Uncertainty KW - Statistical method KW - Subspace-based method KW - Temperature rejection KW - Model interpolation PY - 2019 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-48240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bhuyan, Md Delwar Hossain A1 - Le Touz, N. A1 - Gautier, G. A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Dumoulin, J. A1 - Mevel, L. T1 - Load Vector Based Damage Localization with Rejection of the Temperature Effect N2 - The Stochastic Dynamic Damage Locating Vector (SDDLV) approach is a vibration-based damage localization method based on both a finite element model of a structure and modal parameters estimated from output-only measurements in the damage and reference states. A statistical version of the Approach takes into account the inherent uncertainty due to noisy measurement data. In this paper, the effect of temperature fluctuations on the performance of the method is analyzed in a model-based approach using a finite element model with temperature dependent parameters. Robust damage localization is carried out by rejecting the temperature influence on the identified modal parameters in the damaged state. The algorithm is illustrated on a simulated structure. T2 - International Operational Modal Analysis Conference CY - Copenhagen, Danmark DA - 13.05.2019 KW - Statistical evaluation KW - Damage localization KW - SDDLV KW - Load vector KW - Temperature rejection PY - 2019 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-48241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bhuyan, Md Delwar Hossain A1 - Döhler, M. A1 - Lecieux, Y. A1 - Lupi, C. A1 - Thomas, J. A1 - Schoefs, F. A1 - Hille, Falk A1 - Mevel, L. T1 - Statistical Subspace-based Damage Localization on Saint-Nazaire Bridge Mock-Up N2 - The subject of damage localization is an important issue for Structural Health Monitoring (SHM) particularly in mechanical or civil structures under ambient excitation. In this paper, the statistical subspacebased damage localization method has been applied on a benchmark application, namely a 1/200 scale model of the Saint-Nazaire Bridge, which is a cable-stayed bridge located on the Loire River near the river’s mouth. The employed damage localization method combines data-driven features with physical parameter information from a finite element model in statistical tests, avoiding typical ill-conditioning problems of FE model updating. Damage is introduced in the mockup for cable failures on some of the 72 cables. The purpose of the experiment is to assess the capability of damage assessment methods to find a cable failure. T2 - International Operational Modal Analysis Conference CY - Copenhagen, Danmark DA - 13.05.2019 KW - Structural health monitoring KW - Damage localization KW - Cable-stayed bridge KW - Cable failure PY - 2019 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-48243 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - One-part alkali-activated materials with high sulfuric acid resistance N2 - Materials with a high acid resistance are required in different important infrastructures. Examples include repair systems for sewer structures, where biogenic sulfuric acid corrosion is the major degradation mechanism. Low-calcium alkali-activated materials (AAMs) have been repeatedly observed to exhibit high acid resistance. However, the reasons for the high acid resistance of these materials were not fully under¬stood until recently, and the use of highly alkaline activator solutions to produce AAMs appears to hamper their commercial uptake. These issues have been tackled by characterising one-part AAMs and studying their alteration when exposed to sulfuric acid. One-part AAMs were synthesized by mixing blends of solid silica and sodium aluminate with water, and subsequent curing at 60–80 °C. Acid resistance testing was performed according to DIN 19573, i.e. exposure to sulfuric acid at pH = 1 for 70 days. Characterisation of the cured and the acid-exposed materials was done by XRD, ATR-FTIR, SEM as well as 29Si, 27Al and 1H MAS NMR spectroscopy, including cross-polarisation and double-resonance methods. Materials synthesized from industrial silicas were gel-zeolite composites, containing a substantial amount of unreacted ‘excess’ silica, while materials synthesized from rice husk ash were fully amorphous, containing ‘excess’ hydrous alumina. The sulfuric acid resistance of mortars based on these binders conformed to the requirements of DIN 19573 for sewer repair applications. The high acid resistance was caused by precipitation of silica gel at the mortar–solution interface, inhibiting further degradation. The presence of alumina gel may inhibit bacterial activity, potentially further improving performance in sewer environments. The phase assemblage of silica/sodium aluminate-based one-part AAMs can be adjusted via choice of the silica starting material. Properly designed materials exhibit excellent acid resistance, caused by precipi¬tation of silica gel which protects subjacent regions, and they may also inhibit bacterial activity. T2 - XVI ECerS Conference CY - Turin, Italy DA - 16.06.2019 KW - Alkali-activated materials KW - One-part mix KW - Acid resistance PY - 2019 AN - OPUS4-48236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kutz, Philipp A1 - Werner, Jan A1 - Otremba, Frank T1 - Testing of Composite Material for Transport Tanks for LNG N2 - To reduce the emission of carbondyoxide (CO2) of combustion engines, liquefied natural gas (LNG) is used as an alternative fuel. LNG is transported via truck, ship or railway for long distances. Double walled stainless steel tanks are used for transportation, which are heavy and expensive. The vacuum insulation between the two walled structure ensures that the LNG stays liquid over the transportation time (boiling point of LNG: -162 ◦C). This causes a high temperature difference between the transported good and the ambient air. A simplified tank construction is used to reduce the weight and price of the tank. Instead of stainless steel, glass fiber reinforced plastic (GFRP) is used. The design is changed to a single walled construction with a solid insulation material outside on the GFRP structure. Goal of this work is the characterization of a suitable insulation material and configuration as well as the analysis of the mechanical properties of GFRP under cryogenic conditions. Several experiments are carried out. Numerical models of these experiments can then be used for parameter studies. KW - GFRP KW - Lightweight design KW - LNG PY - 2019 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.809.625 SN - 1662-9795 VL - 809 SP - 625 EP - 629 PB - Trans Tech Publications Ltd. AN - OPUS4-48271 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potential mapping at concrete structures N2 - Potentialmapping is an electrochemical measurement for the detection of active corroding reinforcement at concrete structures T2 - NDT-E Workshop CY - Berlin, Germany DA - 12.06.20196 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion PY - 2019 AN - OPUS4-48278 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viefhues, Eva T1 - Subspace-based Damage Detection with Rejection of the Temperature Effect and Uncertainty in the Reference N2 - Temperature variation can be a nuisance that perturbs vibration based structural health monitoring (SHM) approaches for civil engineering structures. In this paper, temperature affected vibration data is evaluated within a stochastic damage detection framework, which relies on a null space based residual. Besides two existing temperature rejection approaches – building a reference state from an averaging method or a piecewise method – a new approach is proposed, using model interpolation. In this approach, a General reference model is obtained from data in the reference state at several known reference temperatures. Then, for a particular tested temperature, a local reference model is derived from the general reference model. Thus, a well fitting reference null space for the formulation of a residual is available when new data is tested for damage detection at an arbitrary temperature. Particular attention is paid to the computation of the residual covariance, taking into account the uncertainty related to the null space Matrix estimate. This improves the test performance, contrary to prior methods, for local and global damages, resulting in a higher probability of detection (PoD) for the new interpolation approach compared to previous approaches. T2 - International Operational Modal Analysis Conference CY - Copenhagen, Danmark DA - 13.05.2019 KW - Un- certainty KW - Statistical method KW - Subspace-based method KW - Temperature rejection KW - Model interpolation PY - 2019 AN - OPUS4-48244 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp T1 - LNG-Transport in Behältern aus Faserverbundwerkstoffen N2 - Motivation: - Reduktion der CO 2 Emissionen von Verbrennungsmotoren durch den Einsatz von LNG als alternativer Kraftstoff - Aktuell werden doppelwandige Edelstahltanks mit Vakuumisolation für den Transport eingesetzt - Reduktion des Tankgewichts und Vereinfachung der Konstruktion soll durch die Substitution mit GFK inklusive einer Isolationsschicht erreicht werden - Leichtere Überprüfung von einwandigen Tankkonstruktionen - Günstiges Versagensverhalten von GFK im Brandfall Zusammenfassung: - Thermische Performance kann mit Isolation aus PU Schaum erreicht werden - Messung der Abdampfrate bildet einfache Möglichkeit zur Bestimmung der thermischen Performance - Mikrorisse in der Matrix führen zur Leckage -> Liner notwendig - Biegemodul bis 30 MPa vergleichbar, danach Abfall um ca. 50 % bei tiefen Temperaturen Ausblick: - Prüfung von GFK Proben mit Fasern in 0°-Orientierung - Prüfung der thermischen Performance mit Demonstratoreinheiten verschiedene Größen - Entwicklung einer Skalierungsfunktion, um Ergebnisse von druckloser Prüfung auf Druckanstieg zu übertragen T2 - 22. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde CY - Kaiserslautern, Germany DA - 26.06.2019 KW - GFK KW - LNG KW - Leichtbau PY - 2019 AN - OPUS4-48288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallau, Wilma A1 - Recknagel, Christoph T1 - Test methodology for performance assessment of structural sealant glazing systems at superimposed mechanical and climatic loading N2 - Reliable performance of structural sealant glazing (SSG) systems is necessary to utilise advantages of SSG in glass facades. Conventional durability assessment of structural sealant joints is based on separated weathering tests and empirical fatigue testing. This work presents a new test methodology for performance assessment of SSGjoints at simultaneous weathering and two-dimensional mechanical loading. The climatic and mechanical load function were derived from common loading scenarios according to a worst case approach. A System test specimen, resembling a common SSG-joint, was exposed to 24 h of combined loading in a custom-designed test facility. From the recorded mechanical system response, characteristic parameters were evaluated to assess the performance of the system at varying climatic and mechanical conditions. These experimental results reveal effects of ambient conditions, previous loading and deformation Amplitude peaks on the system response. The proposed test methodology opens up for new performance-related approaches in durability testing. KW - Structural sealant glazing KW - Performance assessment KW - Durability testing KW - Hysteresis measurement KW - Superimposed loading PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2019.106030 SN - 0142-9418 VL - 79 SP - 106030, 1 EP - 15 PB - Elsevier AN - OPUS4-48871 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Arndt, Detlef A1 - Scheider, Swen A1 - Prager, Jens A1 - Homann, Tobias A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Localization of transient events threatening pipeline integrity by fiber-optic distributed acoustic sensing N2 - Pipe integrity is a central concern regarding technical safety, availability, and environmental compliance of industrial plants and pipelines. A condition monitoring system that detects and localizes threats in pipes prior to occurrence of actual structural failure, e.g., leakages, especially needs to target transient events such as impacts on the pipe wall or pressure waves travelling through the medium. In the present work, it is shown that fiber-optic distributed acoustic sensing (DAS) in conjunction with a suitable application geometry of the optical fiber sensor allows to track propagating acoustic waves in the pipeline wall on a fast time-scale. Therefore, short impacts on the pipe may be localized with high fidelity. Moreover, different acoustic modes are identified, and their respective group velocities are in good agreement with theoretical predications. In another set of experiments modeling realistic damage scenarios, we demonstrate that pressure waves following explosions of different gas mixtures in pipes can be observed. Velocities are verified by local piezoelectric pressure transducers. Due to the fully distributed nature of the fiber-optic sensing system, it is possible to record accelerated motions in detail. Therefore, in addition to detection and localization of threatening events for infrastructure monitoring, DAS may provide a powerful tool to study the development of gas explosions in pipes, e.g., investigation of deflagration-to-detonation-transitions (DDT). KW - Distributed acoustic sensing (DAS) KW - Distributed vibrations sensing (DVS) KW - Fiber-optic sensing KW - Condition monitoring KW - Pipeline integrity KW - Gas explosion PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-488555 DO - https://doi.org/10.3390/s19153322 SN - 1424-8220 VL - 19 IS - 15 SP - 3322, 1 EP - 20 PB - MDPI CY - Basel, CH AN - OPUS4-48855 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Provis, J. L. A1 - Arbi, K. A1 - Bernal, S. A. A1 - Bondar, D. A1 - Buchwald, A. A1 - Castel, A. A1 - Chithiraputhiran, S. A1 - Cyr, M. A1 - Dehghan, A. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Dubey, A. A1 - Ducman, V. A1 - Gluth, Gregor A1 - Nanukuttan, S. A1 - Peterson, K. A1 - Puertas, F. A1 - van Riessen, A. A1 - Torres-Carrasco, M. A1 - Ye, G. A1 - Zuo, Y. T1 - RILEM TC 247-DTA round robin test: mix design and reproducibility of compressive strength of alkali-activated concretes N2 - The aim of RILEM TC 247-DTA ‘Durability Testing of Alkali-Activated Materials’ is to identify and validate methodologies for testing the durability of alkali-activated concretes. To underpin the durability testing work of this committee, five alkali-activated concrete mixes were developed based on blast furnace slag, fly ash, and flash-calcined metakaolin. The concretes were designed with different intended performance levels, aiming to assess the capability of test methods to discriminate between concretes on this basis. A total of fifteen laboratories worldwide participated in this round robin test programme, where all concretes were produced with the same mix designs, from single-source aluminosilicate precursors and locally available aggregates. This paper reports the mix designs tested, and the compressive strength results obtained, including critical insight into reasons for the observed variability in strength within and between laboratories. KW - Alkali-activated materials KW - Alkali-activated slag KW - Compressive strength KW - Concrete KW - Mix-design PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-489131 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-019-1396-z SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 52 IS - 5 SP - Article Number 99 PB - Springer Nature AN - OPUS4-48913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bhuyan, Md Delwar Hossain A1 - Gautier, G. A1 - Le Touz, N. A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk A1 - Dumoulin, J. A1 - Mevel, L. T1 - Vibration‐based damage localization with load vectors under temperature changes N2 - Damage detection and localization in civil or mechanical structures is a subject of active development and research. A few vibration‐based methods have been developed so far, requiring, for example, modal parameter estimates in the reference and damaged states of the investigated structure, and for localization in addition a finite element model. For structures in operation, temperature has been shown to be a major nuisance to the efficiency of such methods because the modal parameters are varying not only with damage but also due to temperature variations. For detection, a few rejection approaches have been developed. Besides the increased complexity, environmental variation is hardly taken into account in localization approaches. In this paper, we propose a sensitivity‐based correction of the identified modal parameters in the damaged state with respect to the temperature field in the reference state, on the basis of a sensitivity analysis with respect to temperature dependent Parameters of the finite element model in the reference state. The approach is then applied to the stochastic dynamic damage locating vector method, where its improved performance under nonuniform temperature variations is shown in a numerical application on a beam. KW - Statistical evaluation KW - Damage localization KW - Load vector KW - Temperature effect rejection KW - Temperature modeling PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/stc.2439 SN - 1545-2255 SN - 1545-2263 SP - e2439, 1 EP - 16 PB - John Wiley & Sons, Ltd. AN - OPUS4-48843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Monroy, J. A1 - Lilienthal, A. J. T1 - A realistic remote gas sensor model for three-dimensional olfaction simulations N2 - Remote gas sensors like those based on the Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) enable mobile robots to scan huge areas for gas concentrations in reasonable time and are therefore well suited for tasks such as gas emission surveillance and environmental monitoring. A further advantage of remote sensors is that the gas distribution is not disturbed by the sensing platform itself if the measurements are carried out from a sufficient distance, which is particularly interesting when a rotary-wing platform is used. Since there is no possibility to obtain ground truth measurements of gas distributions, simulations are used to develop and evaluate suitable olfaction algorithms. For this purpose several models of in-situ gas sensors have been developed, but models of remote gas sensors are missing. In this paper we present two novel 3D ray-tracer-based TDLAS sensor models. While the first model simplifies the laser beam as a line, the second model takes the conical shape of the beam into account. Using a simulated gas plume, we compare the line model with the cone model in terms of accuracy and computational cost and show that the results generated by the cone model can differ significantly from those of the line model. T2 - 2019 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) CY - Fukuoka, Japan DA - 26.05.2019 KW - Remote gas sensor KW - Gas detector KW - TDLAS KW - Sensor modelling PY - 2019 SN - 978-1-5386-8327-9 SN - 978-1-5386-8328-6 DO - https://doi.org/10.1109/ISOEN.2019.8823330 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE AN - OPUS4-48919 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Wellenmessungen zur Identifikation der dynamischen Eigenschaften von Böden N2 - Erschütterungen durch Industrie und Verkehr, Schwingungen von Gebäuden, Fundamenten und Gleisen hängen im hohen Maße vom jeweiligen unterliegenden Boden ab. Die Eigenschaften des Bodens ermitteln wir mit Wellenmessungen vor Ort. Die Wellen werden in der Regel mit einem Impulshammer erzeugt und mit Geophonen als Schwinggeschwindigkeits-signale gemessen. Geophone sind aktive Sensoren, die eine kleine Messspannung liefern. Ein 72-kanaliges Messsystem mit entsprechenden Messverstärkern ist im Messwagen der Arbeitsgruppe eingebaut. Es werden im Vortrag fünf verschiedene Auswertemethoden vorgestellt. Im einfachsten Fall versucht man die Laufzeit von einem Geophon zum andern auszumessen und damit die vorherrschende Wellengeschwindigkeit zu ermitteln. Wir haben Wellengeschwindigkeiten von 30 m/s für Moorboden bis 1000 m/s für Felsboden gemessen. Der Boden hat aber nicht nur eine Wellengeschwindigkeit, sondern mehrere frequenzabhängige Wellen-geschwindigkeiten. Dadurch wird aus einem kurzen Hammerschlag eine längere Schwingung (Zerstreuung, Dispersion). Für die Auswertung von dispersiven Wellen nutzt man die spektrale Analyse, zunächst mit zwei Aufnehmern (SASW Spectral Analysis of Surface Waves), später mit einer ganzen Messachse (Multi-Station SASW). Schließlich kann man eine ganze Messachse auch mit verschiedenen Transformationsmethoden auswerten wie die f,v-Methode und Spatial AutoCorrelation SPAC Methode. Alle diese Methoden wurden von uns auf Messreisen in Deutschland, Österreich und der Schweiz getestet. Durch die Approximation der frequenzabhängigen Wellengeschwindigkeiten erhält man ein passendes Bodenmodell. Zu diesem Bodenmodell kann man die Übertra¬gungsfunktionen für Hammer- und Zuganregung berechnen. Bei etlichen Mess¬orten wurden deutliche Merkmale einer Bodenschichtung beobachtet. Es ergibt sich eine Reduktion der tiefen Frequenzanteile durch den steifen unterliegenden Halbraum. Die weiche Deckschicht bestimmt das hochfrequente Verhalten. T2 - Vortragsseminar der BAM-Abteilung 7 Bauwerkssicherheit CY - Berlin, Germany DA - 27.8.2019 KW - Wellenausbreitung KW - Spektralanalyse KW - Wellengeschwindigkeit PY - 2019 AN - OPUS4-48866 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Held, Felix T1 - Efficient model updating in structural analysis using proper generalized decomposition N2 - The proper generalized decomposition is combined with a Bayesian model updating to identify unknown material parameters for mechanical structures. A convergence analysis for the Bayesian updating procedure is finally presented. T2 - ECCOMAS YIC 2019 5th Young Investigators Conference CY - Krakau, Poland DA - 01.09.2019 KW - Efficient model updating KW - Structural analysis PY - 2019 AN - OPUS4-48902 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej T1 - Smart electronic helper for long term monitoring of bridges and building structures N2 - Increasing traffic volume on the one hand and ageing infrastructure on the other hand have created many new challenges for maintenance and structural health monitoring of roads and bridges. In the past, many bridges and road structures have been neglected, often resulting in traffic congestion, road closure, and increased repair costs. This research is concerned with the development of a system to improve the challenge of maintenance and early detection of damage, particularly moisture penetration and corrosion of steel reinforced concrete components. The objective is to develop a method that will also work after 30 years and longer. Many new IoT solutions are equipped with internal energy storage elements (accumulators or batteries) which are inappropriate here, since most relevant signs of concrete degradation occur after decades, where the functioning of such elements are more than questionable. The presented technology approach uses radio-frequency identification (RFID) and enables connectivity to sensors. It offers the advantage of an passive, completely independent energy supply without any energy storage components. Since the system should be permanently embedded in concrete, it is crucial to develop a long-term stable device which is adapted to the environmental influences of the structure, e.g., long-term resistance in very alkaline environment of pH 13. In numerous experiments, the robustness of the system was tested and evaluated. Various tests with encapsulations to protect the electronics were performed, and for long-term validation different concrete specimens were instrumented with RFID-sensor-systems. Their operating time is now around two years and investigations for signs of fatigue and damage to the encapsulation and the electronics are ongoing. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Passive RFID KW - Sensors KW - SHM KW - Long term monitoring KW - Smart structures PY - 2019 AN - OPUS4-48832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Berchtold, Florian T1 - Metamodel for complex scenarios in fire risk analysis of road tunnels N2 - The risk analysis of road tunnels faces a growing complexity in fire scenarios, e.g. caused by new energy carriers. Essentially, such complex scenarios involve many interactions between the tunnel users, the fire source and the safety measures. One example is the alarm of tunnel users either initiated by the perception of smoke or by the fire alarm system. To consider these interactions for the quantification of consequences, e.g. fatalities, risk analysis requires a complex model. However, the complex model can compute in practice only few discrete scenarios due to its high computational cost, whereas risk analysis generally needs the consequences of a high number of random scenarios. Metamodels can solve this contradiction. They are able to approximate the consequences of many random scenarios with low computational cost based on the consequences of few discrete scenarios computed with the complex model. The efficiency of metamodels depends on the required number of these discrete scenarios. In this sense, this dissertation proposes an efficient metamodel within an innovative methodology for risk analysis of road tunnels to allow to consider an increased complexity of scenarios. This metamodel applies the following methods or models: the projection array-based design method specifies the experimental design for the discrete scenarios; the combination of the fire model FDS and the microscopic evacuation model FDS+Evac constitutes the complex model; and moving least squares produces the response surface model. The response surface model approximates the consequences of the random scenarios and therewith introduces an uncertainty, called metamodel uncertainty, which is quantified with the prediction interval method. Additionally, stochastic individual characteristics of tunnel users in discrete scenarios computed with FDS+Evac attribute evacuation uncertainties to the consequences. An original development in this dissertation, the ’direct approach’, directly transfers the evacuation uncertainties of the discrete scenarios to any random scenario. The evaluation of the metamodel in this dissertation shows following results. Firstly, the response surface model sufficiently represents the consequences of the complex model. Secondly, the metamodel uncertainty is also essential for this representation, but the prediction interval method reveals a drawback in the risk analysis. Potential approaches to deal with this drawback are discussed. Finally, the direct approach reproduces the evacuation uncertainty of the complex model which then clearly affects the consequences of random scenarios. Therefore, the consideration of the evacuation uncertainty plays an important role for the risk analysis. Furthermore, the projection array-based design method was adapted in this dissertation with two approaches, namely the combination of the experimental designs for FDS and FDS+Evac as well as their sequential refinement. Both approaches contribute to the efficiency of the metamodel. These results lead to following conclusions. Firstly, the metamodel efficiently integrates the consequences of discrete scenarios into risk analysis and thus allows to consider an increased complexity. Secondly, the metamodel is an advancement for risk analysis not only for road tunnelsbutalsomoregeneralinfiresafetyengineering. Forthesetworeasons,themetamodel might be interesting for other methodologies for risk analysis. In addition, the metamodel is generic and is therefore widely applicable on other issues beside from risk analysis, e.g. to assess the safety of structures related to time-consuming experiments depending on multiple variables. N2 - Risikoanalysen für Straßentunnel müssen eine immer größere Komplexität in Brandszenarien berücksichtigen, beispielsweise verursacht durch neue Energieträger. Dabei hängt die Komplexität von Szenarien mit einer Vielzahl von Interaktionen zwischen den Tunnelnutzern, der Brandquelle und den Sicherheitsmaßnahmen zusammen. Zum Beispiel werden Tunnelnutzer entweder direkt durch Rauch oder durch die Brandmeldeanlage alarmiert. Um die Interaktionen bei der Berechnung der Konsequenzen, wie z.B. getötete Personen, zu berücksichtigen, benötigen Risikoanalysen komplexe Modelle. Allerdings können komplexe Modelle wegen ihres hohen Zeitaufwandes nur wenige diskrete Szenarien simulieren, wohingegen Risikoanalysen auf Konsequenzen einer Vielzahl von Zufallsszenarien basieren. Als Lösung dieses Widerspruchs kommen Metamodelle in Betracht. Sie können die Konsequenzen von vielen Zufallsszenarien innerhalb kurzer Zeit näherungsweise berechnen und verwenden dafür die Konsequenzen von wenigen mit dem komplexen Modell simulierten diskreten Szenarien. Die Effizienz von Metamodellen hängt dabei mit der nötigen Anzahl von diskreten Szenarien zusammen. Demnach wird in dieser Dissertation ein effizientes Metamodell in eine selbst erstellteMethodikzurRisikoanalysefürStraßentunnelintegriert,umdamiteinehöhereKomplexität der Szenarien einbeziehen zu können. Das Metamodell setzt sich aus folgenden Methoden und Modellen zusammen: die ’projection array-based design’-Methode definiert den Simulationsplan für die diskreten Szenarien; eine Kombination aus dem Brandmodell FDS und dem mikroskopischen Evakuierungsmodell FDS+Evac bildet das komplexe Modell; und ’moving least squares’ dient zur Erstellung des Antwortflächenmodells. DasAntwortflächenmodellberechnetnäherungsweisedieKonsequenzen der Zufallsszenarien und erzeugt dadurch eine Unsicherheit, die Metamodellunsicherheit. Sie wird mit der ’prediction interval’-Methode bestimmt. Zusätzlich verursachen individuelle Eigenschaften der Tunnelnutzer in den mit FDS+Evac simulierten diskreten Szenarien Evakuierungsunsicherheiten in den Konsequenzen. Ein in der Dissertation neu entwickelter Ansatz, der ’direkte Ansatz’, überträgt die Evakuierungsunsicherheit der diskreten Szenarien unmittelbar auf die Zufallsszenarien. Die Untersuchung des Metamodels in der Dissertation führte zu folgenden Ergebnissen. Erstens,dasAntwortflächenmodellbildetdieKonsequenzenderdiskretenSzenarienausreichend genau ab. Zweitens, dazu trägt die Metamodellunsicherheit wesentlich bei. Allerdings zeigt die ’prediction-interval’-Methode einen Nachteil für die Risikoanalyse. Zur Lösung dieses Nachteils werden potentielle Ansätze diskutiert. Und drittens, der direkte Ansatz gibt die Evakuierungsunsicherheiten des komplexen Modells wieder, welche dann die Konsequenzen der Zufallsszenarien deutlich beeinflussen. Aus diesem Grund ist die Evakuierungsunsicherheit für die Risikoanalyse wichtig. Zusätzlich wurde die ’projection array-based design’Methode in dieser Dissertation mit zwei Ansätzen angepasst: der Verknüpfung beider Simulationspläne für FDS und FDS+Evac sowie deren schrittweisen Verfeinerung. Die Effizienz des Metamodels wird durch beide Ansätze erhöht. Diese Ergebnisse führen zu folgenden Schlussfolgerungen: erstens, das Metamodell integriert die Konsequenzen der diskreten Szenarien auf eine effiziente Weise in die Risikoanalyse und ermöglicht dadurch die Berücksichtigung einer höheren Komplexität; und zweitens, das Metamodell stellt einen Fortschritt für Risikoanalysen nicht nur für Straßentunnel sondern auch allgemein im Brandingenieurwesen dar. Aus diesen beiden Gründen kann das Metamodell für andere Methodiken zur Risikoanalyse interessant sein. Zudem ist das Metamodel flexibel auf andere Problemstellungen außerhalb der Risikoanalyse anwendbar, wie z.B. der Bewertung der Bauwerkssicherheit, welche von zeitaufwändigen Untersuchung und mehreren Variablen abhängt. KW - Metamodel KW - Surrogate KW - Uncertainty KW - Risk KW - Consequence KW - Fire KW - Evacuation KW - Tunnel PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:468-20200114-101029-6 DO - https://doi.org/10.25926/evq8-h241 SP - 1 EP - 171 PB - Bergische Universität Wuppertal CY - Wuppertal AN - OPUS4-51039 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Huismann, Sven A1 - Zeiml, M. A1 - Korzen, Manfred A1 - Millard, A. ED - Millard, A. ED - Pimienta, P. T1 - Engineering Modelling N2 - This chapter presents the most commonly used approach to analyse the thermo-mechanical behaviour of concrete structures subjected to high temperatures as in the case of fire loading. Prescriptions of the Eurocode are detailed for the thermal as well as the mechanical analysis. Finally, recommendations from two national (Austrian and German) guidelines give some improvements for Underground infrastructure. KW - Concrete KW - High temperature KW - Stress-strain-relation PY - 2019 SN - 978-3-030-11995-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-11995-9 SN - 2213-204X SN - 2213-2031 SP - 15 EP - 25 PB - Springer CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-51186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Oesch, Tyler A1 - Stenzel, Ludwig A1 - Weise, Frank T1 - Non-destructive Evaluation of the Contribution of Polymer-Fibre Orientation and Distribution Characteristics to Concrete Performance during Fire N2 - Although concrete itself is not a combustible material, concrete mixtures with high density, such has high-performance concretes (HPCs), are susceptible to significant damage during fires due to explosive spalling. Past research has shown that the inclusion ofpolymer fibres in high density concrete can significantly mitigate this fire damage. The exact mechanisms causing this increased spalling resistance are not yet fully understood, but it is thought that the fibres facilitate moisture transport during fire exposure, which in turn contributes to relief of internal stresses in the spalling-susceptible region. In this study, X-ray Computed Tomography (CT) was applied to observe the interaction between polymer fibres and cracking during thermal exposure. For this purpose, two concrete samples containing different polymer fibre types were subjected to incremental application of a defined thermal exposure. CT images were acquired before and after each thermal exposure and powerful image processing tools were used to segment the various material components. This enabled a detailed analysis of crack formation and propagation as well as the visualization and quantification of polymer fibre characteristics within the concrete. The results demonstrated that the orientation of both fibres and cracks in polymerfibre reinforced concrete tend to be anisotropic. The results also indicated that crack geometry characteristics may be correlated with fibre orientation, with cracks tending to run parallel to fibre beds. Clear quantitative relationships were also observed between heating and increasing cracking levels, expressed in terms of both crack surface area and crack volume. KW - Concrete KW - Fire resistance KW - Polymer fibre PY - 2019 SN - 978-3-030-00867-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-00868-0_4 VL - 95 SP - 51 EP - 73 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Zürich AN - OPUS4-51077 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd A1 - Günther, Tobias A1 - Völker, Tobias T1 - LIBS – Betonanalytik mit dem Laser N2 - Es wird ein alternatives Verfahren zur schnellen zweidimensionalen Analyse der chemischen Zusammensetzung von Baustoffen vorgestellt. Dieses beruht auf der Kombination des Abtrags einer geringen Materialmenge durch einen gepulsten Laser, der Plasmaerzeugung und der Analyse der Lichtemission des Plasmas mittels optischer Spektroskopie. Es können prinzipiell alle Elemente gleichzeitig nachgewiesen werden. Damit ist es möglich einerseits Informationen über den Baustoff an sich als auch über den Eintrag potentiell schädigender Elemente (z. B. Cl, C, Na, K, S) zu gewinnen. Das Verfahren kann automatisiert im Labor oder als mobile Version direkt vor Ort eingesetzt werden. Es liefert zweidimensionale Bilder der Elementverteilung in Echtzeit. Es kann ohne große Probenvorbereitung z. B. direkt an der Querschnittsfläche eines Bohrkernes gemessen werden. Die Messung dauert nur wenige Minuten. Das Prinzip der Messung, die Vor- und die Nachteile, sowie die verfügbare Gerätetechnik für den Einsatz im Labor oder direkt am Bauwerk werden vorgestellt. Abschließend werden praktische Beispiele für die Anwendung des LIBS-Verfahrens zur Erfassung des Chlorid-Eintrages, der Karbonatisierung und der Verteilung von Schwefel präsentiert. T2 - 9. Betonfachtagung CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2019 KW - Chloride KW - Beton KW - LIBS KW - Schädigung PY - 2019 SP - 1 PB - InformationsZentrum Beton GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-51675 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Fast quantitave chemical analysis of concrete using LIBS N2 - Overview of application of LIBS for the fast and automated quantitative chemical analysis of concrete. T2 - NDT-E Workshop CY - Berlin, Germany DA - 12.06.2019 KW - Sulphate KW - LIBS KW - Concrete KW - Damage KW - Chloride KW - Mapping PY - 2019 AN - OPUS4-51704 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - LIBS – Betonanalytik mir dem Laser N2 - Es wird ein alternatives Verfahren zur schnellen zweidimensionalen Analyse der chemischen Zusammensetzung von Baustoffen vorgestellt. Dieses beruht auf der Kombination des Abtrags einer geringen Materialmenge durch einen gepulsten Laser, der Plasmaerzeugung und der Analyse der Lichtemission des Plasmas mittels optischer Spektroskopie. Es können prinzipiell alle Elemente gleichzeitig nachgewiesen werden. Damit ist es möglich einerseits Informationen über den Baustoff an sich als auch über den Eintrag potentiell schädigender Elemente (z. B. Cl, C, Na, K, S) zu gewinnen. Das Verfahren kann automatisiert im Labor oder als mobile Version direkt vor Ort eingesetzt werden. Es liefert zweidimensionale Bilder der Elementverteilung in Echtzeit. Es kann ohne große Probenvorbereitung z. B. direkt an der Querschnittsfläche eines Bohrkernes gemessen werden. Die Messung dauert nur wenige Minuten. Das Prinzip der Messung, die Vor- und die Nachteile, sowie die verfügbare Gerätetechnik für den Einsatz im Labor oder direkt am Bauwerk werden vorgestellt. Abschließend werden praktische Beispiele für die Anwendung des LIBS-Verfahrens zur Erfassung des Chlorid-Eintrages, der Karbonatisierung und der Verteilung von Schwefel präsentiert. T2 - 9. Betonfachtagung CY - Berlin, Germany DA - 12.11.2019 KW - Chloride KW - Beton KW - LIBS KW - Schädigung PY - 2019 AN - OPUS4-51673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) Automated 2D chemical analysis of chloride content in concrete structures N2 - The application of a LIBS system is presented. A diode-pumped low energy laser (3 mJ, 1.5 ns, 100 Hz) and a compact NIR spectrometer are used. A scanner allows the two-dimensional element mapping. For the quantitative analysis calibration of the system is carried out with reference samples in a concentration range of chlorine of 0.05 wt.% to 2.5 wt.%. To determine the 2D distribution of harmful elements (Cl, C), concrete cores were drilled, split and analyzed directly. By comparing the chloride ingress and the carbonation, the interaction of both processes can be visualized in one measurement that takes less than 10 minutes with a drill core of 50 mm x 100 mm. Results obtained were compared and verified with standard measurements. T2 - Concrete Solutions 2019 CY - Cluj Napoca, Romania DA - 30.09.2019 KW - Chloride KW - Beton KW - LIBS KW - Schädigung PY - 2019 AN - OPUS4-51703 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Mobile LIBS-System for condition assesment of concrete structures on-site N2 - Application of a mobile LIBS system for on-site investigation of chemical composition of concrete. T2 - SMAR 2019 CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Mobile system KW - LIBS KW - Concrete KW - Damage KW - Chloride KW - Sulphate KW - Mapping PY - 2019 AN - OPUS4-51706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Oesch, Tyler A1 - Weise, Frank A1 - Bruno, Giovanni T1 - Detection and Quantification of Cracking in Concrete Aggregate through Virtual Data Fusion of X-ray Computed Tomography Images N2 - In this work, which is part of a larger research program, a framework called “virtual data fusion“ was developed to provide an automated and consistent crack detection method that allows for the cross-comparison of results from large quantities of X-ray Computed Tomography (CT) data. A partial implementation of this method in a custom program was developed for use in research focused on crack quantification in Alkali-Silica Reaction (ASR)-sensitive concrete aggregates. During the CT image processing, a series of image analyses tailored for detecting specific, individual crack-like characteristics were completed. The results of these analyses were then “fused” in order to identify crack-like objects within the images with much higher accuracy than that yielded by any individual image analysis procedure. The results of this strategy demonstrated the success of the program in effectively identifying crack-like structures and quantifying characteristics, such as surface area and volume. The results demonstrated that the source of aggregate has a very significant impact on the amount of internal cracking, even when the mineralogical characteristics remain very similar. River gravels, for instance, were found to contain significantly higher levels of internal cracking than quarried stone aggregates of the same mineralogical type. KW - X-ray Computed Tomography (CT) KW - Alkali-Silica Reaction (ASR) KW - Crack Detection KW - Damage Quantification KW - ASR-Sensitive Aggregate PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-512170 DO - https://doi.org/10.3390/ma13183921 VL - 13 IS - 18 SP - Paper 3921 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-51217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hertwig, Andreas T1 - Towards hydrogen economy: multimethod analysis and operando investigation of mesoporous iridium oxides films for electrocatalysis, EMPIR/EURAMET Project HyMet 16ENG03 N2 - In the face of rising energy demand and the impending climate change the development of a sustainable, fossil-free fuel and chemical production is of global importance. One possible goal is the development of electrochemical conversion processes using catalysts. Porous materials play an important role in such energy applications. The key to the development of improved catalysts is a better understanding of the relations between their performance, stability and physico-chemical properties. However, the complex morphology of such catalysts constitutes a challenge even for modern analytical techniques. Spectroscopic ellipsometry (SE) is a versatile method for studying material properties by using appropriate models (e.g. film thickness, optical and electronic properties). The fact that the material properties cannot be taken directly from the measured spectra, the developed models have to be validated. In a first step, the model for the ellipsometric fit studies of a calcination series of mesoporous iridium oxide films (300 – 600 °C) was investigated and validated with respect to their material properties. Moreover, the electronic structures of the catalysts reveal a direct correlation with electrochemical activities. The development of an environmental cell offers the possibility of investigations under real conditions. This will allow changes in the optical and electronic properties during the electrocatalytic oxygen evolution reaction. T2 - HyMet dissemination event CY - Online meeting DA - 17.11.2020 KW - Correlative ex-situ ellipsometric analysis KW - Ellipsometric operando investigation KW - Hydrogen economy KW - Mesoporous iridium oxides films KW - Oxygen evolution reaction PY - 2020 AN - OPUS4-51629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bednarska, Dalia A1 - Wieczorek, Alicja A1 - von Werder, Julia T1 - A novel methodology for indirect application of hydrophobic agents into cement matrix: Superabsorbent polymers (SAPs) as a delivery medium N2 - Hydrophobic agents are one of the most commonly used means of prolonging the lifespan of cement-based materials. However, when water-repellent is added to the batch water it can interfere with cement hydration leading to deteriorated mechanical properties of the hardened material. To eliminate this drawback, a novel methodology of indirectly applying hydrophobic agents to cement-based materials is introduced. The presented approach uses super absorbent polymers (SAPs) as a delivery medium. SAP containing water-repellent is added to the fresh cement mixture, which ensures a gradual release of the admixture. The release is driven either by drying which generates moisture gradient or by compression of polymer particles by hydrates arising in their vicinity. Such mechanisms lead to a delayed dosage of the hydrophobic agent, which is when the partially hardened cement matrix is less vulnerable to interference compared to the fresh mixture. The effectiveness of the proposed methodology was verified in the extensive experimental program. Cement mortars of two water-to-cement ratios (0.4, and 0.5) were tested in terms of compressive strength, capillary absorption, and contact angle among others. Based on the obtained results it is concluded that the proposed methodology limits the negative impact of the hydrophobic agent on cement hydration. The mechanical performance of the samples modified with the indirectly dosed admixture is improved compared to the conventionally hydrophobized material in each analysed case. The results of isothermal calorimetry support the thesis. Additionally, the effectiveness of imparting hydrophobic characteristics to the cement matrix was as good as in the case of the conventional dosing. The mercury intrusion porosimetry, as well as thermogravimetric tests, were run to provide a deeper insight into the microstructure and composition of the modified material. Scanning electron microscopy was used to give a better insight into samples’ morphology. The novel methodology presented can also potentially be used to dose other types of admixtures that can interfere with cement hydration. KW - Super absorbent polymers KW - Cement mortar KW - Hydrophobic admixture KW - Hydrophobization KW - Capillary absorption KW - Thermal analysis PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-637701 DO - https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04935 SN - 2214-5095 VL - 23 SP - 1 EP - 23 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63770 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Müller, Maximilian A1 - Mieller, Björn A1 - Bartholmai, Matthias T1 - RFID sensor systems embedded in concrete – validation experiments for long-term monitoring N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in concrete, which requires non-degrading and robust encapsulation. Further Requirements are passive communication and energy supply, appropriate antenna design, placement and fixation in concrete, and the selection and implementation of sensors and connections. The concept is to develop and optimize a simple and robust system, which meets the requirements, as well as comprehensive validation in concrete specimen and real world applications. Two different systems were developed (HF and UHF RFID, respectively). First tasks were the implementation of analog sensors using the superposition principle for the signal adaption. Investigation of suitable materials for robust encapsulation and sensor protection against basic environments. Four materials were investigated in pH 13 solution for 14 days - 3D-Printer-Polymer was completely resolved - PVC has no noticeable decrease in weight - (VitaPro) glass filter for the sensor protector, has weight loss 2.7 % - The epoxy resin has increased by 1.8 % due to moisture expansion Different concrete samples were prepared for the validation of the systems. RFID sensors were embedded in different integration depths. Investigate the energy- and data transfer through concrete, also with varying moisture content. Additionally, signal strength data was used to optimize and validate the antenna characteristics in concrete. Next steps are to guarantee a sufficient energy supply for UHF RFID systems embedded in different concrete mixtures and further embedding the HF and UHF RFID systems in real bridges and buildings to validate the long term monitoring. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Smart structures KW - RFID sensors KW - Long-term requirements KW - Structural health monitoring KW - Passive RFID KW - Sensor requirements KW - Sensors in concrete PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-403496 UR - https://www.ndt.net/?id=21499 SN - 1435-4934 VL - 22 IS - 9 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-40349 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Müller, Maximilian A1 - Mieller, Björn A1 - Bartholmai, Matthias T1 - RFID sensor systems embedded in concrete – Validation experiments for long-term monitoring T1 - RFID Sensorsysteme eingebettet in Beton – Validierungsexperimente zum Langzeitmonitoring N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in concrete, which requires non-degrading and robust encapsulation. Further Requirements are passive communication and energy supply, appropriate antenna design, placement and fixation in concrete, and the selection and implementation of sensors and connections. The concept is to develop and optimize a simple and robust system, which meets the requirements, as well as comprehensive validation in concrete specimen and real world applications. Two different systems were developed (HF and UHF RFID, respectively). First tasks were the implementation of analog sensors using the superposition principle for the signal adaption. Investigation of suitable materials for robust encapsulation and sensor protection against basic environments. Four materials were investigated in pH13 solution for 14 days - 3D-Printer-Polymer was completely resolved - PVC has no noticeable decrease in weight - (VitaPro) glass filter for the sensor protector, has weight loss 2.7% - The epoxy resin has increased by 1.8% due to moisture expansion Different concrete samples were prepared for the validation of the systems. RFID sensors were embedded in different integration depths. Investigate the energy- and data transfer through concrete, also with varying moisture content. Additionally, signal strength data was used to optimize and validate the antenna characteristics in concrete. Next steps are to guarantee a sufficient energy supply for UHF RFID systems embedded in different concrete mixtures and further embedding the HF and UHF RFID systems in real bridges and buildings to validate the long term monitoring. KW - RFID sensors KW - Structural health monitoring KW - Sensors in concrete KW - Smart structures KW - Sensor requirements PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-418331 UR - http://www.ndt.net/?id=21499 SN - 1435-4934 VL - 22 IS - 9 SP - Artikel 8, 1 EP - 7 PB - NDT.net CY - Bad Breisig AN - OPUS4-41833 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Buljak, V. A1 - Oesch, Tyler A1 - Bruno, Giovanni T1 - Simulating fiber-reinforced concrete mechanical performance using CT-based fiber orientation data N2 - The main hindrance to realistic models of fiber-reinforced concrete (FRC) is the local materials property variation, which does not yet reliably allow simulations at the structural level. The idea presented in this paper makes use of an existing constitutive model, but resolves the problem of localized material variation through X-ray computed tomography (CT)-based pre-processing. First, a three-point bending test of a notched beam is considered, where pre-test fiber orientations are measured using CT. A numerical model is then built with the zone subjected to progressive damage, modeled using an orthotropic damage model. To each of the finite elements within this zone, a local coordinate system is assigned, with its longitudinal direction defined by local fiber orientations. Second, the parameters of the constitutive damage model are determined through inverse analysis using load-displacement data obtained from the test. These parameters are considered to clearly explain the material behavior for any arbitrary external action and fiber orientation, for the same geometrical properties and volumetric ratio of fibers. Third, the effectiveness of the resulting model is demonstrated using a second, “control” experiment. The results of the “control” experiment analyzed in this research compare well with the model results. The ultimate strength was predicted with an error of about 6%, while the work-of-load was predicted within 4%. It demonstrates the potential of this method for accurately predicting the mechanical performance of FRC components. KW - Fiber-reinforced concrete KW - X-ray computed tomography (CT) KW - Anisotropic fiber orientation KW - Inverse analysis PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-474728 DO - https://doi.org/10.3390/ma12050717 SN - 1996-1944 VL - 12 IS - 5 SP - 717, 1 EP - 16 PB - MDPI AN - OPUS4-47472 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Gebäudebegrünung mit Biofilmen: Herausforderungen und Chancen N2 - Der Vortrag stellt die Ergebnisse der Forschungsarbeiten zur Biorezeptivität von Betonfassaden sowie der gezielten Applikation von Algen dominierten Biofilmen auf Betonfassaden vor. Insbesondere werden die Anforderungen an eine repräsentative Prüfmethode erläutert. T2 - BuGG-Tag der Forschung und Lehre Gebäudegrün 2024 CY - Leipzig, Germany DA - 26.09.2024 KW - Begrünung KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Biofilm PY - 2024 AN - OPUS4-62221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Holtappels, Kai A1 - Krischok, Frank A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Oeleker, Karin A1 - Thomalla, Nadine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die „Empfehlungen über die Beförderung gefährlicher Güter, Handbuch über Prüfungen und Kriterien“ ergänzen die „ Empfehlungen über die Beförderung gefährlicher Güter, Modellvorschriften“ und das „Global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS)“. Sie enthalten Kriterien, Prüfmethoden und Verfahren, die für die Klassifizierung gefährlicher Güter gemäß den Vorschriften der Teile 2 und 3 der Modellvorschriften als auch von Chemikalien, von denen physikalische Gefahren nach dem GHS ausgehen, anzuwenden sind. Das Handbuch über Prüfungen und Kriterien, ursprünglich entwickelt vom „Economic and Social Council’s Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods“, welches eine erste Version im Jahre 1984 annahm, wurde regelmäßig aktualisiert und berichtigt. Gegenwärtig erfolgt die Aktualisierung unter Federführung des „Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods and on the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals“ (Sachverständigenausschuss), welches das ursprüngliche Gremium 2001 ersetzte. Die sechste überarbeitete Ausgabe enthält alle Änderungen zur fünften überarbeiteten Ausgabe, die vom Ausschuss während seiner fünften und sechsten Sitzungsperiode 2010 und 2012 angenommen wurden (veröffentlicht unter den Dokumentennummern ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.1 und ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.2), die während der siebenten Sitzungsperiode 2014 angenommenen Änderungen (ST/SG/AC.10/42/Add.2) sowie das Corrigendum zur 6. Ausgabe vom Februar 2016 (ST/SG/AC.10/11/Rev.6/Corr.1) und die während der achten Sitzungsperiode 2016 angenommenen Änderungen (ST/SG/AC.10/11/Rev.6/Amend.1) vom 9. Dezember 2016. Die neuen Änderungen aus 2016 betreffen insbesondere: - Änderungen des Prüfverfahrens für die Klassifizierung von Lithium-Metall und Lithium-Ionen-Batterien - Änderung des Klassifizierungsverfahrens für ammoniumnitrathaltige Düngemittel - Ein neuer Unterabschnitt für die Prüfungszusammenfassung für Lithiumzellen und -batterien - Ein neuer Abschnitt für das Klassifizierungsverfahren und Kriterien in Bezug auf feste ammoniumnitrathaltige Düngemittel - Änderung des Anhangs 7 für die Prüfung von Blitzknallsätzen - Änderungen zur Unterstützung der Verwendung des UN-Prüfhandbuchs im Sinne des GHS KW - UN-Prüfhandbuch KW - Gefahrguttransport KW - Klassifizierung KW - Prüfmethoden PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-473792 SN - 978-3-9818270-9-5 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-47379 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. SP - 1 EP - 617 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 6., Amd. 1 AN - OPUS4-47379 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Dzierliński, M. A1 - Lilienthal, A. J. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Aerial-based gas tomography – from single beams to complex gas distributions N2 - In this paper, we present and validate the concept of an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) gas sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming at a versatile octocopter. While the TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements, it does not measure the distance traveled by the laser diode’s beam nor the distribution of gas along the optical path. Thus, we complement the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from a set of integral concentration measurements. To allow for a fundamental ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present results showing its performance characteristics and 2D plume reconstruction capabilities under realistic conditions. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). KW - Aerial robot olfaction KW - Mobile robot olfaction KW - Gas tomography KW - TDLAS KW - Plume PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-487843 DO - https://doi.org/10.1080/22797254.2019.1640078 SP - 1 EP - 16 PB - Taylor & Francis CY - London AN - OPUS4-48784 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Powierza, Bartosz A1 - Oesch, Tyler A1 - Dlugosch, R. A1 - Weise, Frank T1 - Thermally-induced moisture transport in high-performance concrete studied by X-ray-CT and 1H-NMR N2 - The thermohydraulic damage mechanism is one of the primary causes for explosive spalling of highperformance concrete. This paper presents the spatially- and temporally-resolved analysis of the thermally-induced moisture transport and reconfiguration processes by means of X-ray-CT and 1HNMR. Thermal testing results for a high-performance concrete, which is sensitive to explosive spalling and which was prepared with and without added polypropylene fibres, are presented in this paper. These results indicate that the addition of fibres leads to a faster and deeper migration of the drying front and, thus, to a lower likelihood of vapour-pressure induced explosive spalling. KW - Explosive spalling KW - Thermally-induced moisture transport KW - X-ray-CT KW - 1H-NMR KW - High-performance concrete PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.065 SN - 0950-0618 VL - 224 SP - 600 EP - 609 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-48727 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rastayesh, S. A1 - Long, Lijia A1 - Sørensen, J. D. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Risk Assessment and Value of Action Analysis for Icing Conditions of Wind Turbines Close to Highways N2 - The paper presents research results from the Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network INFRASTAR in the field of reliability approaches for decision-making for wind turbines and bridges. This paper addresses the application of Bayesian decision analysis for installation of heating systems in wind turbine blades in cases where an ice detection system is already installed in order to allow wind turbines to be placed close to highways. Generally, application of ice detection and heating systems for wind turbines is very relevant in cases where the wind turbines are planned to be placed close to urban areas and highways, where risks need to be considered due to icing events, which may lead to consequences including human fatality, functional disruptions, and/or economic losses. The risk of people being killed in a car passing on highways near a wind turbine due to blades parts or ice pieces being thrown away in cases of overicing is considered in this paper. The probability of being killed per kilometer and per year is considered for three cases: blade parts thrown away as a result of a partial or total failure of a blade, ice thrown away in two cases, i.e., of stopped wind turbines and of wind turbines in operation. Risks due to blade parts being thrown away cannot be avoided, since low strengths of material, maintenance or manufacturing errors, mechanical or electrical failures may result in failure of a blade or blade part. The blade (parts) thrown away from wind turbines in operation imply possible consequences/fatalities for people near the wind turbines, including in areas close to highways. Similar consequences are relevant for ice being thrown away from wind turbine blades during icing situations. In this paper, we examine the question as to whether it is valuable to put a heating System on the blades in addition to ice detection systems. This is especially interesting in countries with limited space for placing wind turbines; in addition, it is considered if higher power production can be obtained due to less downtime if a heating system is installed. KW - Risk assessment KW - Value of action analysis KW - Icing conditions KW - Wind turbine KW - Blade PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-487805 DO - https://doi.org/10.3390/en12142653 VL - 12 IS - 14 SP - 2653-1 EP - 2653-15 PB - MDPI AN - OPUS4-48780 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Mai A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha A1 - Krüger, Simone T1 - Fire tests of steel tension rod systems with intumescent coating N2 - Purpose – The purpose of this paper is to investigate the performance of intumescent coating on tension rod systems and their components. Steel tension rod systems consist of tension rods, fork end connectors and associated intersection or gusset plates. In case of fire, beside the tension rods themselves, the connection parts require appropriate fire protection. Intumescent fire protection coatings prevent a rapid heating of the steel and help secure the structural load-carrying capacity. Because the connection components of tension rod systems feature surface curvature and a complex geometry, high demand is placed on the intumescence and thermal protection performance of the coatings. Design/methodology/approach – In this paper, experimental studies were carried out for steel tension rod systems with intumescent coating. The examined aspects include the foaming and cracking behaviour, the influence of different dry film thicknesses, the heating rate of the steel connecting parts in comparison to the tension rods, and the mounting orientation of the tension rods together with their fork end connectors. Findings – The results show that a decrease in surface curvature and/or an increase inmass concentration of the steel components leads to a lower heating rate of the steel. Moreover, the performance of the intumescent coating on tension rod systems is influenced by themounting orientation of the steel components. Originality/value – The findings based on fire tests contribute to a better understanding of the intumescent coating performance on connection components of tension rod systems. This subject has not been extensively studied yet. KW - Steel KW - Fire test KW - Intumescent coating KW - Reactive fire protection system KW - Tension rod system PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1108/JSFE-01-2019-0005 SN - 2040-2317 VL - 11 IS - 1 SP - 22 EP - 32 PB - Emerald Publishing Limited AN - OPUS4-48714 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Explosionsartiges Abplatzen gefügedichter Betone im Brandfall N2 - Beton, der heutzutage meist verwendete Baustoff, weist neben gutem Festigkeits- und Dauerhaftig-keitsverhalten ebenfalls erhöhte Brandschutzeigenschaften auf. Jedoch zeigen zahlreiche Schadensfälle, dass vor allem gefügedichte Betone im Brandfall zu explosionsartigen Abplatzungen neigen. Diese führen zum Freilegen der vorhandenen Stahlbewehrung und zur Verminderung des tragfähigen Bauteilquer-schnitts. Das wiederum kann im schlimmsten Fall eine Gefährdung der Standsicherheit eines Bauwerks zur Folge haben. Nach derzeitigem Stand werden die explosionsartigen Abplatzungen auf thermomechanische und thermohydraulische Prozesse zurückgeführt. Letztere beruhen auf der Generierung hoher Wasserdampfdrücke in einseitig brandbeanspruchten Betonbauteilen, die zum einen auf die geringe Permeabilität des hochfesten Betons und zum anderen auf die Bildung einer wassergesättigten Zone, der sogenannten „moisture clog“ zurückzuführen sind. Die experimentelle Analyse der dabei ablaufenden Feuchtetransport- und Feuchteumlagerungsmechanismen ist Gegenstand des Vortrags. Dazu wurde an der BAM im Rahmen eines MI-Typ 2 Projektes (FB 7.1, 7.3, 8.5) ein Versuchsstand aufgebaut, der die dreidimensionale, simultane Analyse und Quantifizierung des Feuchtetransports an einsei-tig erwärmten, miniaturisierten Prüfkörpern aus gefügedichtem Beton mittels Röntgencomputertomographie erstmals ermöglicht. Zusätzlich wird die eindimensionale Feuchteverteilung im Prüfkörper mittels Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Technik vor und nach einseitiger Erwärmung untersucht. Mithilfe dieser Prüfmethodologie ist es möglich, die Ausbildung einer Trocknungs- bzw. Dehydrationszone sowie einer tiefergelegenen Feuchteakkumulationszone zeitlich aufgelöst abzubilden. Darüber hinaus können die Einflüsse einer Polypropylenfaserzugabe auf den thermisch induzierten Feuchtetransport quantifiziert werden. T2 - Abteilungs-Vortragsseminar CY - Berlin, Germany DA - 30.04.2019 KW - Explosionsartiges Abplatzen KW - Moisture clog KW - X-ray-CT KW - 1H-NMR KW - High-performance concrete PY - 2019 AN - OPUS4-48729 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühl, Christiane T1 - Risikomanagement beim Transport gefährlicher Güter in Europa N2 - Auf Initiative der Europäischen Kommission ist die Europäische Eisenbahn Agentur seit einigen Jahren damit beauftragt, in Zusammenarbeit mit einer Reihe von Expertinnen und Experten aus Europa harmonisierte Leitlinien für das Risikomanagement im Gefahrgutsektor zu entwickeln und fortzuschreiben. Der Vortrag informiert über die Entwicklung und den Stand der Arbeiten zum „Inland Transport of Dangerous Goods Risk Management Framework“ (RMF): - Warum gibt es das Risk Management Framework? - Wer ist an der Entwicklung beteiligt? - Wie ist das Risk Management Framework aufgebaut, an wen richtet es sich und was beinhaltet es? - Welche grundsätzlichen Fragen sind zu klären? - Wie geht es weiter? T2 - 29. Münchner Gefahrgut-Tage CY - Munich, Germany DA - 27.05.2019 KW - Gefahrguttransport KW - Risikomanagement KW - Risk Management Framework PY - 2019 SP - Paper 14, 1 PB - Süddeutscher Verlag Veranstaltungen GmbH CY - Landsberg AN - OPUS4-48738 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Wu, Cheng-Chieh T1 - KonSens - RFID embedded² systems in concrete – validation experiments N2 - Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in concrete, which requires non-degrading and robust encapsulation. Further Requirements are passive communication and energy supply, appropriate antenna design, placement and fixation in concrete, and the selection and implementation of sensors and connections. The concept is to develop and optimize a simple and robust system, which meets the requirements, as well as comprehensive validation in concrete specimen and real world applications. Two different systems were developed (HF and UHF RFID, respectively). First tasks were the implementation of analog sensors using the superposition principle for the signal adaption. Investigation of suitable materials for robust encapsulation and sensor protection against basic environments. Four materials were investigated in pH 13 solution for 14 days - 3D-Printer-Polymer was completely resolved - PVC has no noticeable decrease in weight - (VitaPro) glass filter for the sensor protector, has weight loss 2.7 % - The epoxy resin has increased by 1.8 % due to moisture expansion Different concrete samples were prepared for the validation of the systems. RFID sensors were embedded in different integration depths. Investigate the energy- and data transfer through concrete, also with varying moisture content. Additionally, signal strength data was used to optimize and validate the antenna characteristics in concrete. Next steps are to guarantee a sufficient energy supply for UHF RFID systems embedded in different concrete mixtures and further embedding the HF and UHF RFID systems in real bridges and buildings to validate the long term monitoring. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Passive RFID KW - RFID sensors KW - Sensors in concrete KW - Smart structures KW - Structural health monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-48790 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Static load monitoring of a concrete bridge using a high-precision distributed fiber optic sensor system N2 - In the present study, the impact of static traffic loading on the slight deflection effects in the concrete structure of an existing bridge has been investigated using distributed fiber optic sensors. In the face of increasing traffic density and severe traffic loading, the results of the load tests on the Amsterdam bridge 705 make an important contribution to the understanding of its structural behavior. The concept of the static loading was based on the use of two 36-ton trucks stopped on the bridge at multiple pre-determined locations. The load applied in this way led to location-dependent small deflection effects recorded as longitudinal strain of the sensing fiber embedded at the underside of the bridge. The measurements were performed with a commercially-available solution based on Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry with the measurement accuracy in the range of 0.5 µm/m. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Distributed fiber optic sensing KW - Bridge monitoring KW - TW-COTDR KW - Static load monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-48779 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Hlavacek, Petr A1 - Ebell, Gino A1 - Gluth, Gregor A1 - Reinemann, Stefi A1 - Mietz, Jürgen A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Betonstahlkorrosion in Geopolymerbetonen bei Angriff von Kohlenstoffdioxid und Chlorid N2 - Der kritische, Korrosion auslösende Chloridgehalt für die Beurteilung der Korrosions-beständigkeit von Betonstahl in Geopolymerbetonen ist von großer Bedeutung für die Dauerhaftigkeitsprognose für bewehrte Elemente aus solchen Materialien. Es sind kaum experimentelle Daten in der Fachliteratur vorhanden und die vorliegenden Werte unterscheiden sich zwischen den Studien erheblich. In diesem Projekt wurde der kritische, Korrosion auslösende Chloridgehalt für Betonstahl (BSt 500) in flugaschebasierten (Ca-armen) Geopolymermörtel für verschiedene Beaufschlagungskombinationen bestimmt: Chloridbeaufschlagung mit 1 M NaCl-Lösung; Auslaugen in entionisiertem Wasser und anschließende Chloridbeaufschlagung im 1 M NaCl-Lösung; Auslaugen in entionisiertem Wasser, Carbonatisierung in Luft bei 20 °C und natürlicher CO2 Konzentration und anschließende Chloridbeaufschlagung mit 1 M NaCl-Lösung. Für Referenz-Zwecke wurde zusätzlich der Korrosion auslösende Chloridgehalt für eine Portland-Zement Mischung bei Auslagerung in 1 M NaCl-Lösung bestimmt. KW - Korrosion KW - Geopolymer PY - 2019 SP - 1 EP - 83 AN - OPUS4-49752 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Consequences in Case of an Acetylene Cylinder Failure N2 - Again and again in case of a fire a bursting of acetylene cylinders occure. In the case of such a cylinder failure, these represent an enormous threat to fire and rescue services. BAM has been dealing for many years with the effects of acetylene cylinder failure. The presentation introduces BAM's experimental work in this area and outlines various options for action to reduce the risk for fire and rescue services. In the beginning BAM as well as the experimental possibilities at the BAM TTS are presented. T2 - Workshop with KGS (Korea Gas Safety Corporation) and Samsung on Safety aspects of acetylene CY - Jucheon-myeon, Yeongwol-gun, Gangwon-do, South Korea DA - 12.11.2019 KW - Cylinder failure KW - Acetylene KW - Fragments KW - BLEVE PY - 2019 AN - OPUS4-49726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Akustische und elektromagnetische Prüfverfahren für verlegte Eisenbahnschienen N2 - In diesem Vortrag werden die aktuellen Techniken für die angewandte mechanisierte Schienenprüfung dargestellt und Perspektiven für die Zukunft der handgeführten und fahrzeuggeführten Prüftechnik aufgezeigt. Insbesondere wird hier die bildhafte Darstellung, der zusätzliche Nutzen von Arraysensoren sowie die Möglichkeiten der Simulation von Schienenfehlern vorgestellt. T2 - ZfP-Prüfertag 2019 im RB Südost CY - Halle, Germany DA - 13.11.2019 KW - Arraysensoren KW - Mechanisierte Schienenprüfung KW - Ultraschall KW - Wirbelstrom KW - Simulation PY - 2019 AN - OPUS4-49687 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - Simulation of an instrumented ultrasonic test run with a rail inspection train N2 - Rail inspection performed by ultrasonic rail inspection trains is a complex and challenging process. A large number of variables and parameters given by the environment, the track and the testing-system have an influence on the overall performance of the inspection and the inspection result. Typically the parameter vary in a combination depending on the track condition. To evaluate the individual influence of each relevant variable, simulation tools can be used. Therefore the entire inspection process has to be transferred into a model using combined modelling techniques. The goal of this work is to model an instrumented ultrasonic test run with a rail inspection train with the parameters varied by a script over a virtually driven distance. T2 - 46th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation- QNDE 2019 CY - Portland, OR, USA DA - 14.07.2019 KW - Simulation KW - Ultrasound KW - Rail inspection KW - Modelling PY - 2019 AN - OPUS4-49684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Acoustic Emission Monitoring of materials, production processes, infrastructures N2 - Acoustic Emission testing is a usable tool for failure Analysis of materials as well as to monitor infrastructurs or production processes. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Acoustic Emission (AE) KW - Laser Metal Deposition (LMD) KW - Pipeline KW - NDT Monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-49696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Safety in Technology and Chemistry - BAM Focus Area Infrastructure and the Test Site N2 - The poster contains a descirption of the extensive activities in the BAM focus area infrastructure and an overview of the experimental portfolio possible on the BAM Test Site Technical Safety (BAM TTS). T2 - 8. BMBF-Workshop "Zivile Sicherheitsforschung in Horziont Europa: Quo vadis? CY - Brüssel, Belgium DA - 20.11.2019 KW - BAM TTS KW - Focus area infrastructure KW - Tank failure KW - Safety KW - Security PY - 2019 AN - OPUS4-49762 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. T1 - Boosting a Low-Cost Sensor Network with Mobile High-Quality Sensors N2 - The Motivation of RASEM (Robot-assisted Environmental Monitoring): Monitoring of the air quality in industrial environments is inevitable to meet safety Standards. Because of economic and practical reasons, measurements are carried out sparsely in terms of time and space. Newest developments on the field of low cost sensor technology enable cost efficient long term monitoring of gases and dust T2 - 36th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - RASEM KW - Sensor network KW - Low-cost KW - Occupational health KW - Mobile Robot Olfaction PY - 2019 AN - OPUS4-49632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vahlsing, Thorsten T1 - Fe-simulation of eddy current signals produced from basic model cracks for running surface rail defects N2 - Non-destructive testing for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge cor-ner of railway tracks can be achieved using eddy current methods. With the extension of the tested zone to the running surface, rail defect signal types other than head checks can be measured. Due to their most-ly irregular shape, a quantitation based on a calibration against regular test cracks of varying depth may not be linear. Estimates of the expected influence of more complex crack patterns may be obtained by a finite element simulation of sufficiently simple limiting cases, like two displaced or intersecting cracks or a simply branched or flexed crack. As a first step, a 3D finite element model of the HC10 eddy current probe distributed by Prüftechnik Linke und Rühe (PLR), Germany was built and verified against meas-ured results from an (easily fabricated) reference block with isolated long cracks. T2 - Railway Engineering 2019 CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - Finite element analysis KW - Eddy current testing KW - Rail inspection PY - 2019 AN - OPUS4-49686 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stajanca, Pavol A1 - Hicke, Konstantin A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed Fiberoptic Sensor for Simultaneous Humidity and Temperature Monitoring Based on Polyimide-Coated Optical Fibers N2 - Along temperature, humidity is one of the principal environmental factors that plays an important role in various application areas. Presented work investigates possibility of distributed fiberoptic humidity monitoring based on humidity-induced strain measurement in polyimide (PI)-coated optical fibers. Characterization of relative humidity (RH) and temperature response of four different commercial PI- and one acrylate-coated fiber was performed using optical backscattering reflectometry (OBR). The study addresses issues of temperature-humidity cross sensitivity, fiber response stability, repeatability, and the influence of annealing. Acrylate-coated fiber exhibited rather unfavorable nonlinear RH response with strong temperature dependence, which makes it unsuitable for humidity sensing applications. On the other hand, humidity response of PI-coated fibers showed good linearity with fiber sensitivity slightly decreasing at rising temperatures. In the tested range, temperature sensitivity of the fibers remained humidity independent. Thermal annealing was shown to considerably improve and stabilize fiber RH response. Based on performed analysis, a 20 m sensor using the optimal PI-coated fibers was proposed and constructed. The sensor uses dual sensing fiber configuration for mutual decoupling and simultaneous measurement of temperature and RH variations. Using OBR, distributed dual temperature-RH monitoring with cm spatial resolution was demonstrated for the first time. KW - Distributed humidity sensing KW - Fiberoptic sensors KW - Polyimide-coated optical fibers KW - Optical frequency-domain reflectometry KW - Dual sensing PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-498871 DO - https://doi.org/10.3390/s19235279 VL - 19 IS - 23 SP - 5279 PB - MDPI AN - OPUS4-49887 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Schreier, Andy A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed BOFDA measurement on an 86 m long perfluorinated polymer optical fiber N2 - We present our research on the development of a Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) using a perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF) as a sensing fiber. The described works include investigations both on the selection of the setup components with respect to mode coupling effects and on the impact of the humidity cross-sensitivity. The suitability of the developed POF-based BOFDA is proved by a distributed measurement on an 86 m long PFGI-POF recorded with the spatial resolution of 6 m. T2 - 28th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Yokohama, Japan DA - 20.11.2019 KW - Brillouin sensing KW - BOFDA KW - Perfluorinated graded-index polymer optical fiber KW - PFGI-POF PY - 2019 SP - 27 EP - 28 AN - OPUS4-49865 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Active IR Thermography N2 - This is an overview about physics and principles of active thermography.The generation and detection of thermal contrasts is described. Two applications are explained more in detail: a large mural at a building wall heated by sun and crack detection supported by additional heating. T2 - NDT&E Advanced Training Workshop 2019 CY - Berlin, Germany DA - 12.06.2019 KW - NDT KW - Thermography KW - Civil engineering PY - 2019 AN - OPUS4-49790 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Unger, Jörg F. T1 - Efficient reliability analysis coupling importance sampling using adaptive subset simulation and PGD model reduction N2 - One of the most important goals in civil engineering is to guaranty the safety of constructions. National standards prescribe a required failure probability in the order of 10−6 (e.g. DIN EN 199:2010-12). The estimation of these failure probabilities is the key point of structural reliability analysis. Generally, it is not possible to compute the failure probability analytically. Therefore, simulation-based methods as well as methods based on surrogate modeling or response surface methods have been developed. Nevertheless, these methods still require a few thousand evaluations of the structure, usually with finite element (FE) simulations, making reliability analysis computationally expensive for relevant applications. The aim of this contribution is to increase the efficiency of structural reliability analysis by using the advantages of model reduction techniques. Model reduction is a popular concept to decrease the computational effort of complex numerical simulations while maintaining a reasonable accuracy. Coupling a reduced model with an efficient variance reducing sampling algorithm significantly reduces the computational cost of the reliability analysis without a relevant loss of accuracy. T2 - GAMM - Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik e.V. CY - Wien, Austria DA - 18.02.2019 KW - PGD model reduction KW - Numerical models KW - FE modelling PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/pamm.201900169 VL - 19 IS - 1 SP - 1 EP - 2 PB - Wiley- VCH Verlag GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-49786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Coupling PGD model reduction with importance sampling using adaptive subset simulation for reliability analysis N2 - The key point of structural reliability analysis is the estimation of the failure probability. This probability is defined as the integral over the failure domain which is given by a limit state function. Usually, this function is only implicit given by an underlying finite element simulation of the structure. It is generally not possible to solve the integral analytically. For that reason, numerical methods based on sampling and surrogates have been developed. Nevertheless, these sampling methods still require a few thousand calculations of the underlying finite element model, making reliability analysis computationally expensive for relevant applications. Coupling a reduced order model (proper generalized decomposition) with an efficient variance reducing sampling algorithm can reduce the computational cost of reliability analysis drastically. In the proposed method, an importance sampling technique is coupled with a reduced structural model by means of PGD to estimate the failure probability. Instead of calculating the design point e.g. with optimization algorithms, the design point is adaptively estimated by using the idea of subset simulation. The failure probability is estimated in an iterative scheme based on adaptively computing the design point and refining the PGD model. T2 - 5th international Workshop Reduced Basis, POD and PGD Model Reduction Techniques (MORTech) 2019 CY - Paris, France DA - 19.11.2019 KW - Reliability KW - Probability of failure KW - Importance sampling KW - Proper Generalized Decomposition KW - Reduced order models PY - 2019 AN - OPUS4-49801 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Wack, Y. A1 - Mook, G. T1 - Simulation of an instrumented ultrasonic test run with a rail inspection train N2 - Rail inspection performed by ultrasonic rail inspection trains is a complex and challenging process. A large number of variables and parameters given by the environment, the track and the testing-system have an influence on the overall performance of the inspection and the inspection result. Typically the parameter vary in a combination depending on the track condition. To evaluate the individual influence of each relevant variable, simulation tools can be used. Therefore the entire inspection process has to be transferred into a model using combined modelling techniques. The goal of this work is to model an instrumented ultrasonic test run with a rail inspection train with the parameters varied by a script over a virtually driven distance. T2 - 46th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation- QNDE 2019 CY - Portland, OR, USA DA - 14.07.2019 KW - Ultrasound KW - Rail inspection KW - Modelling KW - Simulation PY - 2019 VL - 2019 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-49839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Distributed Humidity Sensing in PMMA Polymer Optical Fibers N2 - The distributed measurement of relative humidity is a sought-after capability for a wide range of applications in civil engineering and structural health monitoring. We show that polymethyl methacrylate (PMMA) optical fi-bers can be employed as a sensor medium to conduct distributed humidity measurement by analyzing Rayleigh backscattering traces obtained by OTDR. We make use of the effect that water penetrates the fiber core and directly influences the local fiber attenuation and Rayleigh backscatter coefficient. We conducted distributed backscattering analysis for two different pulse wavelengths: 500 nm and 650 nm. The 650 nm results are susceptible to both, attenuation changes and backscatter changes, whereas backscatter results at 500 nm are not affected by humidity-induced attenuation and only exhibit a change of Rayleigh backscattered power as a function of humidity. The combined measurement and analysis of both parameters at these two wavelengths has the advantage that cross-sensitivities on backscatter change and attenuation, such as strain and tempera-ture changes, could be separated from the humidity response of the fiber. We present laboratory results for a humidity range between 30% and 90% for both pulse wavelengths: including step responses, humidity cycles and hysteresis analysis. In addition to the attenuation and backscatter coefficient dependence, we also analyze optical runtime changes as a function of humidity. POFs have the advantage that they can be directly embed-ded into materials such as concrete or soil to measure water content or localize water ingress. Standard step-index PMMA POFs can be used as a distributed relative humidity sensor up to 200 m distance. T2 - The 28th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Yokohama, Japan DA - 20.11.2019 KW - Distributed humidity sensor KW - PMMA KW - Rayleigh scattering KW - Polymer optical fiber KW - Distributed sensor KW - Optical fiber sensor KW - OTDR PY - 2019 AN - OPUS4-49868 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Distributed BOFDA measurement on an 86 m long perfluorinated polymer optical fiber N2 - We present our research on the development of a Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) using a perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF) as a sensing fiber. The described works include investigations both on the selection of the setup components with respect to mode coupling effects and on the impact of the humidity cross-sensitivity. The suitability of the developed POF-based BOFDA is proved by a distributed measurement on an 86 m long PFGI-POF recorded with the spatial resolution of 6 m. T2 - 28th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Yokohama, Japan DA - 20.11.2019 KW - Brillouin sensing KW - BOFDA KW - Perfluorinated graded-index polymer optical fiber KW - PFGI-POF PY - 2019 AN - OPUS4-49866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hicke, Konstantin A1 - Eisermann, René A1 - Chruscicki, Sebastian T1 - Enhanced Distributed Fiber Optic Vibration Sensing and Simultaneous Temperature Gradient Sensing Using Traditional C-OTDR and Structured Fiber with Scattering Dots N2 - We present results demonstrating several beneficial effects on distributed fiber optic vibration sensing (DVS) functionality and performance resulting from utilizing standard single mode optical fiber (SMF) with femtosecond laser-inscribed equally-spaced simple scattering dots. This modification is particularly useful when using traditional single-wavelength amplitude-based coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR) as sensing method. Local sensitivity is increased in quasi-distributed interferometric sensing zones which are formed by the fiber segments between subsequent pairs of the scattering dots. The otherwise nonlinear transfer function is overwritten with that of an ordinary two-beam interferometer. This linearizes the phase response to monotonous temperature variations. Furthermore, sensitivity fading is mitigated and the demodulation of low-frequency signals is enabled. The modification also allows for the quantitative determination of local temperature gradients directly from the C-OTDR intensity traces. The dots’ reflectivities and thus the induced attenuation can be tuned via the inscription process parameters. Our approach is a simple, robust and cost-effective way to gain these sensing improvements without the need for more sophisticated interrogator technology or more complex fiber structuring, e.g., based on ultra-weak FBG arrays. Our claims are substantiated by experimental evidence. KW - Fiber optic sensors KW - Distributed vibration sensing KW - DVS KW - Distributed temperature gradient sensing KW - DTGS KW - C-OTDR KW - Phase-sensitive KW - OTDR KW - Fiber structuring KW - Fs-inscription PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-499281 DO - https://doi.org/10.3390/s19194114 VL - 19 IS - 19 SP - 4114 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-49928 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Sicherheitstechnische Eigenschaften von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen - Auswirkungen auf den Explosionsschutz N2 - Im Vortrag werden die sicherheitstechnischen Kenngrößen des Explosionsschutzes von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen erläutert. Der Einfluss von Wasserstoffeinspeisung in Erdgasnetze wird dargestellt und diskutiert. Die Stoffdaten der Erdgas-Wasserstoff-Gemische sind im Rahmen eines von der BG-ETEM geförderten Vorhabens in der BAM gemessen worden. Basis dieser Messungen waren in Europa harmonisierte Normen. Mit Hilfe von numerischen Methoden sind explosionsgefährdete Bereiche um Abblasvorrichtungen bei Erdgas-Wasserstoff-Gemischen im Vergleich zum reinen Erdgas betrachtet worden. Der Vortrag gibt weiterhin Hinweise auf Auswirkungen von Wasserstoffzusätzen auf Gaswarngeräte. T2 - DVGW-Kongress "gat/wat" CY - Cologne, Germany DA - 26.11.2019 KW - Erdgasnetz KW - Wasserstoffeinspeisung KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Gaswarngeräte PY - 2019 AN - OPUS4-49935 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Einspeisung von Wasserstoff in Erdgasnetze N2 - Im Vortrag werden die für den Betrieb der Erdgasnetze relevanten Kenngrößen des Explosionsschutzes erläutert. Der Einfluss von Wasserstoffeinspeisung auf diese Kenngrößen wird dargestellt und diskutiert. Die Stoffdaten der Erdgas-Wasserstoff-Gemische sind im Rahmen eines von der BG-ETEM geförderten Vorhabens in der BAM gemessen worden. Basis dieser Messungen waren in Europa harmonisierte Normen. Zudem sind mit Hilfe von numerischen Methoden berechnete explosionsgefährdete Bereiche von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen im Vergleich zum reinen Erdgas betrachtet worden. Der Vortrag gibt weiterhin Hinweise auf Auswirkungen von Wasserstoffzusätzen auf Gaswarngeräte. T2 - DVGW-Erfahrungsaustausch "Befähigte Personen nach Nr. 3.3 BetrSichV" CY - Gelschenkrichen, Germany DA - 13.11.2019 KW - Erdgasnetz KW - Wasserstoffeinspeisung KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Gaswarngeräte PY - 2019 AN - OPUS4-49937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol T1 - Investigation of bare and tight buffered optical fibers towards distributed humidity sensing N2 - Humidity is one of principal environmental parameters that plays an important role in various application areas. Distributed humidity/water sensing is sought after in wide range of applications including concrete condition monitoring in civil engineering, SHM of large structures such as dykes or dams, soil moisture measurement in agriculture or leak detection in pipeline or sewage industry. Using humidity-induced strain of specialty hygroscopic coating materials, such as polyimide (PI) seems as the most promising approach so far. In this work, relative humidity and temperature response of different commercial PI-coated and tight-buffer fibers is investigated for the development of distributed humidity sensor. T2 - Abschlussmeeting des MONALISA-Projekts CY - Berlin, Germany DA - 06.12.2019 KW - Distribute fiberoptic sensor KW - Distributed humidity sensing PY - 2019 AN - OPUS4-49977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruchno, Martin T1 - Konzipierung eines Versuchsaufbaus und Prüfverfahrens zur quantitativen Erfassung der luftübertragenen Partikelfreisetzung aus Gefahrgutsäcken nach stoßartiger Belastung N2 - Täglich werden mehrere tausend Tonnen in Säcken verpackter Gefahrgüter über die Straßen transportiert. Laut den internationalen Gefahrgutvorschriften für den innerstaatlichen und grenzüberschreitenden Verkehr ADR müssen Gefahrgutsäcke aus Papier „staubdicht“ sein. Die Autobahnpolizei Münster wies bei einem Vortrag in der BAM darauf hin, dass im Rahmen polizeilicher LKW-Kontrollen Ladeflächen voller Staub vorgefunden wurden, ohne dass ein Defekt an einem Gefahrgutsack festgestellt werden konnte. Ziel der Arbeit war es, eine Prüfkammer zu entwickeln, welche in der Lage ist, nach Fallversuchen mit Gefahrgutsäcken aus Papier den freigesetzten luftgetragenen Staub zu bestimmen. Eine anschließende Bewertung soll die gesundheitlichen Gefahren des entstandenen Aerosols aufzeigen. Durch die Auswertung erster Fallversuche wurde exemplarisch die „Dichtheit“ vorhandener Gefahrgutsäcke bestimmt und die Fraktionen der entstandenen Aerosole wurden mit den Arbeitsplatzgrenzwerten verglichen. T2 - Abteilungskolloquium der Abteilung 3, BAM CY - Berlin, Germany DA - 05.12.2019 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Gefahrgutsäcke KW - Dichtheit PY - 2019 AN - OPUS4-49951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - Lateral load transfer due to sloshing cargo in partially filled containers N2 - A further analysis could supplement this research, to assess the effect of some other factors on the dynamic behavior of the liquid cargo-vehicle system. For example, to analyze the effect of longitudinal baffles, and to validate theoretical models. T2 - IMECE – International Mechanical Engineering Congress and Exposition CY - Salt Lake City, UT, USA DA - 08.11.2019 KW - Transfer KW - Sloshing KW - Cargo KW - Containers PY - 2019 AN - OPUS4-49979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Antons, U. A1 - Eisenkrein-Kreksch, H. A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Jonietz, Florian T1 - Thermografische Schichtdickenbestimmung von Oberflächenschutzsystemen N2 - Die Anwendung von Polymerbeschichtungen im Bauwesen hat über die letzten Dekaden stetig zugenommen. Neben ästhetischen Aspekten sind vor allem die Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Bauwerks und damit einhergehend die Verlängerung der Nutzungsdauer ausschlaggebende Gründe für die Wahl einer Beschichtung. Um die jeweiligen Bauteile vor Alterung, Verschleiß und Schädigung effektiv und zielsicher schützen zu können ist die Einhaltung der von den Herstellern vorgegebenen Mindestschichtdicken von essenzieller Bedeutung. Aus diesem Grund ist es notwendig die Schichtdicke der Beschichtung nach erfolgter Applikation zu überprüfen. Für den in diesem Zusammenhang anspruchs-vollen mineralischen Untergrund Beton stehen für die Baustelle bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aufbauend auf den Ergebnissen zur photothermischen Schichtdickenbestimmung von Polymerbeschichtungen im Rah-men des Forschungsprojektes IRKUTSK werden derzeit im WIPANO Projekt PHOBOSS weitreichende Untersuchungen durchgeführt, um diese zerstörungsfreie Untersuchungsmethode auf den Baubereich anzuwenden. Ziel des WIPANO Projektes PHOBOSS ist neben der Verfeinerung und Validierung der Mess-und Auswertungsmethodik die Erstellung eines Normenentwurfes welcher Rahmenbedingungen und Anforderungen für Messung und Messgerät enthalten soll. Im Rahmen dieser Veröffentlichung werden Einblicke in das zur Schichtdickenbestimmung entwickelte Thermografie-verfahren gegeben. Die Funktionsweise des Verfahrens für die Messung von Oberflächenschutzsystemen wird anhand von Labor- und In Situ-Messungen illustriert und der für die Messungen verwendete Prototyp vorgestellt. T2 - 6. Kolloquium "Erhaltung von Bauwerken" CY - Esslingen, Germany DA - 22.01.2019 KW - Beton KW - Oberflächenschutzsystem (OSS) KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - photothermisch KW - Normung PY - 2019 UR - https://www.irb.fraunhofer.de/literaturbeschaffung.jsp SN - 978-3-943563-05-4 SP - 151 EP - 157 PB - TAE Selbstverlag CY - Ostfildern AN - OPUS4-50044 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - A real-time GPS scheme to assess safe driving skills N2 - GPS-data based calculation scheme for assessing, in real-time, the level of safety exerted during driving, has been described and used. The several variables involved considered the main factors that lead to road mishaps, including the speed, the acceleration and the effects that these variables have on the vehicle when it is negotiating a turn. The performance measure combines three individual performance outputs: speed, acceleration and a hybrid performance measure considering the speed, the acceleration and the change in latitude/longitude. The measures are designed in such a way that weighting factors can be calibrated in order to establish certain critical parameters. On the other hand, the terms in the equations preclude any division by zero of the involved ratios. On the other hand, the simplicity of the equations makes it possible to carry out the assessment in real time. The use of the resultant performance measure to a relatively long path, together with its current average value, indicates that the safe performance of the driving changes with time, and that, for the selected values of the calibration constants, the traveling speed dominates the overall safety performance of the driving. Furthermore, the different calibration constants provide the possibility of considering different types of hazmat carrying vehicles. While many other formulation components could be integrated into the performance measure, this three-component performance measure could be used to assess the driving of a hazmat-carrying vehicle, in order to detect and to prevent dangerous conditions, such as driver fatigue. Finally, the implementation of the different performance measure formulations in a system such as the one described in the introduction of this paper, could be straightforward. T2 - ICASAT – 2019 – IEEE international Conference on Applied Science and Advanced Technology CY - Queretaro, México DA - 27.11.2019 KW - GPS KW - Scheme KW - Safe KW - Driving PY - 2019 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-49984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kadoke, Daniel T1 - Optische Verformungsmessung im Dienste Technischer Sicherheit N2 - Ausgehend vom sicherheitsbezogenen Aufgabenspektrum der BAM konzentriert sich das Poster auf die messtechnischen Verfahrensgrundlagen und Anwendungsbeispiele aus den Bereichen der experimentellen Bauartprüfung von RAM-Behältern in Fallprüfungen mit Wordt-Case-Szenarien, der Schadensanalyse und der Mitwirkung in F/E-Projekten T2 - 3D-NordOst 2019 CY - Berlin, Germany DA - 05.12.2019 KW - Fallprüfung KW - Verformungsanalyse KW - Stereo-Kamera KW - Verschiebungsmessung PY - 2019 AN - OPUS4-50030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin T1 - Research in the field of hydrogen safety at BAM N2 - The presentation introduces the BAM as well as the experimental possibilites at the BAM TTS in the first part. The general possibilities regarding Power2Gas with respect to hydrogen production by electrolysis are preseneted. Furthermore the Hydrogen Strategy of Germany and the status quo regarding grenn energy solutions in the transport sector are given. In the last part of the presentation a short overview of relevant investigations in the field of hydrogen safety and alternative fuels for cars as well as perspectively planned investigations of the BAM in this area are presented. T2 - Fall Meeting of the Korean Society of Safety (KOSOS) CY - Busan, South Korean DA - 13.11.2019 KW - Explosion KW - Power2Gas KW - Hydrogen KW - LPG KW - CNG PY - 2019 AN - OPUS4-50011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Efficient reliability analysis with model reduction techniques N2 - One of the most important goals in civil engineering is to guaranty the safety of constructions. National standards prescribe a required failure probability in the order of 10-6 (e.g. DIN EN 199:2010-12). The estimation of these failure probabilities is the key point of structural reliability analysis. Generally, it is not possible to compute the failure probability analytically. Therefore, simulation-based methods as well as methods based on surrogate modelling or response surface methods have been developed. Nevertheless, these methods still require a few thousand evaluations of the structure, usually with finite element (FE) simulations, making reliability analysis computationally expensive for relevant applications. The aim of this contribution is to increase the efficiency of structural reliability analysis by using the advantages of model reduction techniques. Model reduction is a popular concept to decrease the computational effort of complex numerical simulations while maintaining a reasonable accuracy. Coupling a reduced model with an efficient variance reducing sampling algorithm significantly reduces the computational cost of the reliability analysis without a relevant loss of accuracy. T2 - MathMet2019 CY - Lisbon, Portugal DA - 20.11.2019 KW - Reliability method KW - Numerical example PY - 2019 AN - OPUS4-49989 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gründer, Klaus-Peter T1 - Stereo-optische Verformungsanalyse an einer 24m-Modellbrücke N2 - Zur Verformungsanalyse einer 24 m langen, extern vorgespannten aber aufgrund von drei Stützfundamenten zwei Teilbereiche bildenden monolithischen Stahlbeton-Modellbrücke wurde ein komplett erfassendes stereo-optisches Messverfahren eingesetzt. Das Verfahren, dessen Kalibrierung sowie die experimentellen Randbedingungen werden beschrieben. Die im Fall quasistatischer Belastungsänderung gemessenen Verformungen zeigten signifikant messbare Verschiebungswerte im unteren mm-Bereich. Bei stochastischer Schwingungsanregung mit einem Shaker können in diesem für das Verfahren großen Messbereich die ersten drei resonanten Betriebsschwingformen bestimmt werden. Die realitätsnah kleinen Schwingungsamplituden sowie die begrenzte Koordinatenauflösung des bei 464 Hz Bild-folgefrequenz mit 4000 x 370 Bildpunkten betriebenen 12MP-Kamerapaares wirken sich limitierend aus. Beispielhafte Animationen zeigen die Verformungen der Modellbrücke unter Laständerung. T2 - 3D-NordOst 2019 CY - Berlin, Germany DA - 05.12.2019 KW - Verformungsanalyse Stereo-Kamera Verschiebungsmessung PY - 2019 AN - OPUS4-50037 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frei, Vivian A1 - Thiele, Marc A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meng, Birgit A1 - Rogge, Andreas T1 - Characterizing the Fatigue Behavior of High-Performance Concrete for Wind Energy Structures N2 - Severe mechanical fatigue conditions for worldwide proliferating windfarms are a Major challenge for high-performance concrete in towers, connecting joints and foundations of wind turbines. High-performance concrete offers potential for the application in offshore windfarms, not only regarding its good mechanical, but also chemical resistivity due to low diffusivity in the highly densified microstructure. For a more reliable fatigue assessment, monitoring based on nondestructive testing can be a valuable complement to design rules. Both approaches demand reliable experimental data, information about scalability and the development of standardized testing methods. This article presents results of an ongoing research program of BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung), which is a part of a joint national project (WinConFat) funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy. The subproject implemented by BAM examines the fatigue behavior in dependence of size and slenderness for varying concrete strength at different stress levels. Besides fatigue strength, nondestructive testing is carried out additionally. Methods used are strain measurement and ultrasonic testing. The change of strain, stiffness and ultrasonic pulse velocity in the fatigue process is discussed. Results disclose a deeper insight into the damage process under cyclic loading of high-performance concrete and contribute to improve nondestructive monitoring. T2 - LORCENIS - Long Lasting Reinforced Concrete fpr Energy Infrastructure under Severe Operating Conditions CY - Ghent, Belgium DA - 10.09.2019 KW - Compressive Cyclic loading KW - Fatigue KW - High-strength concrete KW - Non destructive testing KW - Ultrasonic testing PY - 2019 SN - 978-9-463-88638-3 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-49500 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Frei, Vivian T1 - Characterizing the Fatigue Behavior of High-Performance Concrete for Wind Energy Structures N2 - Severe mechanical fatigue conditions for worldwide proliferating windfarms are a Major challenge for high-performance concrete in towers, connecting joints and foundations of wind turbines. High-performance concrete offers potential for the application in offshore windfarms, not only regarding its good mechanical, but also chemical resistivity due to low diffusivity in the highly densified microstructure. For a more reliable fatigue assessment, monitoring based on nondestructive testing can be a valuable complement to design rules. Both approaches demand reliable experimental data, information about scalability and the development of standardized testing methods. This article presents results of an ongoing research program of BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung), which is a part of a joint national project (WinConFat) funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy. The subproject implemented by BAM examines the fatigue behavior in dependence of size and slenderness for varying concrete strength at different stress levels. Besides fatigue strength, nondestructive testing is carried out additionally. Methods used are strain measurement and ultrasonic testing. The change of strain, stiffness and ultrasonic pulse velocity in the fatigue process is discussed. Results disclose a deeper insight into the damage process under cyclic loading of high-performance concrete and contribute to improve nondestructive monitoring. T2 - LORCENIS - Long Lasting Reinforced Concrete for Energy Infrastructue under Severe Operating Conditions CY - Gent, Belgium DA - 10.09.2019 KW - Compressive Cyclic loading KW - Fatigue KW - High-strength concrete KW - Non destructive testing KW - Ultrasonic testing PY - 2019 AN - OPUS4-49474 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah T1 - Improved tomographic investigation for impact damage characterization N2 - Reinforced concrete (RC) is used as structural material in most diverse civil engineering applications. For the variability of its physical properties it is still an engineering challenge to meet all necessary requirements for the prediction of dynamic effects under impact loading. In this paper, investigations are shown within the scope of quantifying and evaluating the damage caused by an impact. The experimental investigations are performed in the field of low- and medium-velocity impact. The chosen flat nose shape results in small penetrations on the top side and scabbing on the bottom side. The plate is scanned with an adapted planar tomographic examination after the impact, and the damage is analysed, afterwards. Cracks and spalling are made visible with a reconstruction. The numerical model validated on the tomographic results justifies the application for further predictions of the damage description. T2 - 25th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology - SMIRT25 CY - Charlotte, NC, USA DA - 04.08.2019 KW - Impact KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Numeric simulation KW - Reinforced concrete structure PY - 2019 AN - OPUS4-49540 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hüsken, Götz A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Kadoke, Daniel ED - Caspeele, R. ED - Taerwe, L. ED - Frangopol, D. M. T1 - Damage mechanisms analysis of reinforced concrete beams in bending using non-destructive testing N2 - Beams that are loaded in transverse direction are one of the main structural elements used in reinforced concrete structures. Bending beams are used, for example, in bridge girders or joists. The strength related failure modes at maximum loading can be divided into bending and shear failure that could occur with or without indication. Conventional design concepts used in practice for designing structural elements subjected to bending aim at failure modes with sufficient indication (e.g. large deflections or cracks), as it occurs in the case of secondary flexure-compression-failure. These indicators can also be used to identify structural changes of civil infrastructure systems (e.g. bridges) using non-destructive testing methods for Structural Health Monitoring (SHM). However, profound knowledge on the determining failure modes of bending beams is required for the reliable application of structural health monitoring. Therefore, resulting effects of different thermal and mechanical loads on the response of a structure are investigated by means of a bridge demonstrator. The results of this investigation are used for developing a monitoring system. Different non-destructive testing (NDT) methods have been used for analyzing the deformation behavior of a reinforced concrete beam in bending. The suitability of the different measuring techniques will be discussed by means of the obtained experimental results. For this purpose, the deformation behavior of a reinforced concrete beam having a span of 2.75 m was investigated in a four-point bending flexural test at laboratory scale. The focus is on the characterization of determining failure modes by the NDT methods and the comparison with classical measuring techniques (e.g. deformation measurements by displacement transducers). The bending tests have been accompanied by Acoustic Emission analysis (AE), optical deformation measurements using Stereophotogrammetry (SP) and Digital Image Correlation (DIC). The conducted tests have shown that the three-dimensional detection of deformations and resulting strains with optical techniques is beneficial for analyzing the damage mechanism of loaded structures and related crack formation and propagation. Optical techniques can be supplemented by acoustic emission testing which gives detailed information on crack formation and progressing damage. The combination of both techniques offers the application as efficient monitoring system for larger structures. T2 - Sixth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2018) CY - Ghent, Belgium DA - 28.10.2018 KW - Concrete Beam KW - Bending KW - Digital Image Correlation KW - Stereophotogrammetry KW - Acoustic Emission Analysis KW - Non-Destructive Testing PY - 2019 SN - 978-1-138-62633-1 SN - 978-1-315-22891-4 SP - 2411 EP - 2417 PB - CRC Press AN - OPUS4-46439 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranstaltungsnr.: E-H050-04-473-9) CY - RWTH Aachen und Universität Duisburg-Essen, Germany DA - 09.04.2019 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken PY - 2019 AN - OPUS4-47951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rappsilber, Tim A1 - Krüger, Simone A1 - Below, Philipp T1 - Wood crib fire tests to evaluate the influence of extinguishing media and jet type on extinguishing performance at close range N2 - This paper is intended to be the first study to discuss the fire suppressing performance of the four most common extinguishing media under the same reproducible conditions. The tests were performed in bench-scale and used standardized 5A wood cribs as well as a miniature extinguishing system with a liquid flow rate of 1.4 lmin−1. The tests results present a consistent overview of the fire suppression efficacies of water, water with a foaming agent, nozzle-aspirated foam and compressed air foam. Depending on their jet types, the cooling capabilities of the extinguishing media water and water with a foaming agent were compared to the cooling capability of a full Jet of wet, general and dry foams. The results show that compressed air foam suppressed fire most effectively under the test conditions. Because of the convoluted crib structure, water and water with foaming agents used from a distance are more effective in the form of a full jet rather than a spraying jet. At close range, spraying jets multiply their effectiveness. A slight difference can be observed in the cooling performance of extinguishing foams that use foaming agents from different manufacturers. The paper establishes a link between the foaming agent's cooling capability and its wetting power by relating the results of wood crib fire tests according to DIN EN 3–7 and findings from laboratory immersion tests compliant with DIN EN 1772. KW - CAF KW - Druckluftschaum KW - Löschen KW - Krippe PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.04.014 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 106 SP - 136 EP - 145 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-47996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialmessung im Stahlbetonbau N2 - Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche aktiv korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Messmethode bei der Detektion chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz. T2 - KKS-Lehrgang CY - TAE Esslingen, Germany DA - 06.05.2019 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Corrosion KW - Concrete PY - 2019 AN - OPUS4-47937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit Metallstäuben N2 - Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes mit Schwerpunkt Metallstäube: - Gefahren - Prinzipien des Explosionschutzes - Ableiten von Schutzmaßnahmen - Bestimmung der Stoffeigenschaften - Umgang mit entsprechenden Datenbanken T2 - DGM Fortbildungsseminar "Metallpulver Erzeugen - Charakterisieren - Anwenden" CY - Universität Bremen, Germany DA - 14.03.2019 KW - Brandschutz KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen PY - 2019 AN - OPUS4-47948 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Die neue VDI Richtlinie 3783 Blatt 1 N2 - Die VDI 3783 Blatt 1 befindet sich in der Überarbeitung. Der Modellwechsel auf ein Langranges Partikelmodell hat weitreichende Auswirkungen. Es wird der aktuelle Bearbeitungsstand vorgestellt. T2 - ProcessNet Arbeitsausschuss "Stoff- und Energiefreisetzungen" CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 29.03.2019 KW - Störfall-Verordnung KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2019 AN - OPUS4-47954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - IEC TC 31/SC 31M and CEN TC 305 N2 - Overview about the status of european and international standardisation in the field of explosion protection of nonelectrical equipment and protective Systems. T2 - Co-ordination of Notified Bodies - Directive 2014/34/EU of the European Parliament and of the Council (ATEX), 22nd EXNB Meeting CY - Brussels, Belgium DA - 05.02.2019 KW - Norm KW - ATEX PY - 2019 AN - OPUS4-47950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol T1 - Fiberoptic sensors for composite/plastic components monitoring N2 - An overview of Division 8.6 activities on using optical fiber sensors for composite monitoring is given. T2 - Workshop an der TU Chemnitz CY - Chemnitz, Germany DA - 06.05.2019 KW - Fiberoptic sensors KW - Composites KW - Sensor intergration KW - Polymer optical fibers PY - 2019 AN - OPUS4-47969 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Angst, U.M. A1 - Geiker, M.R. A1 - Alonso, M.C. A1 - Polder, R. A1 - Isgor, O.B. A1 - Elsener, B. A1 - Wong, H. A1 - Michel, A. A1 - Hornbostel, K. A1 - Gehlen, C. A1 - François, R. A1 - Sanchez, M. A1 - Criado, M. A1 - Sørensen, H. A1 - Hansson, C. A1 - Pillai, R. A1 - Mundra, Shishir A1 - Gulikers, J. A1 - Raupach, M. A1 - Pacheco, J. A1 - Sagüés, A. T1 - The effect of the steel-concrete interface on chloride-induced corrosion initiation in concrete: a critical review by RILEM TC 262-SCI N2 - The steel–concrete interface (SCI) is known to influence corrosion of steel in concrete. However, due to the numerous factors affecting the SCI—including steel properties, concrete properties, execution, and exposure conditions—it remains unclear which factors have the most dominant impact on the susceptibility of reinforced concrete to corrosion. In this literature review, prepared by members of RILEM technical committee 262-SCI, an attempt is made to elucidate the effect of numerous SCI characteristics on chloride-induced corrosion initiation of steel in concrete. We use a method to quantify and normalize the effect of individual SCI characteristics based on different literature results, which allows comparing them in a comprehensive context. It is found that the different SCI characteristics have received highly unbalanced research attention. Parameters such as w/b ratio and cement type have been studied most extensively. Interestingly, however, literature consistently indicates that those parameters have merely a moderate effect on the corrosion susceptibility of steel in concrete. Considerably more pronounced effects were identified for (1) steel properties, including metallurgy, presence of mill scale or rust layers, and surface roughness, and (2) the moisture state. Unfortunately, however, these aspects have received comparatively little research attention. Due to their apparently strong influence, future corrosion studies as well as developments towards predicting corrosion initiation in concrete would benefit from considering those aspects. Particularly the working mechanisms related to the moisture conditions in microscopic and macroscopic voids at the SCI is complex and presents major opportunities for further research in corrosion of steel in concrete. KW - Steel-concrete interface KW - Interfacial transition zone KW - Durability KW - Corrosion KW - Inhomogeneity KW - Variability PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-019-1387-0 VL - 52 IS - 4 SP - 88-1 EP - 88-25 PB - Springer Nature AN - OPUS4-48689 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krietsch, Arne A1 - Vignes, A. A1 - Dufaud, O. A1 - Santandréa, A. A1 - Perrin, L. A1 - Bouillard, J. T1 - Course of Explosion Behaviour of Metallic Powders - from Micron to Nanosize N2 - This work presents an overview about the explosion behaviour of metallic powders from micron to nanosize. Aluminium, magnesium, titanium, iron and zinc were considered and their explosion safety parameters were analysed as a function of their mean primary particle size either determined by BET measurements, particle size distribution. To depict the course of explosion behaviour for these metals, extensive literature review has been performed and additional experimental tests were also performed. Generally, decreasing the particle size in a metallic powder leads to a higher explosion severity. It appears that this statement is true till a critical Diameter below which the explosion severity (pmax, dp/dtmax) decreases for all the considered powders. This critical size can be explained by theoretical considerations on the nature of thermal transfer in the flame, namely by analysing the Cassel model. Finally, semi-empirical models were also developed for aluminium to highlight the specific micrometre and nanometre behaviour and the influence of turbulence, particle burning time, Diameter and concentration. The influence of these key parameters needs to be further assessed in a future work in order to better understand the mechanisms involved and to extend the scope to other powdered materials. KW - Dust explosion KW - Metallic powders KW - Nanopowder KW - Nanomaterials PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.120767 VL - 379 SP - 120767-1 EP - 120767-9 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-48711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Konformitätsbewertung von ortsbeweglichen Druckgeräten nach Richtlinie 2010/35/EU (TPED) N2 - Im Vortrag werden die Anforderungen und das Konformitätsbewertungsverfahren für ortsbewegliche Druckgeräte nach Richtlinie 2010/35/EU (TPED) vorgestellt. Dabei werden auch aktuell bekannte Probleme mit ortsbeweglichen Druckgeräten als Input für die Marktüberwachung angesprochen. T2 - Schulung ODV/ADR CY - Potsdam, Germany DA - 07.08.2019 KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - TPED KW - ODV KW - ADR KW - Konformitätsbewertung KW - Marktüberwachung PY - 2019 AN - OPUS4-48697 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Vehicle-track-soil interaction and train-induced ground vibration – Theory and measurements in Germany, Switzerland and France N2 - Three measurement campaigns of train-induced ground vibrations are evaluated for the vehicle-track-soil interaction. Ground vibrations, track vibrations and vehicle vibrations have been measured for train passages and impulse excitation and compared with theoretical results. The soil and the track-soil system are calculated by wavenumber integrals. The influence of the vehicle is introduced by a substructure method. By comparing theory and measurement the different components of excitation force and ground vibration can be analysed, the quasi-static excitation, track-alignment errors, the out-of-roundness of wheels, the wheel and rail roughness, and moreover, scattered axle impulses and ineffective high-frequency parts of the wheelset accelerations and forces. KW - Vehicle-track-soil interaction KW - Train-induced ground vibration KW - Measurement campaigns KW - Wavenumber integrals KW - Components of excitation KW - Wheelset accelerations PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-486702 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/1264/1/012034 SN - 1742-6596 SN - 1742-6588 VL - 1264 SP - Artikel 012034-1 EP - 12 PB - IOP Publishing Ltd AN - OPUS4-48670 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Winkler, Nicolas P. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Bennetts, V. H. A1 - Lilienthal, A. J. T1 - Remote Gas Sensing with Multicopter-Platforms N2 - This presentation gives an introduction to the gas-sensitive aerial robots developed at BAM, including various application examples in the field of mobile robot olfaction: gas source localization and gas distribution mapping. T2 - Zweites Innovationsforum "Autonome, mobile Dienste; Services für Mobilität" CY - Berlin, Germany DA - 04.06.2019 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS); UAV-REGAS KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Nano UAV Swarm KW - Tomographic reconstruction of gas plumes PY - 2019 UR - http://modisem.de/files/Ereignisse/2019-06/Innovationsforum_Downloads/IF2_2019_Tagungsband_WEB.pdf SN - 978-3-942709-22-4 N1 - Tagungsband auf Deutsch, Beitrag auf Englisch. VL - 2019 SP - 24 EP - 34 AN - OPUS4-48699 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pohl, Christoph T1 - Pore water state in heated concrete N2 - Spalling of concrete structures is a serious issue for their safety. A better understanding of the pore water distribution and state during a fire is a prerequisite for numerical approaches to such problems. Temperature-driven water transport in concrete consists of multiple phenomena, such as convection, diffusion, adsorption and dehydration. Distinguishing the different influences experimentally is difficult because typically they cannot be disentangled. A common experimental setup approximates a one-dimensional flow, and places temperature and pressure gauges along the propagation direction. For direct information about the water content inside a sample, methods such as NMR or neuron radiography are necessary. A multiphase model for the flow in porous media is presented, with dehydration and changes in the pore size distribution taken into consideration. NMR measurements for temperature-driven flow have been performed. The numerical and experimental results are compared for water transport at temperatures below the critical point. Since both the finite-element model and the experiment allow the distinction between adsorbed, capillary and bulk water, a more fine-grained view of the pore water state is obtained. T2 - CM4P - Computational methods in multi-scale, multi-uncertainty and multi-physics problems CY - Porto, Portugal DA - 15.07.2019 KW - Spalling KW - Porous media KW - Multiphase flow KW - Finite element method PY - 2019 AN - OPUS4-48707 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pelzl, T. T1 - Umgang mit Propan und Acetylenflaschen im Brandeinsatz N2 - Die BAM hat umfangreiche Versuchsreihen zur Auswirkungsbetrachtung des Versagens von Acetylen- und Propanbehältern auf dem TTS durchgeführt. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern entstanden zwei Merkblätter mit praktischen Hinweisen für Einsatzkräfte, die die aktuellen Forschungsarbeiten der BAM berücksichtigen. Im Rahmen dieses Vortrages wurden den Einsatzkräften die Inhalte und Hintergründe der Merkblätter erläutert T2 - 22. Fachtagung "Gefährliche Stoffe" des Bezirksfeuerwehrverbandes Oberbayern e. V. CY - Kehlheim, Germany DA - 05.07.2019 KW - Behälterversagen KW - Gefahrstoffe KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Propan PY - 2019 AN - OPUS4-48700 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dreyhsig, Gesa T1 - Deflagrationen von Methan-Luft-Gemischen N2 - Überblick der bisherigen Ergebnisse einer Bachelorarbeit, die sich mit dem Einfluss von Flammenausbreitungen in geschlossenen Systemen auf die Druckanstiegsgeschwindigkeiten der explosionsartigen Verbrennung von Methan-Luft-Gemischen beschäftigt. T2 - Anorganisch-chemisches Symposium 2019 CY - Edersee, Germany DA - 13.07.2019 KW - Druckanstiegsgeschwindigkeit KW - Deflagration KW - Methan-Luft-Gemisch KW - Flammenausbreitung PY - 2019 AN - OPUS4-48674 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Wu, Cheng-Chieh T1 - The measurement- and model-based structural analysis for damage detection T1 - Schadensfrüherkennung mittels messungs- und modellbasierter Strukturanalyse N2 - The present work is intended to make a contribution to the monitoring of civil engineering structures. The detection of damage to structures is based on the evaluation of spatially and temporally distributed hybrid measurements. The acquired data can be evaluated purely geometrically or physically. It is preferable to do the latter, since the cause of damage can be determined by means of geometrical-physical laws in order to be able to intervene in time and ensure the further use of the structures. For this reason, the continuum mechanical field equations in conjunction with the finite element method and hybrid measurements are combined into a single evaluation method by the adjustment calculation. This results in two challenges. The first task deals with the relationship between the finite element method and the method of least squares. The finite element method solves certain problem classes, which are described by a system of elliptical partial differential equations. Whereas the method of least squares solves another class of problems, which is formulated as an overdetermined system of equations. The striking similarity between both methods is known since many decades. However, it remains unresolved why this resemblance exists. The contribution is to clarify this by examining the variational calculus, especially with regard to its methodological procedure. Although the well-known Gauss-Markov model within the method of least squares and the finite element method solve inherently different problem classes, it is shown that both methods can be derived by following the same methodological steps of the variational calculus. From a methodical viewpoint, this implies that both methods are not only similar, but actually the same. In addition, it is pointed out where a possible cross-connection to other methods exists. The second task introduces a Measurement- and Model-based Structural Analysis (MeMoS) by integrating the finite element method into the adjustment calculation. It is shown in numerical examinations how this integrated analysis can be used for parameter identification of simple as well as arbitrarily shaped structural components. Based on this, it is examined with which observation types, with which precision and at which location of the structure these measurements must be carried out in order to determine the material parameters as precisely as possible. This serves to determine an optimal and economic measurement set-up. With this integrated analysis, a substitute model of a geometrically complex structure can also be determined. The issue of the detection and localisation of damage within a structure is studied by means of this structural analysis. The Measurement and Model-based Structural Analysis is validated using two different test setups, an aluminum model bridge and a bending beam. N2 - Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur Überwachung von Ingenieurbauwerken leisten. Die Detektion von Schäden an Bauwerken basiert auf der Auswertung von räumlich und zeitlich verteilten Hybridmessungen. Die erfassten Daten können rein geometrisch oder physikalisch ausgewertet werden. Letzteres ist vorzuziehen, da die Schadensursache mittels geometrisch-physikalischer Gesetze ermittelt werden kann, um rechtzeitig eingreifen und die weitere Nutzung der Bauwerke sicherstellen zu können. Aus diesem Grund werden die kontinuumsmechanischen Feldgleichungen in Verbindung mit der Finite-Elemente-Methode und Hybridmessungen durch die Ausgleichungsrechnung zu einer einzigen Auswertemethode kombiniert. Dabei ergeben sich zwei Aufgabenstellungen. Die erste Aufgabe beschäftigt sich mit der Beziehung zwischen der Finite-Elemente-Methode und der Ausgleichungsrechnung. Die Finite-Elemente-Methode löst bestimmte Problemklassen, die durch ein System elliptischer partieller Differentialgleichungen beschrieben werden. Während die Methode der kleinsten Quadrate eine weitere Klasse von Problemen löst, die als ein überdeterminiertes Gleichungssystem formuliert ist. Die auffallende Ähnlichkeit zwischen den beiden Methoden ist seit vielen Jahrzehnten bekannt. Es bleibt jedoch ungeklärt, warum diese Ähnlichkeit besteht. Der Beitrag soll dies klären, indem die Variationsrechnung im Hinblick auf ihr methodisches Vorgehen untersucht wird. Obwohl das bekannte Gauß-Markov-Modell innerhalb der Methode der kleinsten Quadrate und die Finite-Elemente-Methode inhärent unterschiedliche Problemklassen lösen, wird gezeigt, dass beide Methoden durch die gleichen methodischen Schritte der Variationsrechnung abgeleitet werden können. Aus methodischer Sicht bedeutet dies, dass beide Methoden nicht nur ähnlich, sondern sogar gleich sind. Außerdem wird darauf hingewiesen, wo eine mögliche Querverbindung zu anderen Methoden besteht. Die zweite Aufgabenstellung stellt eine Messungs- und Modellbasierte Strukturanalyse (MeMoS) durch die Integration der Finite-Elemente-Methode in die Ausgleichungsrechnung vor. In numerischen Untersuchungen wird gezeigt, wie diese integrierte Analyse zur Parameteridentifikation sowohl einfacher als auch beliebig geformter Strukturbauteile eingesetzt werden kann. Darauf aufbauend wird untersucht, mit welchen Beobachtungstypen, mit welcher Genauigkeit und an welcher Stelle der Struktur diese Messungen durchgeführt werden müssen, um die Materialparameter möglichst genau zu bestimmen. Dies dient der Ermittlung eines optimalen und wirtschaftlichen Messaufbaus. Mit dieser integrierten Analyse kann auch ein Ersatzmodell einer geometrisch komplexen Struktur ermittelt werden. Die Frage der Erkennung und Lokalisierung von Schäden innerhalb einer Struktur wird mit Hilfe dieser Strukturanalyse behandelt. Die Messungs- und Modellbasierte Strukturanalyse wird mit zwei verschiedenen Testaufbauten, einer Aluminium-Modellbrücke und einem Biegebalken, validiert. KW - Damage detection KW - Continuum mechanics KW - Adjustment calculation KW - Finite element method KW - Variational calculus KW - Integrated analysis KW - Schadenserkennung KW - Kontinuumsmechanik KW - Ausgleichungsrechnung KW - Finite-Elemente-Methode KW - Variationsrechnung KW - Integrierte Analyse PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:101:1-2019100201583156925935 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-8845 SP - 1 EP - 169 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-49288 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilrich, Thomas A1 - Wilrich, Cordula T1 - Die Explosion beim Flämmen in einem Kellerraum: Grobe Fahrlässigkeit durch Verstoß gegen Gefahrstoffrecht, sicherheitswidrige Zeitvorgabe und unzureichende Unterweisung – auch nicht in Muttersprache N2 - Bei Abdichtungsarbeiten in einem Kellerraum bildete sich durch den Bitumen-Voranstrich explosionsfähige Atmosphäre, die beim Einsatz des Flämmgeräts zur Explosion gebracht wurde und den Mitarbeiter schwer verletzte. Die Berufsgenossenschaft verlangte vom Arbeitgeber die Übernahme ihrer Aufwendungen für den verletzten Mitarbeiter. Dieser Aufsatz stellt das Gerichtsurteil gegen den Arbeitgeber vor, bereitet die wesentlichen Aussagen zur groben Fahrlässigkeit durch Verstoß gegen das Gefahrstoffrecht, sicherheitswidrige Zeitvorgaben und unzureichende Unterweisung auf, erläutert sie und ergänzt Bezüge zur heute einschlägigen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV). KW - Gasexplosion KW - Arbeitsschutz KW - Explosionsschutz KW - Gefährdungsbeurteilung KW - Gefahrstoffverordnung KW - Schutzmaßnahmen PY - 2019 DO - https://doi.org/10.37307/j.2365-7634.2019.10.11 SN - 2365-7626 SN - 2365-7634 (eJournal) IS - 10 SP - 416 EP - 421 PB - Erich Schmidt Verlag (ESV) CY - Berlin AN - OPUS4-49258 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, André A1 - Hothan, Sascha A1 - Rogge, Andreas T1 - Investigation of Size Effects in Concrete Spalling T1 - Untersuchung des Maßstabseffekts auf das Abplatzverhalten von Beton N2 - Spalling of concrete due to fire exposure can lead to severe damage of building components. It is a much discussed subject in structural engineering and not yet completely understood. Generally, it is assumed that thermohydraulic and thermomechanical processes induce tensile stresses in the concrete. Furthermore, the tensile strength of concrete is reduced due to increasing temperatures. The combination of an increasing tensile stress and a decreasing tensile strength result in the occurrence of explosive spalling. The spalling behaviour of concrete is influenced by many parameters, for instance the water cement ratio, porosity, permeability of concrete as well, the presence of steel reinforcement and polypropylene fibres, also the size and geometry of the fire exposed area. Within the current research project at Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM), the susceptibility to spalling of six different concrete mixtures is analysed to quantify the size effect using small scale, intermediate scale and full scale tests. A special fire test setup was built to test specimens simultaneously to enable a better comparability. All specimens are tested without additional mechanical load and unrestraint to prevent external induced cracking at the fire exposed site. Thermocouples are used to measure in situ the temperature distribution as an indication on the thermal degradation of the concrete during the fire tests. Afterwards the maximum spalling depth and the damaged area of the specimen are illustrated by a photogrammetric measurement system. The contribution to the spalling workshop presents the results of four concrete mixtures tested in intermediate-scale and full-scale fire tests. The comparisons are based on the concrete temperature as well as the obtained photogrammetric data. The results show that the spalling depth and the spalling area are significantly affected by the size of the fire exposed area. T2 - 6th International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure CY - Sheffield, UK DA - 19.09.2019 KW - Concrete KW - Spalling KW - Fire Test KW - Photogrammetry KW - Size Effect PY - 2019 UR - https://firespallingworkshop2019.group.shef.ac.uk/wp-content/uploads/2019/09/Fire-Spalling-Workshop_Proceedings.pdf SN - 978-1-5272-4135-0 SP - 61 EP - 70 PB - The University of Sheffield CY - Sheffield AN - OPUS4-49254 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Einkomponentige alkaliaktivierte Bindemittel und Mörtel mit hohem Schwefelsäure-Widerstand N2 - Einkomponentige alkaliaktivierte Bindemittel (AAB), d. h. AAB, bei denen der Aktivator als Feststoff im Bindemittel vorliegt, weisen Vorteile hinsichtlich der praktischen Anwendung im Bauwesen gegenüber konventionellen AAB auf. Einkomponentige AAB lassen sich als Gemische aus reaktiver Silica und Natriumaluminat herstellen, wobei die Reaktionsprodukte von der eingesetzten Silica und den Verhältnissen Na2O/Al2O3/SiO2/H2O abhängen: Während Mikrosilica und ähnliche Reststoffe zu zeolithreichen Produkten führen, erhält man aus Reisschalenasche vollständig amorphe Gele (sog. «Geopolymere»). Mörtel auf Basis solcher Bindemittel entsprechen den Anforderungen von DIN 19573:2016-03 hinsichtlich des Widerstands gegen Schwefelsäureangriff (Prüfung bei pH = 1 für 70 d) und sind damit potentiell als Reparatursysteme für Abwasserinfrastruktur geeignet. Untersuchungen mittels 29Si-MAS-NMR und 1H-29Si-Kreuzpolarisations(CP)-MAS-NMR sowie REM-Aufnahmen von erhärteten und dem Schwefelsäureangriff ausgesetzten AAB zeigen, dass der hohe Säurewiderstand v. a. auf die Fällung von Silicagel an der Grenzfläche Mörtel/Säure zurückzuführen ist, wodurch der Korrosionsfortschritt in darunterliegenden Schichten verlangsamt wird. T2 - Tagung Bauchemie der GDCh-Fachgruppe Bauchemie CY - Aachen, Germany DA - 30.09.2019 KW - Alkaliaktivierte Bindemittel KW - Biogene Schwefelsäurekorrosion KW - Abwasserinfrastruktur KW - Reparatursysteme PY - 2019 AN - OPUS4-49269 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Burger, M. A1 - Neitzel, F. T1 - A Four-Point Bending Test Apparatus for Measurement- and Model-based Structural Analysis N2 - By means of a small-scale truss bridge, the ability of the Measurement- and Model-based Structural Analysis to detect and localize damage was examined. Although there was no noteworthy difficulty in detecting damage, it turned out that damage localization responds sensitively to systematic influences, i.e. non-modelled properties of the mechanical model. Therefore, another experiment is being conducted to re-examine the Measurement- and Model-based Structural Analysis. For this purpose, the bending test is carried out as it has been already theoretically respectively numerically discussed. In this attempt, the systematic influences such as residual stress are kept as low as possible. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - Damage detection KW - Adjustment calculation KW - Finite element method PY - 2019 SN - 978-80-261-0876-4 SP - 63 EP - 64 CY - Pilsen, Czech Republic AN - OPUS4-49290 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kutz, Philipp T1 - Entwicklung einer einwandigen Transporteinheit aus GFK für kryogene Flüssigkeiten N2 - Präsentation im Rahmen eines BAM-internen Kolloquiums über den aktuellen Stand der Forschung im ZIM-Vorhaben "Tieftemperatzr-Transporteinheit aus Faserverbundkunststoffen" T2 - BAM-Kolloquium CY - Berlin, Germany DA - 10.10.2019 KW - LNG KW - GFRP KW - Lightweight design PY - 2019 AN - OPUS4-49276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Structural Health Monitoring (SHM) unter Temperatureinflüssen N2 - Beim Structural Health Monitoring (SMH) besteht eine der Hauptsächlichen Störgrößen im Einfluss der Umgebungsbedingungen, insbesondere der Temperatur. Es wird ein Einblick in die Problemstellung gegeben sowie Lösungsansätze diskutiert und aktuelle Forschung an der BAM vorgestellt. T2 - Internes Arbeitskolloquium TU Berlin CY - Berlin, Germany DA - 11.10.2019 KW - Structural Health Monitoring KW - Structural Health Monitoring KW - Temperatureinflüsse KW - Temperature effects KW - SHM KW - SHM PY - 2019 AN - OPUS4-49265 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Greiser, Sebastian A1 - Jäger, Christian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Einkomponentige alkaliaktivierte Bindemittel und Mörtel mit hohem Widerstand gegen Schwefelsäureangriff N2 - Einkomponentige alkaliaktivierte Bindemittel (AAB), d. h. AAB, bei denen der Aktivator als Feststoff im Bindemittel vorliegt, weisen Vorteile hinsichtlich der praktischen Anwendung im Bauwesen gegenüber konventionellen AAB auf. Einkomponentige AAB lassen sich als Gemische aus reaktiver Silica und Natriumaluminat herstellen, wobei die Reaktionsprodukte von der eingesetzten Silica und den Verhältnissen Na2O/Al2O3/SiO2/H2O abhängen: Während Mikrosilica und ähnliche Reststoffe zu zeolithreichen Produkten führen, erhält man aus Reisschalenasche vollständig amorphe Gele (sog. «Geopolymere »). Mörtel auf Basis solcher Bindemittel entsprechen den Anforderungen von DIN 19573:2016-03 hinsichtlich des Widerstands gegen Schwefelsäureangriff (Prüfung bei pH = 1 für 70 d) und sind damit potentiell als Reparatursysteme für Abwasserinfrastruktur geeignet. Untersuchungen mittels 29Si-MAS-NMR und 1H-29Si-Kreuzpolarisations(CP)-MAS-NMR sowie REM-Aufnahmen von erhärteten und dem Schwefelsäureangriff ausgesetzten AAB zeigen, dass der hohe Säurewiderstand v. a. auf die Fällung von Silicagel an der Grenzfläche Mörtel/Säure zurückzuführen ist, wodurch der Korrosionsfortschritt in darunterliegenden Schichten verlangsamt wird. T2 - Tagung Bauchemie der GDCh-Fachgruppe Bauchemie CY - Aachen, Germany DA - 30.09.2019 KW - Alkaliaktivierte Bindemittel KW - Biogene Schwefelsäurekorrosion KW - Abwasserinfrastruktur KW - Reparatursysteme PY - 2019 SP - 107 EP - 113 PB - Gesellschaft Deutscher Chemiker CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-49264 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Jan T1 - Fire tests on BAM TTS test facilities N2 - Overview Test facilities TTS Division 3.2 for ´visit of IRSN T2 - Technical Exchange IRSN – BAM CY - BAM TTS, Germany DA - 12.09.2019 KW - FIRE TESTS BAM TTS TEST FACILITIES PY - 2019 AN - OPUS4-49194 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Lombaert, G. ED - Degrande, G. T1 - Predicted and measured amplitude-speed relations of railway ground vibrations at four German sites with different test trains N2 - The present contribution evaluates four measuring series made by the Federal Institute of Material Research and Testing for the relations between train speed and ground vibration amplitudes. This experimental evaluation is supported by the simulation of the train passages at the different sites by using appropriate excitation mechanisms and forces as well as layered soil models which have been derived from impact measurements at each site. T2 - 13th International Workshop on Railway Noise and Vibration CY - Leuven, Belgium DA - 16.09.2019 KW - Train speed KW - Ground vibration KW - Excitation forces KW - Layered soils PY - 2019 SP - 1 EP - 8 PB - KU Leuven CY - Leuven AN - OPUS4-49440 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Adam, C. T1 - Bahnerschütterungen bei verschiedenen Böden und Zuggeschwindigkeiten – Messungen in Deutschland, Österreich und der Schweiz N2 - Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung hat in den letzten 30 Jahren an vielen Orten Bahnerschütterungen gemessen. Dabei wurden immer auch Versuche zur Bestimmung der Bodeneigen-schaften durchgeführt, meist mit Hammeranregung, gelegentlich auch mit Schwingeranregung. Es werden verschiedene Auswertemethoden wie Seismogramm-Montage, Spektrale Analyse (SASW), Multistation Analysis of Surface Waves (MASW), f,v-Analyse (Dispersion aus zweifacher Fourier-Analyse), Spatial AutoCorrelation (SPAC, hier auch für deterministische Quellen) vorgestellt. Durch Approximation der frequenzabhängigen Wellengeschwindigkeiten (Dispersion) oder der gemessenen Übertragungsfunktionen erhält man ein passendes Bodenmodell. Zu diesem Bodenmodell kann man dann die Übertragungsfunktionen für Hammer- und Zuganregung berechnen. Mit allgemeinen oder spezifischen Achslastspektren werden dann die Bahnerschütterungen prognostiziert und mit den Messergebnissen verglichen. Bei etlichen Messorten, insbesondere in der Schweiz, wurden deutliche Merkmale einer Bodenschichtung beobachtet. Es ergibt sich eine deutliche Reduktion der tiefen Frequenzanteile durch den steifen unterliegenden Halbraum. Die weiche Deckschicht bestimmt das hochfrequente Verhalten. Hier bewirkt die Materialdämpfung des Bodens oft einen starken Amplitudenabfall, sowohl mit der Entfernung als auch mit der Frequenz. Für den verbleibenden mittelfrequenten Anteil wurde an mehreren Messorten die Amplituden-Fahrgeschwindigkeits-Gesetzmäßigkeiten untersucht. Es gibt konstante bis stark ansteigende Amplituden, und es zeigt sich auch hier, dass der geschichtete Boden von entscheidender Bedeutung ist. T2 - 16. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen & Baudynamik (D-A-CH 2019) CY - Innsbruck, Austria DA - 26.09.2019 KW - Wellengeschwindigkeit KW - Dispersionsmessung KW - Bodenübertragungsfunktion KW - Bahnerschütterungen KW - Zuggeschwindigkeit PY - 2019 SP - 1 EP - 8 PB - Universität Innsbruck CY - Innsbruck AN - OPUS4-49441 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank ED - Romero-Navarrete, José A. T1 - Sloshing in Vertical Circular Tanks and Earthquakes Perturbations N2 - A simplified formulation is proposed in this paper to assess the proximity of the earthquake-related Perturbation frequencies to the natural sloshing frequencies of the liquid contained in vertical cylindrical tanks. The methodology is based upon an existing gravity-waves approach, which was developed for rectangular cross-section reservoirs, and is extended in this paper to analyze circular cross-section tanks. The experimental outputs of this paper show that the existing methodology correlates at 100% with experimental data in the case of rectangular containers; while the corresponding average error in the case of a conical container and a cylindrical container is 7% and 9.1 %, respectively. The full diameter of the cross section was considered. The use of sovalidated methodology to full scale tanks, suggests that cylindrical vertical tanks with a capacity lower than 700 m3, could be exposed to a resonance excitation when subjected to earthquake motions, regardless of the fill level. T2 - WCECS 2019 CY - San Francisco, CA, USA DA - 22.10.2019 KW - Sloshing KW - Tanks KW - Earthquake KW - Perturbation PY - 2019 SP - 1 EP - 6 PB - IA ENG CY - San Francisco AN - OPUS4-49407 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erenberg, Marina T1 - Impact limiter behaviour under IAEA fire test conditions N2 - Accident safe packages for the transport of spent nuclear fuel and high-level waste shall fulfil international IAEA safety requirements. Compliance is shown by consecutive mechanical and thermal testing. Additional numerical analysis are usually part of the safety evaluation. For damage protection some package designs are equipped with wood filled impact limiters encapsulated by steel sheets. The safety of these packages is established in compliance with IAEA regulations. Cumulative mechanical and fire tests are conducted to achieve safety standards and to prevent loss of containment. Mechanical reliability is proven by drop tests. Drop testing might cause significant damage of the impact limiter steel sheets and might enable sufficient oxygen supply to the impact limiter during the fire test to ignite the wood filling. The boundary conditions of the fire test are precisely described in the IAEA regulatory. During the test the impact limiter will be subjected to a 30 minutes enduring fire phase. Subsequent to the fire phase any burning of the specimen has to extinguish naturally and no artificial cooling is allowed. At BAM a large-scale fire test with a real size impact limiter and a wood volume of about 3m³ was conducted to investigate the burning behaviour of wood filled impact limiters in steel sheet encapsulation. Until today burning of such impact limiters is not sufficiently considered in transport package design and more investigation is necessary to explore the consequences of the impacting fire. The objective of the large scale test was to find out whether a self-sustaining smouldering or even a flaming fire inside the impact limiter was initiated and what impact on the cask is resulting. The amount of energy transferred from the impact limiter into the cask is of particular importance for the safety of heavy weight packages. With the intention of heat flux quantification, a new approach was made and a test bench was designed. T2 - Abteilungskolloquium Abteilung 3 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 10.07.2019 KW - Stoßdämpfer KW - Brandversuche KW - Transportbehälter PY - 2019 AN - OPUS4-49398 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Korrosion von Stahl in Beton - Korrosionsmonitoring N2 - Korrosion von Stahl in Beton ist oft maßgebend für die Nutzungsdauer von Infrastrukturbauwereken aus Stahlbeton. Um rechtzeitig Instandsetzungsmaßnahmen einleiten zu können bietet sich ein Korrosionsmonitoringkonzept an solchen Bauwerken an. T2 - Verbundtreffen AISTEC CY - Berlin, Germany DA - 24.10.2019 KW - Korrosion KW - Potentialfeldmessung KW - Monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-49414 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Sloshing in vertical circular Tanks and Earthquakes Perturbations N2 - Tanks with capacity larger than 700 m3, could be exposed to a resonance excitation when subjected to earthquake motions, regardless of the fill level. Further studies to assess the dynamic forces linked to such resonance and close-to-resonance situations, in a context of a standard overloading situation due to sloshing forces. T2 - WCECS 2019 CY - San Francisco, CA, USA DA - 22.10.2019 KW - Sloshing KW - Tanks KW - Earthquake KW - Perturbation PY - 2019 AN - OPUS4-49408 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Innovative Korrosionsforschung N2 - Darstellung innovativer, kombinierter Messverfahren zur Bestimmung spezifischer elektrochemischer Kennwerte. T2 - AK Korrosionsschutz im konstruktiven Ingenieurbau CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 18.10.2019 KW - Korrosion KW - Corrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Bahnerschütterungen bei verschiedenen Böden und Zuggeschwindigkeiten – Messungen in Deutschland, Österreich und der Schweiz N2 - Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung hat in den letzten 30 Jahren an vielen Orten Bahnerschütterungen gemessen. Dabei wurden immer auch Versuche zur Bestimmung der Bodeneigen-schaften durchgeführt, meist mit Hammeranregung, gelegentlich auch mit Schwingeranregung. Es werden verschiedene Auswertemethoden wie Seismogramm-Montage, Spektrale Analyse (SASW), Multistation Analysis of Surface Waves (MASW), f,v-Analyse (Dispersion aus zweifacher Fourier-Analyse), Spatial AutoCorrelation (SPAC, hier auch für deterministische Quellen) vorgestellt. Durch Approximation der frequenzabhängigen Wellengeschwindigkeiten (Dispersion) oder der gemessenen Übertragungsfunktionen erhält man ein passendes Bodenmodell. Zu diesem Bodenmodell kann man dann die Übertragungsfunktionen für Hammer- und Zuganregung berechnen. Mit allgemeinen oder spezifischen Achslastspektren werden dann die Bahnerschütterungen prognostiziert und mit den Messergebnissen verglichen. Bei etlichen Messorten, insbesondere in der Schweiz, wurden deutliche Merkmale einer Bodenschichtung beobachtet. Es ergibt sich eine deutliche Reduktion der tiefen Frequenzanteile durch den steifen unterliegenden Halbraum. Die weiche Deckschicht bestimmt das hochfrequente Verhalten. Hier bewirkt die Materialdämpfung des Bodens oft einen starken Amplitudenabfall, sowohl mit der Entfernung als auch mit der Frequenz. Für den verbleibenden mittelfrequenten Anteil wurde an mehreren Messorten die Amplituden-Fahrgeschwindigkeits-Gesetzmäßigkeiten untersucht. Es gibt konstante bis stark ansteigende Amplituden, und es zeigt sich auch hier, dass der geschichtete Boden von entscheidender Bedeutung ist. T2 - 16. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen & Baudynamik (D-A-CH 2019) CY - Innsbruck, Austria DA - 26.09.2019 KW - Zuggeschwindigkeit KW - Wellengeschwindigkeit KW - Dispersionsmessung KW - Bodenübertragungsfunktion KW - Bahnerschütterungen PY - 2019 AN - OPUS4-49445 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonwerken N2 - In der aktuellen RL-SIB wie auch im Gelbdruck der Instandhaltungsrichtlinie ist bei Anwendung des Instandsetzungsprinzips W-Cl bzw. Verfahren 8.3 der Erfolg der Maßnahme durch Einbau und Messung von Korrosionsstrom-Mess-Einrichtungen nachzuweisen. Auch wird bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Rissen bei Stahlbetonbauteilen durch Verpressen der Risse bzw. Aufbringen einer Rissbandage ein Korrosionsmonitoring empfohlen. Anerkannte Regelwerke oder Normen über Art und Aufbau des Monitoring-Systems sowie Kriterien zur Bewertung der Messergebnisse im Hinblick auf den Erfolg der Instandsetzungsmaßnahme gibt es derzeit nicht. Auch sind keine Untersuchungen zur Qualität der Messergebnisse veröffentlicht. Ziel des Vorhabens ist die Ausarbeitung eines Regelwerks-Entwurfes für die Art und den Aufbau von Korrosionsmonitoring-Systemen sowie für Kriterien zur zuverlässigen Bewertung der Messergebnisse, mit denen der Erfolg bei verschiedenen Instandsetzungskonzepten überprüft werden kann. T2 - 13. Sitzung des NA 062 01 77 AA „Korrosionsprüfverfahren“ CY - Neuss, Germany DA - 24.10.2019 KW - Korrosion KW - Monitoring KW - Sensoren KW - Chloridbelastete Stahlbetonbauwerke PY - 2019 AN - OPUS4-49462 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Four typical errors in train induced ground vibration and ground vibration mitigation N2 - Mitigation measures of railway induced vibration have been demonstrated at the emission, transmission and immission part. It must be carefully observed that the correct masses and stiffnesses are used. Typical mistakes have been shown, - 1D models for vehicle-track interaction, - impedance instead of stiffness for the infill material of a trench, - rigid buildings or neglecting the soil-building interaction. The dominant mid-frequency part of the ground vibration is due to the irregular soil. T2 - ISO/TC 108/SC 2/WG 8 Working group Ground-borne noise and vibration from rail systems CY - Milano, Italy DA - 14.10.2019 KW - Ground vibration KW - Train excitation KW - Mitigation PY - 2019 AN - OPUS4-49446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Predicted and measured amplitude-speed relations of railway ground vibrations at four German sites with different test trains N2 - The present contribution evaluates four measuring series made by the Federal Institute of Material Research and Testing for the relations between train speed and ground vibration amplitudes. This experimental evaluation is supported by the simulation of the train passages at the different sites by using appropriate excitation mechanisms and forces as well as layered soil models which have been derived from impact measurements at each site. T2 - 13th International Workshop on Railway Noise and Vibration CY - Leuven, Belgium DA - 16.09.2019 KW - Excitation forces KW - Train speed KW - Ground vibration KW - Layered soils PY - 2019 AN - OPUS4-49444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - 21. Stuttgarter Gefahrguttag CY - Stuttgart, Germany DA - 24.10.2019 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapier KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM Liste KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2019 AN - OPUS4-49467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soszynska, A. A1 - Säuberlich, T. A1 - Borch, J. A1 - Otremba, Frank A1 - Reulke, R. T1 - Analysis of the gas flare flame with IR cameras N2 - Greenhouse gas emissions caused by human activities remain one of the most important subjects of international discussions. The routine gas flaring has been estimated to be responsible for as much as 1% of global carbon dioxide emission per year. Gas flaring analysis is one of the key-interest subjects in remote sensing community. Some of the existing publications use remote sensing techniques with satellite imagery to derive information about flame temperature and further about to estimate the volume of the flared gas. The often missing element is an in-situ measurement analysis of gas flames, combining signals recorded by a camera on-ground and data on flared gas volume, temperature and gas type. In order to address this problem, an experiment was conducted, in which the gas flame was recorded by thermal cameras on-ground, simultaneously to an aerial survey and the gas flow was measured at the same time on-ground. The measurement setup was designed in cooperation between Institute of Optical Sensor Systems of German Aerospace Center (DLR) and German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). Cameras recording in thermal and mid-wave IR wavelengths were used to record the burning gas on-ground and from the aerial survey. All the measurements have been compared and statistically analysed with respect to the recorded temperature. The purpose of the examination was to describe the signal changes in thermal imagery with respect to changes in energy, emitted by the burning process. This approach will allow for later calculation of the amount of energy in form of thermal radiation sent from the flame to the satellite. T2 - Processing Methodologies I CY - Strasbourg, France DA - 10.09.2019 KW - Gas flaring KW - Thermal remote sensing KW - Thermal radiation KW - Aerial survey PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1117/12.2532887 SP - Paper 11156-5, 1 EP - 19 AN - OPUS4-48997 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Malow, Marcus T1 - CEQAT-DGHS Development of procedures for the verification of test apparatuses (Example UN Test N.5) N2 - This presentation focuses on General aspects of development of verification methods. The development of verification methods is demonstrated using the test method UN Test N.5 as an example. T2 - EOS IGUS Meeting CY - Brussels, Belgium DA - 21.05.2019 KW - Dangerous Goods KW - UN-Test N.5 KW - Verification method KW - Measurement uncertainty PY - 2019 AN - OPUS4-49003 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Zimmek, David A1 - Bartholmai, Matthias ED - Helmerich, Rosemarie ED - Ilki, A. ED - Motavalli, M. T1 - Smart electronic helper for long-term monitoring of bridges and building structures N2 - Increasing traffic volume on the one hand and ageing infrastructure on the other hand have created many new challenges for maintenance and structural health monitoring of roads and bridges. In the past, many bridges and road structures have been neglected, often resulting in traffic congestion, road closure, and increased repair costs. This research is concerned with the development of a system to improve the challenge of maintenance and early detection of damage, particularly moisture penetration and corrosion of steel reinforced concrete components. The objective is to develop a method that will also work after 30 years and longer. Many new IoT solutions are equipped with internal energy storage elements (accumulators or batteries) which are inappropriate here, since most relevant signs of concrete degradation occur after decades, where the functioning of such elements are more than questionable. The presented technology approach uses radio-frequency identification (RFID) and enables connectivity to sensors. It offers the advantage of an passive, completely independent energy supply without any energy storage components. Since the system should be permanently embedded in concrete, it is crucial to develop a long-term stable device which is adapted to the environmental influences of the structure, e.g., long-term resistance in very alkaline environment of pH 13. In numerous experiments, the robustness of the system was tested and evaluated. Various tests with encapsulations to protect the electronics were performed, and for long-term validation different concrete specimens were instrumented with RFID-sensor-systems. Their operating time is now around two years and investigations for signs of fatigue and damage to the encapsulation and the electronics are ongoing. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Long term monitoring KW - Passive RFID KW - SHM KW - Sensors KW - Smart structures PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-489890 SP - 1 EP - 6 PB - German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP e.V.) AN - OPUS4-48989 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Vergleich von Worst-Case-Grenzleckageraten mit der Empfindlichkeit des Bubble Test N2 - Der derzeit in den Gefahrgutvorschriften genannte Bubble Test ist keine geeignete Prüfmethode, um für alle Verpackungsvolumina ein Dichtheitsniveau sicherzustellen, welches auf Sicherheitsbetrachtungen unter Beförderungsbedingungen basiert. Für kleinere Verpackungsbauarten müssten theoretisch empfindlichere Prüfmethoden angewandt werden. Auf der anderen Seite sollten Bauartprüfungen für Gefahrgutverpackungen nicht zu kompliziert sein. Daher sollte die Auswahl einer Methode erfolgen, die sowohl eine ausreichende Empfindlichkeit aufweist als auch über eine einfache Art der Durchführung verfügt. T2 - 32. Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Berlin, Germany DA - 17.09.2019 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Bubble Test PY - 2019 AN - OPUS4-48991 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero Navaratte, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Scientific Society of Mechanical Engineers N2 - The efficiency and safety of railway transportation depends on many factors and operating conditions, associated to the vehicle, the infrastructure, the operator and the environment. From the vehicle-infrastracture perspective, some influential factors include the dynamics of the vehicle and infrastructure interaction when the vehicle operates on curved tracks. Düring such changes of direction, the vehicle dynamically responds to the lateral perturbation, producing a lateral load transfer that represents an increase of the wheel forces on one side of the track, as a function of the train operating conditions and track design, including track's geometry and over-elevation, and vehicle's operating speed as well as its inertial properties and dimensions. In this context, the lateral load transfer superimposes to tangential steering forces, which are developed when the vehicle enters the curved track, and stabilize once a steady state is attained if the vehicle travels along a constant radius track at constant speed. The magnitude of such tangential forces depends on a variety of factors, including the yaw stiffness of the bogie, and the friction at the centre plate. While the friction at the centre plate generates higher tangential forces on the track and a consequential greater rail wearing and lose of locomotive energy, such friction is also crucial to avoid the hunting phenomenon when the vehicle travels along tangents. In this paper, a mechanically active centre plate is proposed, which increases the friction torque at the centre plate when the vehicle travels along tangents, and reduces such a friction torque when the vehicle negotiates curved portions of the track. Such conceptual design includes the principles of Operation and a needed preliminary experimental model to assess the potential benefits as well as the feasibility of such equipment. T2 - 11th international conference on railway bogies and running gears CY - Budapest, Hungary DA - 09.09.2019 KW - Centre plate KW - Railway KW - Fiction PY - 2019 SP - 28 EP - 30 AN - OPUS4-49004 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erdt, René T1 - Selbstentzündungsverhalten von Feststoffen: Validierung der Extrapolation von Labortests mit Hilfe halbtechnischer Versuche bis 1 m³ N2 - Vorgestellt wird ein 2018 gestartetes Projekt zur Überprüfung der Extrapolation von im Labormaßstab ermittelten Selbstentzündungstemperaturen auf technisch relevante Volumina. Für die Ermittlung reaktionskinetischer Daten von Feststoffschüttungen stehen eine Reihe von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Dies sind thermische Analysen wie z.B. die differential scanning calorimetry DSC sowie Mikrokalorimetrie zur hochgenauen Messung von Wärmeströmen, bei denen sehr geringe Probenmengen zum Einsatz kommen. In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten jedoch mit Hilfe von isoperibolen oder adiabaten Warmlagerungsversuchen beurteilt, hier liegen die Probenvolumina üblicherweise im Bereich von ca. 100 cm³ bis zu einigen Litern. Die Extrapolation über mehrere Größenordnungen auf technische Volumina birgt Unsicherheiten, da mit Zunahme des Lagervolumens veränderte Start- und Randbedingungen vorliegen können. Zudem besteht die Möglichkeit, dass bei in technischen Lagern vorherrschenden niedrigen Temperaturen Reaktionen ablaufen, die in Standard- Laborversuchen nicht erfasst werden aber einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aufweisen können. Hauptziel des Projektes ist es daher, die im Labormaßstab vorhandenen Prüfeinrichtungen durch einen Versuchsstand zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu 1000 dm³ zu erweitern, die Eignung (oder Nichteignung) der etablierten Methoden nachzuweisen und im Labormaßstab nicht erfassbare Einflussgrößen zu ermitteln. Zudem sollen anhand der kleinskaligen Tests Entscheidungskriterien abgeleitet werden, ob eine Extrapolation nach den derzeit üblichen Methoden zulässig ist. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium CY - Braunschweig, Germany DA - 21.05.2019 KW - Spontanious ignition KW - Self-ignition KW - Minimum ignition temperature KW - Dust layers PY - 2019 AN - OPUS4-48995 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Refining stochastic models for the reassessment of bridges using NDT-methods N2 - Increasing requirements on the infrastructure caused by more and heavier traffic coincide with both the aging and the progressive degradation of bridge constructions. These exemplary issues lead to a non-negligible need for reassessments of existing bridges. Compared to the new building design, safety reserves can be used in the evaluation of such existing structures, since uncertainties that may arise during the design, construction and previous Service time are better known or no longer present. Uncertainties can be evaiuated more precisely by measurements. In the meantime, the application of advanced NDT-methods on concrete structures have become so capable, that crucial structure Parameters like certain material properties or geometrical dimensions can be quantified without significant destructive interventions. The measured data can be explicitly incorporated into the probabilistic computation models used for the bridge reassessment in form of random variables. Therewith, a previously insufficient model can be refined to achieve a higher level of approximation. This contribution emphasises two fundamental steps of the measured data based probabilistic reassessment: The sensitivity analyses to identify the cruciai Parameters and the needed accuracy of the related information as well as the comparison with expected uncertainties of non-destructively measured Parameters. T2 - 17th International Probabilistic Workshop CY - Edinburgh, UK DA - 11.09.2019 KW - Measurement KW - Reassessment KW - Structural safety KW - Concrete bridges KW - NDT PY - 2019 AN - OPUS4-48999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Safety related properties of low-GWP refrigerants N2 - Most fluorinated hydrocarbons that shall replace refrigerants with high GWP. like R134a. are flammable. For evaluating inertization measures for explosion protection. flammability of low-GWP refrigerants R1234yf, R32 and R1132a blended with carbon dioxide. Nitrogen and argon were studied experimentally in a closed autoclave at atmospheric conditions. Furthermore, a calculation method was adapted to reduce the experimental costs for flammability studies on these gas mixtures. For igniting R1234yf in the closed autoclave a newly developed ignition system was used that allows generating electric arcs with high ignition energy. Gas mixtures containing the mildly flammable R1234yf and R32 could be inerted by adding much less inert gas than mixtures containing R1132a, which is more similar to unfluorinated hydrocarbons regarding the explosion regions. By using the adapted model of constant adiabatic flame temperature profiles estimating the explosion limits of fluorinated hydrocarbons was possible with similar accuracy as for unf luorinated hydrocarbons. T2 - 25th IIR International Congress of refrigeration CY - Montreal, Canada DA - 24.08.2019 KW - Explosionsgrenzen KW - Inertisierung KW - Entzündbarkeit KW - Kältemittel KW - R1234f, R32, R1132a PY - 2019 AN - OPUS4-48994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Inhibition of hydrogen evolution on galvanized reinforcement in fresh concrete by addition of potassium permangante N2 - Due to the EUdirective53/2003/EEC,which has been in force since 17th January, 2005, restricts the soluble chromate content in cements to amaximum value of 2ppm. This ammount is to low to inhibit the hydrogen evolutuion by the cathodic partial reaction in fresh concrete. T2 - Eurocorr 2019 CY - Sevilla, Spain DA - 09.09.2019 KW - Corrosion KW - Galvanized reinforcement KW - Hydrogen PY - 2019 AN - OPUS4-48934 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Gebrauch von Werkzeugen im explosionsgefährdeten Bereich – Grundlagen zur Zündquelle mechanisch erzeugte Funken – Möglichkeiten und Grenzen bei der Verwendung von NE-Metallen und Edelstahl im Ex-Bereich N2 - Der Anteil der mechanischen Zündungen an allen Unfällen bei Staub/Luft-Gemischen wird von Bartknecht mit rund 30 % beziffert. Am Beispiel von Ex-Ventilatoren wurden viele Unfälle mit zum Teil erheblichen Zerstörungen an den strömungstechnischen Anlagen in einer Publikation von Witt aufgezeichnet, deren nachgewiesene oder vermutete Ursache mechanische Zündquellen mit etwa ähnlich hohem Anteil wie bei den Stäuben waren. Edelstahl ist für Geräte für die Verwendung zum bestimmungsgemäßen Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich insbesondere in der Chemie ein wichtiger Konstruktionswerkstoff. Hersteller von Geräten für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in explosionsfähigen Bereichen müssen, wenn sie unter die Richtlinie 94/9/EG fallen, für das Inverkehrbringen in EU-Mitgliedsstaaten eine Konformitätsbewertung durchführen. Dazu gehört eine Zündgefahrenbewertung, bei der auch nichtelektrische Zündquellen betrachtet werden müssen, zu denen die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei dieser Zündquellenart kommt es infolge des Schlages eines Bauteils auf ein anderes zu einer Energieumwandlung. Dadurch kommt es zu einer Temperaturerhöhung an der Kontaktstelle sowie unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel. Sowohl die heißen Reibflächen als auch die abgetrennten Partikel stellen potentielle Zündquellen explosionsfähiger Atmosphären dar. Für Werkzeuge im Ex-Bereich wird gelegentlich sogenanntes „funkenarmes Werkzeug aus schwer oxidierbaren NE-Metallen verwendet. Bisherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass von Schlagvorgängen zwischen Bauteilen aus unlegiertem Baustahl eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Gasgemischen ausgehen kann (Grunewald et al., 2010). Dabei ging diese Gefahr insbesondere von oxidierten Partikeln aus, die während des Schlagvorgangs abgetrennt wurden. In industriellen Anwendungen wird jedoch häufig Edelstahl statt unlegiertem Baustahl verwendet. Die geringere Oxidationsfähigkeit des Edelstahls könnte zu einer geringeren Zündfähigkeit von Schlagvorgängen mit Edelstahl im Vergleich zu Schlagvorgängen mit unlegiertem Baustahl führen Die Ergebnisse des Forschungsprojektes „NAMES 2104“ zeigen, dass Schlagvorgänge mit Edelstählen eine erhebliche Zündgefahr von explosionsfähigen Brenngasgemischen darstellen können. Dabei bestehen jedoch mitunter deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Brenngasgemischen. Besonders hohe Zündwahrscheinlichkeiten konnten bei Brenngasgemischen mit Brenngasen der IEC-Explosionsgruppe IIC beobachtet werden, die Acetylen bzw. Wasserstoff als Brenngas enthielten. Schläge im Wasserstoff/Luft-Gemisch waren dabei jedoch bedeutend zündwirksamer. In diesem Gasgemisch konnte bei niedrigen maximalen Schlagenergien bis 60 J sogar eine mitunter höhere relative Zündhäufigkeit beobachtet werden als bei Versuchen mit unlegiertem Baustahl. T2 - 13. Essener Explosionsschutztage (Veranst.-Nr. H050-09-581-9), Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen CY - Essen, Germany DA - 18.09.2019 KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken PY - 2019 AN - OPUS4-49025 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jonietz, Florian A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein-Kreksch, H. T1 - Standardisierung eines thermografischen Verfahrens zur Schichtdickenbestimmung von Beton-Oberflächenschutzsystemen N2 - Polymerbeschichtungen auf Beton bieten einerseits mechanischen Schutz vor Beschädigungen und verhindern das Eindringen von Wasser, gelösten Salzen und CO2 und können andererseits der Oberfläche ein gewünschtes Aussehen geben. Daher werden sie in der Bauindustrie insbesondere bei Brücken und Parkhäusern häufig verwendet. Für die beabsichtigte Wirkung der Beschichtung ist deren Schichtdicke ein entscheidender Faktor und muss daher nach Aufbringung der Schicht und im Betrieb regelmäßig überprüft werden. Üblich sind hier zerstörende Verfahren mit nachträglich erforderlicher Ausbesserung. Im Rahmen eines Vorgängerprojektes wurde an der BAM in Kooperation mit der IBOS GmbH ein zerstörungsfreies Verfahren entwickelt, welches auf aktiver Thermografie basiert. Ein Prototyp mit Halogenlampe und Infrarot-Kamera wurde erprobt. Das hier beschriebene Folgeprojekt hat das Ziel, dieses Verfahren zu standardisieren, damit es sich in der Industrie als zerstörungsfreies Alternativverfahren zur Schichtdickenbestimmung durchsetzt. Im ersten Schritt wird gezeigt, bei welchen Oberflächenschutzsystemen das Verfahren bereits zuverlässige Schichtdickenmessungen ermöglicht und praxistauglich ist. Anschließend werden weitere Forschungsthemen definiert und bearbeitet, die eine Anwendung für alle Oberflächenschutzsysteme ermöglichen sollen. Besondere Herausforderungen stellen etwa Sandeinstreuungen in der Polymerschicht dar. Auch muss der Frage nach der Anwendbarkeit auf Mehrschichtsysteme nachgegangen werden. Des Weiteren stellt sich die Frage nach dem Einfluss der Beschaffenheit des Betonuntergrunds auf die Anwendbarkeit des Verfahrens. Im zu erarbeitenden Normentwurf sollen diese Untersuchungen die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen der aktiven Thermografie zur Schichtdickenmessung von Oberflächenschutzsystemen aufzeigen. Im Beitrag werden die systematischen Untersuchungen bezüglich dieser Fragestellungen dargelegt. T2 - DACH-Jahrestagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - thermografisches Verfahren KW - Standardisierung KW - Schichtdickenbestimmung KW - Beton-Oberflächenschutzsysteme KW - Polymerbeschichtungen auf Beton PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-490093 UR - http://www.ndt.net/?id=24548 SN - 978-3-947971-02-2 VL - 171 SP - Mi.1.C.4-1 EP - Mi.1.C.4-9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-49009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian A1 - Balke, Christian A1 - Otremba, Frank T1 - Fire protection systems for above-ground storage tanks N2 - Liquefied propane gas (LPG) tanks in a fully engulfing accidental fire experience a fast increase in internal pressure. The result is often a Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) that can result in a large fireball and flying debris over a radius of more than 100 meters. In the last 30 years BAM has carried out more than 30 real scale fire tests on propane storage vessels across three test sites. The primary research goal was to identify systems that can delay or prevent a BLEVE. Early studies started with water deluge systems, and have since moved on to consider alternative protection systems. It has been shown that an unprotected vessel fails within 10 minutes or less. Tests with different oil and propane fueled fires have given an overview on possible real accidents involving full-engulfing scenarios. LPG tanks of various sizes (2.7 m³, 3.6 m³, 4.8 m³, 6.7 m³) were used with different filling levels. Numerous protection systems, ranging from active systems like water systems to passive thick- and thin-film layers. Also, the degree of thickness of these layers was variated. Pressure relief valves (PRV) have also been investigated, both alone and in combination with protection systems. This paper gives an overview of the work performed by BAM in the field of BLEVE prevention of protecting system since the last 30 years. It has been shown that e.g. with a full applied coating degree on the tank with and without PRV can be reached an exposition in a test fire scenario a duration of more than 60min. For partly coated tanks with and without PRV the duration time is like an unprotected vessel. Furthermore, it could be shown that the active water system also protects with technically correct design. T2 - Loss Prevention 2019 CY - Delft, Niederlande DA - 16.06.2019 KW - Fire KW - Protection systems KW - Propane storage tanks PY - 2019 SN - 978-88-95608-72-3 VL - 75 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-49021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Konformitätsbewertung von ortsbeweglichen Druckgeräten - speziell Treibgasflaschen - nach Richtlinie 2010/35/EU (TPED) N2 - Im Vortrag wird auf die rechtlichen Grundlagen der Richtlinie 2010/35/EU eingegangen. Dies umfasst die Definition von ortsbeweglichen Druckgeräten, die an sie gestellten technischen Anforderungen und die Anforderungen an deren Konformitätsbewertung. Des Weiteren wird die Anwendung der Richtlinie auf Feuerlöscher und deren Treibgasflaschen sowie die damit verbundenen Probleme in der Praxis diskutiert. T2 - Fortbildung GRIF CY - Prichsenstadt, Germany DA - 11.09.2019 KW - Ortsbewegliche Druckgeräte KW - Treibgasflaschen KW - Tragbare Feuerlöscher KW - TPED KW - ADR KW - Konformitätsbewertung PY - 2019 AN - OPUS4-49024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jonietz, Florian T1 - Standardisierung eines thermografischen Verfahrens zur Schichtdickenbestimmung von Beton-Oberflächenschutzsystemen N2 - Polymerbeschichtungen auf Beton bieten einerseits mechanischen Schutz vor Beschädigungen und verhindern das Eindringen von Wasser, gelösten Salzen und CO2 und können andererseits der Oberfläche ein gewünschtes Aussehen geben. Daher werden sie in der Bauindustrie insbesondere bei Brücken und Parkhäusern häufig verwendet. Für die beabsichtigte Wirkung der Beschichtung ist deren Schichtdicke ein entscheidender Faktor und muss daher nach Aufbringung der Schicht und im Betrieb regelmäßig überprüft werden. Üblich sind hier zerstörende Verfahren mit nachträglich erforderlicher Ausbesserung. Im Rahmen eines Vorgängerprojektes wurde an der BAM in Kooperation mit der IBOS GmbH ein zerstörungsfreies Verfahren entwickelt, welches auf aktiver Thermografie basiert. Ein Prototyp mit Halogenlampe und Infrarot-Kamera wurde erprobt. Das hier beschriebene Folgeprojekt hat das Ziel, dieses Verfahren zu standardisieren, damit es sich in der Industrie als zerstörungsfreies Alternativverfahren zur Schichtdickenbestimmung durchsetzt. Im ersten Schritt wird gezeigt, bei welchen Oberflächenschutzsystemen das Verfahren bereits zuverlässige Schichtdickenmessungen ermöglicht und praxistauglich ist. Anschließend werden weitere Forschungsthemen definiert und bearbeitet, die eine Anwendung für alle Oberflächenschutzsysteme ermöglichen sollen. Besondere Herausforderungen stellen etwa Sandeinstreuungen in der Polymerschicht dar. Auch muss der Frage nach der Anwendbarkeit auf Mehrschichtsysteme nachgegangen werden. Des Weiteren stellt sich die Frage nach dem Einfluss der Beschaffenheit des Betonuntergrunds auf die Anwendbarkeit des Verfahrens. Im zu erarbeitenden Normentwurf sollen diese Untersuchungen die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen der aktiven Thermografie zur Schichtdickenmessung von Oberflächenschutzsystemen aufzeigen. Im Beitrag werden die systematischen Untersuchungen bezüglich dieser Fragestellungen dargelegt. T2 - DACH-Jahrestagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - thermografisches Verfahren KW - Standardisierung KW - Schichtdickenbestimmung KW - Beton-Oberflächenschutzsysteme KW - Polymerbeschichtungen auf Beton PY - 2019 AN - OPUS4-49008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwarz, Silke T1 - Abstände nach KAS-18 (TA Abstand) und 2. SprengV - Auswirkungen auf die Explosivstoffindustrie N2 - Darstellung der angemessenen Abstände und Schutzobjekte nach KAS-18 und BImSchG im Vergleich zur 2. SprengV. Ausführungen zu Auswirkung auf die Explosivstoff-Industrie T2 - BGRCI Erfahrungsaustausch CY - Gut Ising, Germany DA - 12.09.2019 KW - KAS-18 KW - Angemessene Abstände KW - BimSchG KW - Schutzabstände nach 2. SprengV PY - 2019 AN - OPUS4-49014 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian T1 - Fire protection systems for above ground storage tanks N2 - Liquefied propane gas (LPG) tanks in a fully engulfing accidental fire experience a fast increase in internal pressure. The result is often a Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) that can result in a large fireball and flying debris over a radius of more than 100 meters. In the last 30 years BAM has carried out more than 30 real scale fire tests on propane storage vessels across three test sites. The primary research goal was to identify systems that can delay or prevent a BLEVE. Early studies started with water deluge systems, and have since moved on to consider alternative protection systems. It has been shown that an unprotected vessel fails within 10 minutes or less. Tests with different oil and propane fueled fires have given an overview on possible real accidents involving full-engulfing scenarios. LPG tanks of various sizes (2.7 m³, 3.6 m³, 4.8 m³, 6.7 m³) were used with different filling levels. Numerous protection systems, ranging from active systems like water systems to passive thick- and thin-film layers. Also, the degree of thickness of these layers was variated. Pressure relief valves (PRV) have also been investigated, both alone and in combination with protection systems. This paper gives an overview of the work performed by BAM in the field of BLEVE prevention of protecting system since the last 30 years. It has been shown that e.g. with a full applied coating degree on the tank with and without PRV can be reached an exposition in a test fire scenario a duration of more than 60min. For partly coated tanks with and without PRV the duration time is like an unprotected vessel. Furthermore, it could be shown that the active water system also protects with technically correct design. T2 - Loss Prevention 2019 CY - Delft, The Netherlands DA - 16.06.2019 KW - Fire protection systems KW - Popane storage tanks PY - 2019 AN - OPUS4-49022 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Michael-Schulz, Heike T1 - Classification of peroxyacetic acids N2 - Review of classification of peroxyacetic acids according to the legal regulations of chemicals substances and dangerous goods. T2 - IGUS EOS Meeting CY - Brussels, Belgium DA - 21.05.2019 KW - Einstufung von Peressigsäuren PY - 2019 AN - OPUS4-49015 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. H050-08-064-9), Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen CY - Timmendorfer Strand, Germany DA - 20.08.2019 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken KW - Funken PY - 2019 AN - OPUS4-49026 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank A1 - Oesch, Tyler A1 - Dlugosch, R. A1 - Powierza, Bartosz T1 - Transport and reconfiguration of moisture in HPC due to unilateral heating N2 - Explosive spalling is caused by, among others, the thermohydraulic spalling mechanism. During this process, vaporization, dehydration, moisture-transport and condensation processes interact. As a result, a drying and dehydration zone as well as a saturated zone, known as a moisture clog, are observed inside the unilaterally-heated concrete. The presented research is focused on the experimental investigation of the underlying thermohydraulic processes. To investigate these, a test methodology based on X-ray computed tomography (CT) and nuclear magnetic resonance (NMR) was developed. Thereby, the X-ray CT scans are carried out simultaneously during the application of a defined unilateral-heating regime on a specially-constructed specimen. This miniaturized specimen, equipped with a double-layer casing, reproduces the condition within a planar, unilaterally-heated building component. A preliminary test methodology and the first experimental results were presented at the 5th International Workshop on Concrete Spalling in Borås, Sweden (2017). The contribution for the upcoming workshop presents an improved version of this test methodology and new results for a high-performance concrete (HPC) mixture exposed to temperatures up to 500 °C. Regarding the CT measurements, a higher time-resolution of 15 min was achieved and a quantification of the moisture changes was implemented. Due to an increase in signal quality of the NMR measurements, a pore-size specific moisture distribution can now be resolved. This allows to conclude about the moisture reconfiguration between small gel pores and larger interhydrate pores. Additionally, the NMR measurement are no longer limited to first 2.5 cm below the heated surface but a one-dimensional moisture distribution can now be estimated over the whole 10 cm long specimen. The presented results demonstrate that the combination of X-ray CT and NMR measurements enables to image and quantify the thermally-induced moisture transport and reconfiguration from small gel pores up to macro pores. This provides important insights into the thermohydraulic damage mechanism and leads to a better understanding of spalling avoidance strategies, like the addition of polypropylene fibres. T2 - 6th International Workshop on Concrete Spalling due to fire exposure CY - Sheffield, UK DA - 19.09.2019 KW - Moisture clog KW - X-ray CT KW - NMR KW - Moisture transport KW - HPC PY - 2019 UR - https://firespallingworkshop2019.group.shef.ac.uk/wp-content/uploads/2019/09/Fire-Spalling-Workshop_Proceedings.pdf SN - 978-1-5272-4135-0 SP - 181 EP - 190 CY - Sheffield AN - OPUS4-49161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Breitenbücher, R. A1 - Przondziono, R. A1 - Meng, Birgit A1 - Krütt, Enno A1 - Weise, Frank T1 - Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Betonfahrbahndecken unter Berücksichtigung von Verkehr und Taumitteln N2 - In Betonfahrbahndecken treten häufig Schäden auf, welche mit einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) in Verbindung gebracht werden. Obwohl die Hintergründe einer solchen AKR intensiv untersucht wurden, gibt es bei Betonfahrbahndecken besondere Randbedingungen, welche die Schadreaktion signifikant erhöhen können. Diese sind vor allem die Überlagerung der mikrostrukturellen Degradation durch Verkehrsbeanspruchung mit externer Alkali-Zufuhr durch Taumittel. Bisherige Untersuchungen der AKR beschränkten sich auf die Ausgangsstoffe (Gesteinskörnung, Zement, Bewertung des Betons), wobei die besonderen Randbedingungen außer Acht gelassen wurden. Betonfahrbahndecken sind zyklischen Belastungen aus Verkehr und Witterungsbedingungen ausgesetzt. In einem gemeinschaftlichen Forschungsprojekt wurden die verschiedenen, gegenseitig voneinander abhängigen, Einflussfaktoren auf eine schädigende AKR in Betonfahrbahndecken sowohl experimentell untersucht als auch numerisch modelliert. Auf Mikro-Ebene wurden die AKR-bezogenen Transportprozesse innerhalb der Gesteinskörnung, sowie die Gelbildung und der Ionen-Transport, untersucht. Auf Meso-Ebene fokussierte das Projekt auf die Charakterisierung der durch zyklische Belastung induzierten Schädigung im Mikrogefüge des Betons. Des Weiteren wurde das Transportverhalten in ein derart geschädigtes Betongefüge mit und ohne Berücksichtigung des zusätzlichen Einflusses überrollender Reifen beschrieben und dessen Auswirkung auf eine AKR analysiert. Schließlich wurde auf Makro-Ebene das Risiko eines AKR-bedingten Schadens bewertet. Einige ausgewählte Ergebnisse werden in diesem Beitrag dargestellt. KW - AKR KW - Zyklischen Belastung KW - Degradation KW - Flüssigkeitstransport KW - Verkehr PY - 2019 VL - 8 SP - 1 EP - 15 PB - Kirschbaum Verlag GmbH CY - Bonn AN - OPUS4-49153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Brunner, A. J. ED - Rosemarie, Helmerich ED - Ilki, A. ED - Motavalli, M. T1 - Towards predictor development for assessing structural integrity of components made from wood materials using Acoustic Emission monitoring and signal analysis N2 - Against the background of sustainable resource management and efficiency, wood-based materials are currently experiencing a revival and, among others, plywood, Laminated Veneer Lumber and glued laminated timber are becoming increasingly more important in the building sector. Even though these materials are so-called engineered products, the element wood is naturally grown with intrinsic variability in mechanical properties and requires professional handling on-site. Otherwise, load-bearing structures made of wood materials may entail certain risks. Critical situations can, in principle, be avoided by implementing a structural health monitoring system into components or structures made from wood material. The aim is to indicate accumulation of mechanical damage and to eliminate or at least significantly reduce the risk of unexpected failure. Toward this purpose, the failure behavior of several layered wood materials under quasi-static tension was investigated in laboratory-scale experiments by means of acoustic emission (AE) measurement. Based on spectral analysis and pattern recognition, two classes of AE signals are identified for each investigated lay-up that are characterized by either low or high frequency contents in the respective power spectra. AE activity and intensity of both signal classes are analyzed, striving for predictors appropriate for AE monitoring concepts. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Acoustic Emission Monitoring KW - Signal Analysis KW - Structural Integrity KW - Wood Materials PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-491198 SN - 978-3-947971-07-7 SP - Paper Tu.2.D.4, 1 EP - 8 PB - German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP e.V.) AN - OPUS4-49119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Jansen, R. A1 - Chen, L. A1 - Toet, P. A1 - Doppenberg, E. A1 - De Jong, W. A1 - Chruscicki, Sebastian T1 - Static load monitoring of a concrete bridge using a high-precision distributed fiber optic sensor system N2 - In the present study, the impact of static traffic loading on the slight deflection effects in the concrete structure of an existing bridge has been investigated using distributed fiber optic sensors. In the face of increasing traffic density and severe traffic loading, the results of the load tests on the Amsterdam bridge 705 make an important contribution to the understanding of its structural behavior. The concept of the static loading was based on the use of two 36-ton trucks stopped on the bridge at multiple pre-determined locations. The load applied in this way led to location-dependent small deflection effects recorded as longitudinal strain of the sensing fiber embedded at the underside of the bridge. The measurements were performed with a commercially-available solution based on Tunable Wavelength Coherent Optical Time Domain Reflectometry with the measurement accuracy in the range of 0.5 µm/m. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Bridge monitoring KW - Distributed fiber optic sensing KW - Static load monitoring KW - TW-COTDR PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-490408 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-49040 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Efficient reliability analysis by combining uncertain measurement data, Bayesian model updating and reduced order modeling N2 - The efficiency of structural model updating and the subsequent reliability analysis is increased by using the advantages of reduced order models. Coupling a reduced model of the structure of interest with a Bayesian model updating approach or an reliability analysis to estimate the failure probability reduce the computational cost of such complex analyses drastically. T2 - 8th Workshop on High-Dimensional Approximation (HDA) 2019 CY - Zurich, Switzerland DA - 09.09.2019 KW - Reduced order modeling KW - Bayesian model updating PY - 2019 AN - OPUS4-49035 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Transport and reconfiguration of moisture in HPC due to unilateral heating N2 - Explosive spalling is caused by, among others, the thermohydraulic spalling mechanism. During this process, vaporization, dehydration, moisture-transport and condensation processes interact. As a result, a drying and dehydration zone as well as a saturated zone, known as a moisture clog, are observed inside the unilaterally-heated concrete. The presented research is focused on the experimental investigation of the underlying thermohydraulic processes. To investigate these, a test methodology based on X-ray computed tomography (CT) and nuclear magnetic resonance (NMR) was developed. Thereby, the X-ray CT scans are carried out simultaneously during the application of a defined unilateral-heating regime on a specially-constructed specimen. This miniaturized specimen, equipped with a double-layer casing, reproduces the condition within a planar, unilaterally-heated building component. A preliminary test methodology and the first experimental results were presented at the 5th International Workshop on Concrete Spalling in Borås, Sweden (2017). The contribution for the upcoming workshop presents an improved version of this test methodology and new results for a high-performance concrete (HPC) mixture exposed to temperatures up to 500 °C. Regarding the CT measurements, a higher time-resolution of 15 min was achieved and a quantification of the moisture changes was implemented. Due to an increase in signal quality of the NMR measurements, a pore-size specific moisture distribution can now be resolved. This allows to conclude about the moisture reconfiguration between small gel pores and larger interhydrate pores. Additionally, the NMR measurement are no longer limited to first 2.5 cm below the heated surface but a one-dimensional moisture distribution can now be estimated over the whole 10 cm long specimen. The presented results demonstrate that the combination of X-ray CT and NMR measurements enables to image and quantify the thermally-induced moisture transport and reconfiguration from small gel pores up to macro pores. This provides important insights into the thermohydraulic damage mechanism and leads to a better understanding of spalling avoidance strategies, like the addition of polypropylene fibres. T2 - 6th International Workshop on Concrete Spalling due to fire exposure CY - Sheffield, UK DA - 19.09.2019 KW - Moisture clog KW - X-ray CT KW - NMR KW - Moisture transport KW - HPC PY - 2019 AN - OPUS4-49159 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Bhuyan, Delwar A1 - Hille, Falk A1 - Viefhues, Eva A1 - Döhler, M. A1 - Mevel, L. ED - Zingoni, Alphose T1 - Impact of environmental based effects on SHM strategies N2 - Environmental based perturbations influence significantly the ability to identify structural dam-age in Structural Health Monitoring. Strategies are needed to classify such effects and consider them appropri-ately in SHM. It has to be considered if seasonal effects just mask the structural response or if temperature itself correlates to a weakening of the structure. Various methods have been developed and analyzed to separate environmental based effects from damage induced changes in the measures. Generally, two main approaches have emerged from research activity in this fields: (a) statistics-based tools analyzing patterns in the data or in computed parameters and (b) methods, utilizing the structural model of the bridge considering environmental as well as damage-based changes of stiffness values. With the background of increasing affordability of sensing and computing technology, effort should be made to increase sensitivity, reliability and robustness of proce-dures, separating environmental from damage caused changes in SHM measures. The contribution describes an attempt to evaluate both general strategies, their advantages and drawbacks. In addition, two vibration moni-toring procedures are introduced, allowing for temperature-based perturbations of the monitoring data. T2 - SEMC 2019 CY - Cape Town, South Africa DA - 02.09.2019 KW - SHM environmental bridges PY - 2019 SN - 978-1-138-38696-9 SN - 978-0-429-42650-6 DO - https://doi.org/10.1201/9780429426506 SP - Paper 324, 1 EP - Paper 324, 6 PB - CRC Press CY - Boca Raton AN - OPUS4-49167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia A1 - Alcover, I. F. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Quantification of the posterior utilities of SHM campaigns on an orthotropic steel bridge deck N2 - This paper contains a quantification and decision theoretical optimization of the posterior utilities for several options for monitoring campaigns on the particular case of fatigue life predictions of an orthotropic steel deck. The monitoring campaigns are defined by varying monitoring durations and phases. The decision analysis is performed with real data from the Structural Health Monitoring (SHM) of the Great Belt Bridge (Denmark) which, among others, consist of measured strains, pavement temperatures and traffic intensities. The fatigue loading prediction model is based on regression models linking daily averaged pavement temperatures, daily aggregated heavy-traffic Counts and derived S-N fatigue damages, all of them derived from the outcomes of different monitoring campaigns. A probabilistic methodology is utilized to calculate the fatigue reliability profiles of selected instrumented welded joints. The posterior utilities of SHM campaigns are then quantified by considering the structural fatigue reliability, various monitoring campaigns and the corresponding cost-benefit models. The decisions of identifying the optimal monitoring campaign and of extending the service life or not in conjunction with monitoring results are modelled. The optimal monitoring campaign is identified - retrospectively - by maximizing the expected benefits and minimize risks in dependency of the monitoring duration and the monitoring associated costs. The results, despite relying on a number of simplistic assumptions, pave the way towards the use of pre-posterior decision support to optimise the design of monitoring campaigns for similar bridges, with an overall goal to proof the cost efficiency of SHM approaches to civil infrastructure management. T2 - The 12th International Workshop on Structural Health Monitoring CY - Stanford University, CA, USA DA - 10.09.2019 KW - SHM KW - Posterior utilities KW - Orthotropic steel bridge deck PY - 2019 SP - 265 EP - 274 AN - OPUS4-49174 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd T1 - Pool evaporation - experimental data collection and modelling N2 - When handling flammable or toxic liquids or liquefied gases, the occurrence of a leakage and formation of a liquid pool is a scenario to be considered for risk assessment. Several models are available for the estimation of the evaporating mass flow, but only a very reduced number of experimental data is available for Validation purposes. In the last years, the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in Berlin, Germany, carried out pool Evaporation experiments with different substances in basins with a Diameter ranging from 0,50 m to 1 m mainly on open air test sites with a built up (inner city) and a non-built-up (flat terrain) topography, but also in an enclosed space. The resulting experimental data sets cover a range of vapor pressures from 0,1 bar to 0,94 bar. The aim of this work is to make the füll data set publicly available and to provide a description of the experimental boundary conditions. Based on these data, a Validation of existing pool Evaporation models has been carried out and eventually led to a new formulation of an evaporation model, which is also presented here, covering the whole ränge from low wind speeds up to high vapor pressures. KW - Lache KW - Verdunstung KW - Verdampfung KW - Dampfdruck KW - Windgeschwindigkeit PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-491826 DO - https://doi.org/10.1002/ceat.201800093 VL - 42 IS - 11 SP - 2450 EP - 2457 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-49182 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin T1 - Ausflussziffer und Brandverhalten von Rissen in der Folienabdeckung von Biogasanlagen N2 - Bei Störfallauswirkungsbetrachtungen an Biogasanlagen muss das Versagen der Folienabdeckung der Gärbehälter untersucht werden. Hierbei sind insbesondere Risse in derselben hinsichtlich des austretenden Massenstromes an Biogas zu bewerten, ebenso wie der durch eine Zündung resultierende Flammenstrahl. Zurzeit existieren für Biogasfolien keine Erkenntnisse zu realistischen Ausflussziffern für die Massenstromberechnung. Die Anwendbarkeit verfügbarer Modelle zur Berechnung der Wärmestrahlung ist ebenso bisher ungeklärt. Um diese Fragestellungen zu untersuchen, wurden in der BAM Versuche an einem 80 m3 Biogassack durchgeführt. KW - Biogas KW - Ausflussziffer KW - Abbrand KW - Experimente PY - 2019 SN - 2191-007 VL - 9 IS - Juli/August 2019 SP - 24 EP - 29 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-49181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vössing, Konrad A1 - Gaal, Mate A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Ross, R. ED - Sauter, U. T1 - Contactless testing of wood-based materials with novel air-coupled ultrasonic transducers N2 - The detection of delamination, rot and cracks causing a decrease of strength in wooden construction elements is a key task for nondestructive testing (NDT). Air-coupled ultrasound (ACU) is used to detect flaws without having to provide contact to the surface or otherwise affect the object. Novel ferroelectric transducers with a high signal-to-noise ratio enable an accurate flaw detection. Transducers made of cellular polypropylene (PP) are suitable for characterizing wood-based materials (WBM) because their extremely low Young’s modulus and low density mean a favorable acoustic impedance for the transmission of ultrasonic waves between the transducer and air. The transducers can be applied during the production of WBM and during its service life. The device enables a fast in-situ recognition of defects with frequencies between 90 kHz and 250 kHz. Measurements can be performed in through transmission for a high resolution or in pulse-echo technique in case of one-sided access at the expense of reduced signal strength. Ultrasonic quality assurance for wood is an important attempt to increase the acceptance of wooden structures and towards sustainability in civil engineering in general. T2 - 21. International Nondestructive Testing and evaluation of Wood Symposium CY - Freiburg, Germany DA - 24.09.2019 KW - Air-coupled ultrasound KW - Defect detection KW - Nondestructive Testing KW - Timber PY - 2019 SP - 100 PB - FVA CY - Freiburg AN - OPUS4-49169 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Innovation und Sicherheit durch den Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln N2 - Ziel des Projektes ist die Qualifizierung von Duplexstählen in Tunnelbauwerken um die Einsatzmöglichkeiten alternativer nichtrostender Stähle zu den bislang gebräuchlichen rostfreien Edelstählen 1.4404 und 1.4571 zu eruieren. Da Duplexstähle im Vergleich zu austenitischen Stählen über eine doppelt so hohe Festigkeit verfügen, können Bauteile schlanker konstruiert werden, wodurch Material eingespart werden kann. Neben der Wirtschaftlichkeit muss die Dauerhaftigkeit untersucht werden. Dazu wurden speziell konzipierte Wand- und Deckenracks mit unterschiedlichen metallenen Werkstoffen und Oberflächen hergestellt und in den Tunnelbauwerken montiert. Nach bestimmten Auslagerungszeiten von bis zu drei Jahren werden die Proben demontiert und auf ihr Korrosionsverhalten untersucht. Ein weiteres Ziel neben der Qualifizierung der Werkstoffgruppe sind die Reduktion der Instandsetzungs- und Wartungsmaßnahmen der Tunnelbetreiber T2 - 3. Tunnelsymposium in Hallein CY - Hallein, Austria DA - 26.09.2019 KW - Duplex KW - Tunnel KW - Korrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49165 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias T1 - Impact of environmental based effects on SHM strategies N2 - Anwendungen der Bauwerksüberwachung werden häufig stark von jahreszeitlichen Einflüssen wie Temperaturbeanspruchungen beeinflusst. Der Beitrag diskutiert Probleme und Lösungen zum Umgang mit diesen Einflüssen. T2 - SEMC 2019 CY - Cape Town, South Africa DA - 02.09.2019 KW - SHM Environmental PY - 2019 AN - OPUS4-49163 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vössing, Konrad T1 - Contactless testing of wood-based materials with novel air-coupled ultrasonic transducers N2 - The detection of delamination, rot and cracks causing a decrease of strength in wooden construction elements is a key task for nondestructive testing (NDT). Air-coupled ultrasound (ACU) is used to detect flaws without having to provide contact to the surface or otherwise affect the object. Novel ferroelectric transducers with a high signal-to-noise ratio enable an accurate flaw detection. Transducers made of cellular polypropylene (PP) are suitable for characterizing wood-based materials (WBM) because their extremely low Young’s modulus and low density mean a favorable acoustic impedance for the transmission of ultrasonic waves between the transducer and air. The transducers can be applied during the production of WBM and during its service life. The device enables a fast in-situ recognition of defects with frequencies between 90 kHz and 250 kHz. Measurements can be performed in through transmission for a high resolution or in pulse-echo technique in case of one-sided access at the expense of reduced signal strength. Ultrasonic quality assurance for wood is an important attempt to increase the acceptance of wooden structures and towards sustainability in civil engineering in general. T2 - 21. International Nondestructive Testing and evaluation of Wood Symposium CY - Freiburg, Germany DA - 24.09.2019 KW - Air-coupled ultrasound KW - Defect detection KW - Nondestructive Testing KW - Timber PY - 2019 AN - OPUS4-49170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Goedecke, Thomas A1 - Ackermann, M. A1 - Senkel, U. T1 - Staubdichtheit von Säcken und FIBC für feste Gefahrgüter - Eine kritische Betrachtung der derzeitigen Regelsetzung und Transportpraxis N2 - In den internationalen Gefahrgutvorschriften ist vorgeschrieben, dass Säcke und flexible Großpackmittel (Flexible Intermediate Bulk Container – FIBC) staubdicht sein müssen. Eine quantitative Definition des Terminus Staubdichtheit, wie in anderen Technikgebieten üblich, ist jedoch nicht gegeben. Auch geeignete Prüfverfahren zum Nachweis der Staubdichtheit sind in den Vorschriften nicht genannt. In der Praxis der stichpunkartigen Kontrollen von Gefahrguttransporten durch die Schwerlastgruppe der Autobahnpolizei Münster werden immer wieder Austritte von pulverförmigen oder körnigen Gefahrgütern aus eigentlich intakten Säcken und FIBC detektiert. Es wird ein Überblick über die im Jahr 2018 festgestellten Gefahrgutaustritte aus diesen Gefahrgutverpackungen sowie eine systematische Einordnung hinsichtlich betroffener Bauarten und möglicher Ursachen gegeben. Bei der Stofffreisetzung aus intakten Gefahrgutverpackungen liegt ein mechanischer Transport von Partikeln durch Leckkanäle, z. B. im Verschluss-, Naht- oder Wandungsbereich, vor. Generell kommen zwei Freisetzungswege in Frage: Einerseits eine Langzeit-Freisetzung während des Transports, hervorgerufen durch eine kombinierte Wirkung von Stapellast des Füllguts und Transportvibrationen; andererseits eine stoßartige Freisetzung. Auf Grundlage von durchgeführten Untersuchungen hinsichtlich der stoßartigen Freisetzung pulverförmiger Stoffe aus Gefahrgutsäcken werden erste Lösungsansätze hin zu einer Verbesserung der Staubdichtheit von Gefahrgutsäcken und -FIBC vorgestellt. Es wird ein Ausblick auf nachfolgende Arbeiten gegeben. T2 - 48. Jahrestagung der GUS 2019 CY - Stutensee, Ortsteil Blankenloch, Germany DA - 27.03.2019 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Staubdichtheit KW - Säcke KW - FIBC PY - 2019 SN - 978-3-9818507-3-4 SP - 157 EP - 170 AN - OPUS4-47691 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Staubdichtheit von Säcken und FIBC für feste Gefahrgüter - Eine kritische Betrachtung der derzeitigen Regelsetzung und Transportpraxis N2 - In den internationalen Gefahrgutvorschriften ist vorgeschrieben, dass Säcke und flexible Großpackmittel (Flexible Intermediate Bulk Container – FIBC) staubdicht sein müssen. Eine quantitative Definition des Terminus Staubdichtheit, wie in anderen Technikgebieten üblich, ist jedoch nicht gegeben. Auch geeignete Prüfverfahren zum Nachweis der Staubdichtheit sind in den Vorschriften nicht genannt. In der Praxis der stichpunkartigen Kontrollen von Gefahrguttransporten durch die Schwerlastgruppe der Autobahnpolizei Münster werden immer wieder Austritte von pulverförmigen oder körnigen Gefahrgütern aus eigentlich intakten Säcken und FIBC detektiert. Es wird ein Überblick über die im Jahr 2018 festgestellten Gefahrgutaustritte aus diesen Gefahrgutverpackungen sowie eine systematische Einordnung hinsichtlich betroffener Bauarten und möglicher Ursachen gegeben. Bei der Stofffreisetzung aus intakten Gefahrgutverpackungen liegt ein mechanischer Transport von Partikeln durch Leckkanäle, z. B. im Verschluss-, Naht- oder Wandungsbereich, vor. Generell kommen zwei Freisetzungswege in Frage: Einerseits eine Langzeit-Freisetzung während des Transports, hervorgerufen durch eine kombinierte Wirkung von Stapellast des Füllguts und Transportvibrationen; andererseits eine stoßartige Freisetzung. Auf Grundlage von durchgeführten Untersuchungen hinsichtlich der stoßartigen Freisetzung pulverförmiger Stoffe aus Gefahrgutsäcken werden erste Lösungsansätze hin zu einer Verbesserung der Staubdichtheit von Gefahrgutsäcken und -FIBC vorgestellt. Es wird ein Ausblick auf nachfolgende Arbeiten gegeben. T2 - 48. Jahrestagung der GUS 2019 CY - Stutensee, Ortsteil Blankenloch, Germany DA - 27.03.2019 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Staubdichtheit KW - Säcke KW - FIBC PY - 2019 AN - OPUS4-47692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Frequenzanalyse von Schallemission an einem Stahlrohr unter Biegebeanspruchung N2 - Um ein tieferes Verständnis über die Schallemission bei der Entstehung und Ausbreitung von Rissen in Stahlrohrleitungen zu erlangen, wurde ein Stahlrohr der Güte S355J2H im Vierpunkt-Biegeversuch quasistatisch bis hin zum Wanddurchbruch (Leckage) belastet und mittels Schallemissionsmessung und Gleichstrompotentialmessung überwacht. Das Rohrsegment wurde durch einen 90°- Außenumfangskerb in der Mitte der Rohrlänge definiert vorgeschädigt, um davon ausgehend ein stabiles Risswachstum zu induzieren und die Analyse von Schallemission aus Rissereignissen, die am Kerb eintraten, sicherzustellen. Für die Schallemissionsmessung wurden vier Breitbandsensoren max. 105 mm vom Kerb entfernt montiert. Die Signalaufzeichnung erfolgte kontinuierlich und schwellwertunabhängig. Für die Gleichstrompotentialmessung wurde ein Gleichstrom von 300 A eingeleitet und der Potentialabfall über dem Kerb mit fünf Sonden entlang des Kerbs gemessen. Beide Messverfahren identifizieren die Rissinitiierung sowie Veränderungen im Risswachstum. Die detektierten Schallemissionsereignisse werden, unter Berücksichtigung spektraler Eigenschaften, mit fortschreitender Belastung und Rissentwicklung analysiert. Diese Studien wurden im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts AGIFAMOR, Aging infrastructure - Faseroptisches Monitoring von Rohrleitungen, an der BAM durchgeführt. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Schallemission KW - Frequenzanalyse KW - Rissbildung in Stahl PY - 2019 AN - OPUS4-47690 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lugovtsova, Yevgeniya T1 - Analyse der Ausbreitung geführter Wellen in einem Mehrschichtverbund zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern N2 - Composite-Druckbehälter werden für Speicherung und Transport von Gasen unter hohem Druck verwendet. Durch die gewichtssparende Struktur, die aus einem dünnwandigem Metallgefäß und Faserverbundwerkstoff-Ummantelung besteht, sind solche Behälter insbesondere für die Luftfahrt- und Automobilindustrie interessant, z.B. als Wasserstoffspeicher. Die Druckprüfung ist ein konventioneller Test, um die Integrität von Metalldruckbehältern zu bewerten. Im Falle des Composite-Druckbehälters könnte eine solche Prüfung jedoch den Faserverbundwerkstoff überbeanspruchen und somit die verbleibende Lebensdauer der getesteten Komponente verringern. Infolgedessen ist es notwendig, Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung und möglicherweise zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern zu entwickeln. Unser Ansatz verwendet geführte Ultraschallwellen und hat das Potenzial, kritische Schäden wie Risse im Metall und Faserbrüche und Matrixrisse in Faserverbundwerkstoff zu detektieren. In diesem Beitrag wurde die Scaled Boundary Finite Elemente Methode benutzt, um die multimodale, geführte Wellenausbreitung in einem Mehrschichtverbund, der aus Metall und Kohlenfaserverbund entsteht, zu analysieren. Das Verfahren ermöglicht die Identifizierung geeigneter Wellenmoden und die Analyse ihrer Interaktion mit verschiedenen Schäden. Diese Kenntnisse sollen für die Entwicklung von Verfahren zur Zustandsüberwachung von Composite-Druckbehältern angewendet werden. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Wasserstoffspeicher KW - Automobilindustrie KW - SBFEM KW - Faserverbundwerkstoff KW - Ultraschallwellen PY - 2019 AN - OPUS4-47689 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schreier, Andy T1 - Comparision of solution approaches for distributed humidity sensing in PFGI-POF N2 - We compare four different sensing solutions suitable for distributed fiber optic humidity sensing in per uorinated graded-index polymer optical fibers (PFGI-POFs). Compared to silica fbers, polymer optical fibers over advantageous beneffits including signifficantly higher break down strain, fracture toughness and humidity sensitivity. Various humidity-related effects in PFGI-POFs have been reported in the last years including measured attenuation and length changes as well as Brillouin frequency and Bragg wavelength shifts. The four aforementioned methods could serve as a basis for distributed and quasi-distributed humidity sensing and are described here closely with an emphasis on plausible cross effects to temperature and strain. The main focus of this paper lies on the comparison of four approaches with regard to method complexity, sensitivity to humidity, spatial resolution, real-time capability and effort to compensate for cross effects. T2 - SPIE 2019 International Symposium on Optics + Optoelectronics: Optical Sensors CY - Prague, Czech Republic DA - 01.04.2019 KW - Polymer optical fibre KW - Distributed sensing KW - Humidity PY - 2019 AN - OPUS4-47741 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Safety in Technology and Chemistry - BAM Focus Area Infrastructure N2 - The poster contains a description of the extensive activities in the focus area infrastructure as well as the unique possibilities for experimentation on the BAM Test Site for Technical Safety. T2 - Informationstag für den 6. Anruf im EU-Programm "Sichere Gesellschaften - Horizont 2020" CY - Bonn, Germany DA - 21.03.2019 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - BAM TTS KW - BAM Test Site for Technical Safety PY - 2019 AN - OPUS4-47736 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Untersuchungsmethoden klimatisch belasteter Bauteile - Projektupdate BAM N2 - Kontinuierliche Sensorbasierte Bauwerksmessungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit von Verkehrsbauwerken. Hierzu werden im Vorhaben AISTEC Referenzbauwerke und Referenzverfahren untersucht mit Schwerpunkt auf den Einfluss klimatischer Bedingungen. Der Vortrag stellt den aktuellen Projektstand des FB 7.2 vor. T2 - Erstes Verbundtreffen AISTEC CY - Weimar, Germany DA - 21.03.2019 KW - Structural Health Monitoring KW - Environmental Effects KW - Climate Chamber KW - Brücken KW - SHM KW - Klimakammer PY - 2019 AN - OPUS4-47702 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Gebrauch von Werkzeugen im explosionsgefährdeten Bereich - Grundlagen zur Zündquelle mechanisch erzeugte Funken - Möglichkeiten und Grenzen bei der Verwendung von NE-Metall und Edelstahl im Ex-Bereich N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Fachtagung Explosionsschutz für Einsatzleiter und Betreiber CY - Linde Material Handling, Aschaffenburg, Germany DA - 24.09.2019 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken PY - 2019 AN - OPUS4-49184 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf A1 - Moortgat-Pick, A. A1 - Marx, S. ED - Helmerich, Rosemarie ED - Ilki, A. ED - Motavalli, M. T1 - Vibration Analysis of Structures using a Drone (UAV) based Mobile Sensing Platform N2 - The identification of the dynamic behavior of structures, like bridges and towers, is relevant to address multiple issues. In many cases the dynamic parameters should be acquired only once or at a frequency that doesn’t justify the installation of distinct vibration sensors for a long-term monitoring. To identify modal frequencies of a structure, a drone based mobile sensing platform has been implemented. This sensing platform measures the relative displacement be-tween the structure and the drone, which also shows a strong dynamic behavior under wind tur-bulences. By regarding the dynamic model of the drone and additional measurements at the dis-tance sensor the absolute movement of the structure can be estimated based on the measured relative distance. This time domain data is a suitable input for various operational modal analysis algorithms. The system has been used to identify the dynamic properties of test and real structure, like a 1.5 MW wind turbine tower. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Modal Analysis KW - Drone KW - Vibration KW - Wind Turbines KW - Bridges PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-492045 UR - http://data.smar-conferences.org/downloads/SMAR_2019_Proceedings.zip SN - 978-3-947971-07-7 SP - We.4.C.3 EP - 8 PB - German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP e.V.) AN - OPUS4-49204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Stajanca, Pavol A1 - Krebber, Katerina ED - Kalli, K. ED - Brambilla, G. ED - O'Keeffe, S. T1 - Investigation of bare and tight-buffered optical fibers towards distributed humidity sensing N2 - Humidity is one of principal environmental parameters that plays an important role in various application areas. Using measurement of strain induced in an optical fiber by a water swellable coating represents a promising approach for realization of distributed humidity sensing (DHS). In this work, humidity and temperature response of four different commercial PI-coated fibers and four tight-buffered (TB) fibers is investigated with the aim of evaluating their potential for development of DHS in context of water ingress sensor for high-voltage power cable splices. PI-coated fibers exhibited close-to-linear humidity and temperature response. While the temperature response is relatively coating-independent, magnitude of humidity response was broadly correlated to the relative fiber-to-coating thickness ratio. In contrast, both humidity and temperature response of TB fibers is strongly influenced by buffer type, with Leoni TB900L fiber with Hytrel buffer exhibiting largest humidity and temperature sensitivity. While the response of tight-buffered fibers is generally nonlinear, roughly three-times higher humidity response can be achieved with TB900L compared to the most sensitive PI-coated fiber. Using the TB fiber can be, therefore, advantageous for simpler water detection applications, such as one targeted in this study, when larger sensitivity is more important than the linear response of the sensor. KW - Distribute fiberoptic sensor KW - Distributed humidity sensing KW - Water ingress detection KW - Optical backscatter reflectometry KW - Tight-buffered fibers KW - Polyimide-coated fibers PY - 2019 SN - 978-1-51063-124-3 DO - https://doi.org/10.1117/12.2539819 VL - 11199 SP - 111991X-1 PB - SPIE CY - Bellingham, Washington, USA AN - OPUS4-49207 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol T1 - Investigation of bare and tight buffered optical fibers towards distributed humidity sensing N2 - Humidity is one of principal environmental parameters that plays an important role in various application areas. Distributed humidity/water sensing is sought after in wide range of applications including concrete condition monitoring in civil engineering, SHM of large structures such as dykes or dams, soil moisture measurement in agriculture or leak detection in pipeline or sewage industry. Using humidity-induced strain of specialty hygroscopic coating materials, such as polyimide (PI) seems as the most promising approach so far. In this work, relative humidity and temperature response of different commercial PI-coated and tight-buffer fibers is investigated for the development of distributed humidity sensor. T2 - Seventh European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limassol, Cyprus DA - 01.10.2019 KW - Distribute fiberoptic sensor KW - Distributed humidity sensing KW - Water ingress detection KW - Optical backscatter reflectometry KW - Tight-buffered fibers KW - Polyimide-coated fibers PY - 2019 AN - OPUS4-49208 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herrmann, Ralf T1 - Vibration Analysis of Structures using a Drone (UAV) based Mobile Sensing Platform N2 - The identification of the dynamic behavior of structures, like bridges and towers, is relevant to address multiple issues. In many cases the dynamic parameters should be acquired only once or at a frequency that doesn’t justify the installation of distinct vibration sensors for a long-term monitoring. To identify modal frequencies of a structure, a drone based mobile sensing platform has been implemented. This sensing platform measures the relative displacement be-tween the structure and the drone, which also shows a strong dynamic behavior under wind tur-bulences. By regarding the dynamic model of the drone and additional measurements at the dis-tance sensor the absolute movement of the structure can be estimated based on the measured relative distance. This time domain data is a suitable input for various operational modal analysis algorithms. The system has been used to identify the dynamic properties of test and real structure, like a 1.5 MW wind turbine tower. T2 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR 2019) CY - Potsdam, Germany DA - 27.08.2019 KW - Modal Analysis KW - Drone KW - Vibration KW - Wind Turbines KW - Bridges PY - 2019 AN - OPUS4-49205 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sklorz, Christian T1 - Simulation eines Poolfeuers im 1m³ Ofen N2 - Zur Charakterisierung von Brandschutzbeschichtungssystemen für Gas- Lagertanks ist ein Großbrandversuch erforderlich. Zur Ermittlung der produktspezifischen Beschichtungsdicke sind Plattenbrandversuche notwendig. Für Brandprüfungen existieren verschiedene Brandkurven (z.B. ETK, Hydrocarbonkurve, Schwelbrandkurve, BAM-Kurve) um Prüfmuster je nach Anwendungsfall zu zertifizieren. Diese Brandkurven unterscheiden sich hinsichtlich des Temperaturgradienten. Zur Gewährleistung der Übertragbarkeit der BAM-Prüföfen (Kleinprüfstand DIN 4102-8 (Klep) und 1-m³ Ofen) auf die NORM ISO 21843 (2018-09) ist es erforderlich einen Wärmeintrag von 90 – 120 kW/m² in das Prüfmuster zu garantieren. T2 - TF-IF CY - Berlin, Germany DA - 16.09.2019 KW - Brandversuch KW - Fire testing KW - Ofen PY - 2019 AN - OPUS4-49250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rica, S. A1 - Van Baars, S. A1 - Kullolli, Borana ED - Ülgen, D. ED - Saygili, A. ED - Kahyaoglu, M. R. ED - Durmaz, S. ED - Toygar, O. ED - Göcügenci, A. T1 - The importance of the horizontal stresses on the bearing capacity of a foundation pile N2 - In case one wants to predict or design the bearing capacity of a foundation pile and there are no possibilities to perform an in-situ test, such as a Cone Penetration Test, the pile bearing capacity is in most cases estimated with analytical formulas. The most known and used method is the Meyerhof method published some decades ago. There are also other design methods such as derived from a certain failure mechanism around the pile tip, which is, in most cases, wedge failure mechanism. This failure mechanism was originally developed for a shallow (infinite) strip foundation, though. Therefore, it represents a plane failure mechanism. Numerical simulations on loaded foundation piles performed with the Plaxis software Show however, that the failure mechanism of a foundation pile represents a far more complex threedimensional failure mechanism around the pile tip. In addition, the existing analytical methods for foundation piles are based on the vertical stresses in the soil, as if the failure mechanism is the same as of a shallow foundation. Numerical simulations, performed in Plaxis show that, not the vertical, but the horizontal stresses, play an important role on the pile bearing capacity. Plaxis represents the stresses in the soil by using the procedure. So, different horizontal soil stresses are obtained for different values of the lateral earth pressure coefficient. The results show that the pile tip bearing capacity depends strongly on the horizontal stresses in the soil, but only for. The same results were observed by using a Material Point Method (MPM). Consequently, the analytical methods should estimate the pile bearing. T2 - 1st Mediterranean Young Geotechnical Engineers Conference CY - Bodrum, Turkey DA - 23.09.2019 KW - Analytical Design Methods KW - Foundation Pile KW - Horizontal stress PY - 2019 UR - http://mygec2019.org/ VL - 2019 SP - 151 EP - 158 PB - 1st Mediterranean Young Geotechnical Engineers Conference CY - Bodrum, Turkey AN - OPUS4-49639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liehr, Sascha T1 - Real-time dynamic strain sensing in optical fibers using artificial neural networks N2 - The use of artificial neural networks (ANNs) is demonstrated for efficient real-time data processing in optical fiber sensing applications. Using ANN-based algorithms, two orders of magnitude improved computation time and improved measurement resolution is achieved for distributed strain sensing using the wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry technique. T2 - WORKSHOP - Machine learning in optical analytics CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2019 KW - Artificial neural networks KW - Distributed acoustic sensing (DAS) KW - Distributed vibration sensing KW - Signal processing PY - 2019 AN - OPUS4-49869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Greiser, Sebastian A1 - Jäger, Christian A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Wang, J. ED - Kriven, W. ED - Fey, T. ED - Colombo, P. ED - Weber, W.J. ED - Amoroso, J. ED - Fahrenholtz, W.G. ED - Shimamura, K. ED - Halbig, M. ED - Kirihara, S. ED - Wu, Y. ED - Shurgart, K. T1 - One-part geopolymers and aluminosilicate gel-zeolite composites: factors influencing microstructure and engineering properties N2 - Mixing and curing of geopolymers and related alkali-activated materials without storage and handling of highly alkaline solutions possesses advantages regarding safety and economic viability. One possible approach is to produce these materials from solid silica feedstocks and solid sodium aluminate, and subsequent mixing with water. We present a comparison between geopolymers and aluminosilicate gel-zeolite composites synthesized by this route from different silica feedstocks (by-product silica from chlorosilane production, microsilica, rice husk ash) and with different SiO2/Al2O3 ratios, using results from XRD, NMR, SEM, thermal analysis, mechanical and acid resistance testing. The use of rice husk ash favors formation of a fully amorphous geopolymer with high strength. Utilization of the other silica feedstocks leads to formation of aluminosilicate gel-zeolite composites, the amount and kind of zeolites depending on the feedstock and the SiO2/Al2O3 ratio. These composites show beneficial dehydration behavior, viz. no distinct dehydration step of thermal strain, with the phase assemblage after heating to 1000°C controlled by the starting composition. Mortars produced from both, the geopolymers as well as the composites, exhibit high resistance to sulfuric acid attack, making them promising materials for the construction and the repair of industrial and sewer structures. T2 - 42nd International Conference on Advanced Ceramics and Composites CY - Daytona Beach, FL, USA DA - 21.01.2018 KW - Alkali-activated materials KW - One-part geopolymers KW - Sulfuric acid resistance KW - High-temperature resistance PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/9781119543381.ch17 VL - 39 IS - 3 SP - 183 EP - 196 PB - John Wiley & Sons AN - OPUS4-47282 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, D. A1 - Berghmans, J. T1 - Spontaneous ignition behaviour of coal dust accumulations: A comparison of extrapolation methods from lab-scale to industrial-scale N2 - Smouldering fires and explosions arising from self-ignition of coal dust deposits represent a serious hazard for human being, environment and industry. It is essential for plant operators to know the conditions (temperature, duration and quantity) at which storage will be safe. In this work, self-ignition behaviour of three bituminous coal dusts in large scales are theoretically studied, based on the experimental data via a standardized hot-basket apparatus. A comprehensive 2-D transient model is developed, using a 2nd-order reaction kinetics considering both coal and oxygen consumptions, to investigate self-ignition parameters of coal dust accumulations. The numerical model shows a less conservative prediction compared with the steady-state methods. The computational self-ignition temperature and ignition delay time show a satisfaction agreement with lab-scale experimental results. In addition, the influences of ambient temperature and moisture content are analysed. The result shows that the moisture content delays the ignition and a small variation of the ambient temperature nearby the critical condition will lead to a large difference of the ignition delay time. KW - Spontanious ignition KW - Self-ignition KW - Extrapolation methods PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.proci.2018.05.140 SN - 1540-7489 VL - 37 IS - 3 SP - 4181 EP - 4191 PB - Elsevier AN - OPUS4-47291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moustapha, M.E. A1 - Farag, Z.R. A1 - Krüger, Simone A1 - Geesi, M.H. A1 - Friedrich, J.F. T1 - Potentiometric studies on the influence of poly(vinylpyrrolidone) on the thermal degradation behavior of poly(vinyl chloride) blends N2 - The thermal degradation behavior of poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(N-vinylpyrrolidone) (PVP) blends was investigated using potentiometric measurements of the released HCl gas during the degradation process, estimating the degree of discoloration of the degraded samples and measuring the thermal stability values (Ts) values. The influence of the PVP percentage in the blend and, moreover, the addition of commercial dibasic lead carbonate stabilizer to the blend on its thermal stability was studied. It was found that the dehydrochlorination rate of the blend was promoted by increasing the PVP concentration in the blend. KW - Poly(vinyl chloride) KW - Poly(N-vinylpyrrolidone) KW - Potentiometry PY - 2019 DO - https://doi.org/10.3139/120.111304 SN - 0025-5300 VL - 61 IS - 2 SP - 179 EP - 183 PB - Carl Hanser CY - München AN - OPUS4-47360 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen N2 - Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV T2 - Lehrveranstaltung "Experimentelle Methoden der Aerodynamik" CY - TU Berlin, Institut für Luft- und Raumfahrt, Germany DA - 05.02.2019 KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Messtechnik PY - 2019 AN - OPUS4-47329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Zerstörungsfreie Prüfungen an Konstruktionen aus Beton - Stand der Technik – Stand der Forschung N2 - Übersichtsvortrag zur Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren für das Bauwesen mit Schwerpunkt auf den Baustoff Beton. T2 - Hausinterne Fortbildungsmaßnahme - Hessen Mobil - Straßen- und Verkehrsmanagement CY - Dillenburg/Hessen, Germany DA - 15.01.2019 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Beton KW - Stand der Technik KW - Brücken PY - 2019 AN - OPUS4-47234 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Seismic methods to test concrete strcutures N2 - Seismic methods are increasingly used to improve ultrasonic imaging and monitoring of concrete. At BAM, we are research mainly the use of Reverse Time Migration to get better images from ultrasonic echo data of thick, complex concrete structures. Coda wave interferometry is used to detect subtle changes in concrete constructions, e. g. using embedded ultasonic transducers. T2 - Geophysikalisches Seminar der Universität Potsdam CY - Potsdam,. Germany DA - 25.01.2019 KW - Concrete KW - Ultrasound KW - Monitoring KW - Imaging PY - 2019 AN - OPUS4-47302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Ralf T1 - Digitale Methoden und Werkzeuge im BIM Kontext N2 - Die BAM Tagung "Messen im Bauwesen" widmete sich beim 10 Auftakt den digitalen Methoden und Werkzeugen im Bauwesen. T2 - Messen im Bauwesen 2018 CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2018 KW - Messen im Bauwesen KW - BIM KW - Tagung PY - 2019 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/bate.201970105 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201970105 SN - 1437-0999 VL - 96 IS - 1 SP - 78 EP - 78 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-47337 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah A1 - Hille, Falk A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Grunwald, Marcel A1 - Redmer, Bernhard A1 - Kühn, T. A1 - Hering, M. A1 - Bracklow, F. T1 - Improved tomographic investigation for impact damage characterization N2 - Reinforced concrete (RC) is used as structural material in most diverse civil engineering applications. For the variability of its physical properties it is still an engineering challenge to meet all necessary requirements for the prediction of dynamic effects under impact loading. In this paper, investigations are shown within the scope of quantifying and evaluating the damage caused by an impact. The experimental investigations are performed in the field of low- and medium-velocity impact. The chosen flat nose shape results in small penetrations on the top side and scabbing on the bottom side. The plate is scanned with an adapted planar tomographic examination after the impact, and the damage is analysed, afterwards. Cracks and spalling are made visible with a reconstruction. The numerical model validated on the tomographic results justifies the application for further predictions of the damage description. T2 - 25th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology - SMIRT25 CY - Charlotte, NC, USA DA - 04.08.2019 KW - Impact KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Numeric simulation KW - Reinforced concrete structure PY - 2019 SP - Paper Div 5 S8, 1 EP - 9 AN - OPUS4-49541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah T1 - Post-impact evaluation at RC plates with planar tomography and FEM N2 - Due to the many possible applications, the uncomplicated production and the high application range, reinforced concrete is a widely used building material. This large range of physical material properties still poses an engineering challenge in determining all necessary requirements for predicting dynamic effects under impact load. Many aspects of impact have already been examined and some correlations have been studied intensively. Examples are the work of Lastunen and Booker, who studied the influence of projectile properties on the impact form. Li has also investigated the local effects of an impact. The field of detailed damage analysis has not been in focus so far. This presentation shows some studies in medium-velocity impact with the focus on post-impact damage evaluation. The impactor is modified so that the test plates show low penetration on the top and scabbing on the bottom. With the unique tomography lab test stand at BAM the plate is scanned after the impact and the damage is analyzed. Cracks and scabbing are made visible with a reconstruction. The comparison of simulation and tomography allows to create prognosis models for damage characterization. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - Impact KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Numeric simulation KW - Reinforced concrete structure PY - 2019 AN - OPUS4-49691 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Krüger, Simone A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Miachael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz ED - Aga, Diana ED - Daugulis, Andrew ED - Li Puma, Gianluca ED - Lyberatos, Gerasimos ED - Tay, Joo Hwa ED - Lima, Éder Claudio T1 - Hazards from failure of CNG automotive cylinders in fire N2 - Compressed natural gas (CNG) is a widely used automotive fuel in a variety of countries. In case of a vehicle fire where the safety device also malfunctions, a failure of the CNG automotive cylinder could occur. Such a cylinder failure is associated with severe hazards for the surrounding environment. Firstly, a comprehensive analysis is given below, summarizing various accidents involving CNG automotive cylinders and their consequences. In an extensive experimental program, 21 CNG automotive cylinders with no safety device were tested. Of the 21, burst tests were carried out on 5 Type III and 5 Type IV cylinders. Furthermore, fire tests with 8 Type III and 3 Type IV cylinders were conducted. Apart from cylinder pressure, inner temperature and cylinder mantle temperature, the periphery consequences, such as nearfield blast pressure and fragmentation are documented. The maximum measured overpressure due to a Type III cylinder failure was p = 0.41 bar. Each traceable fragment was georeferenced. All-in-all, fragment throw distances of d > 300 m could be observed. As one key result, it can be stated that the tested Type IV CNG cylinders showed less critical failure behavior then the Type III cylinders under fire impingement. KW - CNG KW - Composite cylinder KW - Gas cylinder KW - Tank failure KW - Fragments PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.12.026 SN - 0304-3894 SN - 1873-3336 VL - 367 SP - 1 EP - 7 PB - Elsevier CY - New York City, New York, USA AN - OPUS4-47135 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Millar, Steven A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Wilsch, Gerd T1 - Determination of total chloride content in cement pastes with laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) N2 - The presented work discusses the accuracy of Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) in determining the total chloride content in cement pastes. LIBS as an emission spectroscopy method is used to detect simultaneously several elements present in cement-based materials. By scanning surfaces the variability in the spatial distribution of elements can be visualised. However, for a quantification of the results, studies are necessary to characterise possible influences due to the wide variation of the chemical compositions in which cement can occur. It is shown how the calibration can be done, how the calibration samples were produced, and which statistical parameters are necessary to describe the precision of the regression. The performance of LIBS is estimated by detecting chloride in validation samples. Therefore, 55 samples and 7 ets with changing mix ompositions were produced. The presented study deals with possible influences of different mix compositions, ncluding different cations of chloride, varying w/c-ratios and the artial replacement of Portland cement with last furnace slag (50% BFS) and limestone (30% LS). Comparing the LIBS results with otentiometric titration, n accuracy of±0.05 wt%/total has been determined. KW - Spectroscopy KW - LIBS KW - Chloride KW - Quantification KW - Cement PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.12.001 SN - 0008-8846 VL - 117 IS - March SP - 16 EP - 22 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-47059 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blankenhagel, Paul A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Mishra, K. B. A1 - Steinbach, J. T1 - The capability of commercial CFD code to predict organic peroxide fireball characteristics N2 - Fireballs of liquid organic peroxides differ from those of liquid hydrocarbon fuels. Modified equations for predicting the fireball diameter, height, surface emissive power and the duration in dependence of the fuel mass are presented for di-tert-butyl peroxide. They base on 13 steel drum tests with fuel masses from 10 kg to 168 kg. Moreover, computational fluid dynamics simulations are performed using the laminar flamelet approach and a statistically turbulence treatment. Fireballs involving peroxide from 10 kg to 80 kg were simulated and their properties compared to the experimentally developed models. The deviations of each property are partially compensating each other leading to an adequate prediction of thermal safety distances for both, a time-independent and a time-averaged treatment. Simulations prove to be a good tool for predicting thermal radiation hazards of fireball scenarios. KW - Fireball KW - CFD simulation KW - Organic peroxide KW - Fire safety KW - DTBP PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.11.011 SN - 0304-3894 SN - 1873-3336 VL - 365 SP - 386 EP - 394 PB - Elsevier AN - OPUS4-47054 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Oesch, Tyler A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank ED - Herrmann, H. ED - Schnell, J. T1 - Non-destructive evaluation of the contribution of polymer-fibre orientation and distribution characteristics to concrete performance during fire N2 - Although concrete itself is not a combustible material, concrete mixtures with high density, such has high-performance concretes (HPCs), are susceptible to significant damage during fires due to explosive spalling. Past research has shown that the inclusion of polymer fibres in high density concrete can significantly mitigate this fire damage. The exact mechanisms causing this increased spalling resistance are not yet fully under-stood, but it is thought that the fibres facilitate moisture transport during fire exposure, which in turn contributes to relief of internal stresses in the spalling-susceptible region. In this study, X-ray Computed Tomography (CT) was applied to observe the interaction between polymer fibres and cracking during thermal exposure. For this purpose, two concrete samples containing different polymer fibre types were subjected to incremental application of a defined thermal exposure. CT images were acquired before and after each thermal exposure and powerful image processing tools were used to segment the various material components. This enabled a detailed analysis of crack formation and propagation as well as the visualization and quantification of polymer fibre characteristics within the concrete. The results demonstrated that the orientation of both fibres and cracks in polymer-fibre reinforced concrete tend to be anisotropic. The results also indicated that crack geometry characteristics may be correlated with fibre orientation, with cracks tending to run parallel to fibre beds. Clear quantitative relationships were also observed between heating and increasing cracking levels, expressed in terms of both crack surface area and crack volume. KW - X-ray Computed Tomography (CT) KW - Polypropylene Fibres KW - Fire Performance KW - Fibre-Reinforced Concrete (FRC) KW - Fibre Orientation Analysis PY - 2019 SN - 978-3-030-00868-0 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-00868-0 SP - 51 EP - 73 PB - Springer Nature Switzerland AG AN - OPUS4-47206 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Nachhaltige Betone: Calcinierte Tone als Zementhauptbestandteil N2 - Der Einsatz von calcinierten Tonen als Zementhauptbestandteil ist ein vielversprechender Weg, die mit der Zementherstellung und -verwendung verbundenen CO2-Emissionen zu senken. Im Vortrag werden die Randbedingungen hierfür sowie Ergebnisse eines aktuellen Vorhabens zur Calcinierung von illitreichen Tonen (Ziegeltonen) und anderen Tonen vorgestellt. T2 - Kolloquium Angewandte Geowissenschaften, Technische Universität Berlin CY - Berlin, Germany DA - 14.01.2019 KW - Calcinierte Tone KW - Dreischichtminerale KW - Metakaolin KW - Puzzolane KW - Metatone PY - 2019 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. AN - OPUS4-47198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank T1 - Hazmat tanks subjected to fire N2 - Transport safety depends in great extent of what happens to the cargo once the carrying vehicle derails or rollovers. The exposure of tanks to direct fire is a condition that potentially involves catastrophic consequences. Studying the behavior of the contained fluid under these drastic circumstances, is critical to develop methods and techniques to mitigate the serious consequences of many mishaps. In this paper, the experimental potentials of a Particle Image Velocimetry data acquisition system are described, for providing experimental data that could be used to calibrate mathematical models. As an example of the situations that need to be modelled, an experiment is described concerning the effect of the boundary conditions and protecting devices, on the rate of variation of pressure and temperature of the fluid in a tank exposed to a direct fire. In this regard, the results emphasize the importance of equipping the vessels with both thermal insulation and safety valves. T2 - ICMEA CY - Da Nang, Vietnam DA - 16.01.2019 KW - Pool fire KW - Pressure vessel PY - 2019 AN - OPUS4-47231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Pistol, Klaus A1 - Huismann, S. A1 - Diederichs, U. A1 - Pimienta, P. A1 - Jumppanen, U.M. A1 - Mindeguia, J.C. T1 - Stress-strain-relation, compressive strength and modulus of elasticity N2 - This chapter report the most recent experimental results on mechanical behaviour at high temperature of high-performance concretes. After a short introduction, subsection 5.2 describes the main testing methods that were used in the analysed studies. Sub-section 5.3 collects and compares; the temperature-dependency of the compressive strength and modulus of elastici1ty of many experimental studies. The influence of parameters such as the initial compressive strength, the type of aggregate, the presence of additions, the W/C ratio, the moishrre content and the way the mechanical test was performed is analysed. Sub-section 5.4 presents the experimental results obtained under a constant temperature, i.e. creep tests at high temperature. Sub-section 5.5 presents experimental results obtained under increasing temperahrre. These results allow assessing the free thennal strain of concrete (when no mechanical load is applied) and the so-called "transient the1mal strain". Finally, subsection 5.6 collects and analyses the few results conceming the temperature-dependency of the tensile strength of high-perfo1mance concretes. KW - Stress-strain-relation KW - High temperature PY - 2019 SN - 978-3-319-95431-8 SN - 978-3-319-95432-5 SN - 2213-204X SN - 2213-2031 SP - 89 EP - 105 PB - Springer CY - Swizerland AN - OPUS4-47212 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Krentel, Daniel ED - Tschirschwitz, Rico T1 - Druckgasbehälter im Feuer - Auswirkungen im Versagensfall N2 - Es wurden insgesamt 57 Einzelversuche zum Versagen von Druckgasbehältern durchgeführt. Untersucht wurden dabei 11-kg-Propangasflaschen, PKW-Radmuldentanks für LPG- sowie CNG-Tanks vom Typ III (Compositetanks mit Aluminiumliner) und Typ IV (Compositetanks mit Polymerliner). Mit 18 hydraulischen Berstversuchen wurde das Versagensverhalten unter kalten Bedingungen charakterisiert. In 39 Unterfeuerungsversuchen mit den gefüllten LPG- und CNG-Tanks, davon 36 mit Tanks ohne Sicherheitseinrichtung, wurde das Behälter¬ver¬sagen durch Brandbeaufschlagung untersucht. Neben verschiedenen Behältermantel¬temperaturen und dem Behälterinnendruck wurde auch die Temperatur des gespeicherten Mediums dokumentiert. Dadurch war es möglich, genau zu dokumentieren, unter welchen Bedingungen und bei welchem Zustand der Behälter versagt hat. In einem Großteil der Unterfeuerungsversuche mit Behältern ohne Sicherheitseinrichtungen kam es zur Bildung eines Feuerballs, einer massiven Druck- und Temperaturwirkung auf den Nahbereich sowie einer Vielzahl von Fragmenten im Nah- und Fernbereich. In einer Entfernung von l = 7 m wurden Überdrücke von bis zu p = 0,41 bar gemessen. In 30 Unterfeuerungsversuchen kam es zur Fragmentierung des Behälters. Dabei konnten 159 Fragmente mit Wurfweite und Masse dokumentiert werden. Die dabei maximal festgestellte Wurfweite eines Fragments lag bei l = 311 m. T2 - 15. BAM/PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Behälterversagen KW - Druckgasbehälter KW - LPG KW - Feuer KW - Propan PY - 2019 DO - https://doi.org/10.7795/210.20190521L VL - 15. SP - 1 EP - 20 PB - PTB CY - Braunschweig AN - OPUS4-48086 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank ED - Sklorz, Christian ED - Madrid, M. M. T1 - A convex bottom tank for atmospheric road tankers N2 - The potential benefits to the roll stability of a road tanker, derived from using a convex-bottom tank, instead of a concave-bottom one, are assessed. The convex-bottom tank consists of a modified elliptical figure to which the concave bottom is substituted by a convex one. The concave-bottom consists of an elliptical shape. Static and dynamic analyses are performed, for which the proposed shape revels enhancements on the order of 10%. The static rollover stability factor, and the lateral load transfer ratio, are used as performance measures for the static and the dynamic analysis, respectively. The dynamic analysis derives from a simplified model, for which the sloshing mass is substituted by a calibrated simple pendulum. Other potential benefits of the proposed tank shape are discussed, including a reduction in the aerodynamic drag, and a longer life for the vehicle components. T2 - CONiiN XV International Engineering Congress CY - Santiago de Querétaro, Mexcio DA - 13.05.2019 KW - Conveux KW - Tank KW - Atmospheric PY - 2019 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-48115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank T1 - Impact of sloshing and non-sloshing cargo N2 - The interaction between the sloshing cargo and the carrying vehicle has been predominantly studied from the perspective of road safety, aiming at characterizing the effects of cargo motion on both, the lateral stability of the vehicles and the respective braking performance. In this regard, one main issue is to objectively clarify the potential effects of the sloshing cargoes, when compared with solid or non-sloshing cargoes. While there are abundant theoretical studies about the comparative effects of one substance and the other on the vehicle performance, only few experimental studies have been reported with that approach. In this paper, the outputs from an experimental study involving the longitudinal load transfer of sloshing and non-sloshing cargoes, is presented. The longitudinal load transfer is characterized in this paper on the basis of the moment of the reaction forces at the wheel-support interface, with respect to the impact spot. Results suggest that for one-quarter fill level, the sloshing cargo produces an amplification of the performance measure (12% maximum) while at half fill level the sloshing cargo damps the outputs (6.31 % reduction), while at high fill levels, the sloshing effect is mixed, as a function of the impact input, from -1.1% at low impact distance, to +6.6 for large impact distance. T2 - CONiiN XV International Engineering Congress CY - Santiago de Querétaro, Mexico DA - 13.05.2019 KW - Sloshing KW - Non-sloshing KW - Cargo PY - 2019 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-48117 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk T1 - Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zur Visualisierung der Wirksamkeit von Deflagrationsrohrsicherungen in einer PVC-U Rohrleitung N2 - Deflagrationsrohrsicherungen sind Sicherheitseinrichtungen, die den Durchfluss von brennbaren Gasen und Dämpfen brennbarer Flüssigkeiten ermöglichen, den Flammendurchschlag und eine weitere Explosionsausbreitung nach der Zündung von explosionsfähigen Gas-/Dampf-Luftgemischen jedoch verhindern sollen. Die Einbaubedingungen sind dabei von besonderer Bedeutung für die Wirksamkeit der Deflagrationsrohrsicherungen. Oft lassen sich aus betrieblichen bzw. verfahrenstechnischen Gründen entsprechende Einbaubedingungen nur schwer oder nicht realisieren. So können beispielsweise Rohrleitungsverzweigungen zusätzliche Turbulenzen induzieren und dadurch zu erhöhten Flammenausbreitungsgeschwindigkeiten und Explosionsdrücken und ggf. zum Versagen der Deflagrationsrohrsicherung führen. Neben den „klassischen“ Untersuchungsmethoden dieser Belastungssituationen von Deflagrationsrohrsicherungen, wie die Erfassung des Explosionsdruckes und der Flammenausbreitungsgeschwindigkeiten, werden in diesem Beitrag die Ergebnisse der visuellen Beobachtungen des Reaktionsverlaufes sowie die Belastungen der Flammendurchschlagsicherung bei unterschiedlichen Einbaubedingungen in den Vordergrund gestellt. Gegenübergestellt wird die Belastungssituation der Flammensperre in einer geraden und einer verzweigten Rohrleitung. Verwendet wurde dafür eine speziell gefertigte Deflagrationsrohrsicherung, die eine Beobachtung des Reaktionsverlaufs im Bereich der spiralförmig gewickelten Metallbändern erlaubt. Zusätzlich wurde im geschützten Bereich in der Rohrleitung eine Kamera installiert, die die Belastungssituation bei den einzelnen Versuchen dokumentierte. Die Ergebnisse bestätigen sehr eindrucksvoll, dass die Belastungssituation der Deflagrationsrohrsicherung sich in Abhängigkeit von der Konfiguration der Rohrleitung entscheidend ändert. T2 - 15. BAM/PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Flammendurchschlagsicherungen KW - Rohrleitungen KW - Deflagrationen PY - 2019 AN - OPUS4-48085 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A convex bottom tank for atmospheric road tankers N2 - An analysis has been presented pertaining to the use of a convex bottom tank shape instead of an elliptical, for a road tanker. Two analyses have been made, concerning the static and the dynamic relative performance expectations of such tank shape when compared with the elliptical shape performance. The outputs of both analyses suggest that the level of average benefit due to using the proposed shape, is around 10%, with a maximum benefit observed in the dynamic performance in the case of the minimum fill level. Correlation between static and dynamic outputs. Manufacturing. T2 - CONiiN XV International Engineering Congress CY - Santiago de Queretáro, Mexico DA - 13.05.2019 KW - Conveux KW - Tank KW - Atmospheric PY - 2019 AN - OPUS4-48114 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Zur Wirksamkeit und Berechenbarkeit von elastischen Gebäudelagerungen N2 - Es wird die Vorgehensweise erläutert wie die Notwendigkeit einer elastischen Gebäudelagerung geprüft wird. Es werden die Möglichkeiten und Schwächen vereinfachter Rechenverfahren dargestellt. Es folgen weitere Beispiele detaillierter Gebäudemodelle und ihres Schwingungsverhaltens. Schließlich greift eine aktuelle Bachelorarbeit die Fragestellung komplexen Gebäudeschwingungsverhaltens auf. Die letzte Folie zeigt dazu Gebäudemodelle, die an die konkreten Erschütterungsprognosen anknüpfen. T2 - Elastische Gebäudelagerungen CY - Berlin, Germany DA - 23.5.2019 KW - Gebäudemodelle KW - Gebäudeschwingungen KW - elastische Gebäudelagerungen PY - 2019 AN - OPUS4-48089 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Gehlen, C. A1 - Kränkel, T. A1 - Meng, Birgit A1 - Osterminski, K. A1 - Meyer, F. A1 - Schröder, P. ED - Zilch, K. T1 - Baustoffe im Betonbau N2 - In dem Kap. „Baustoffe im Betonbau“ werden zunächst die Baustoffe vorgestellt, die für die Herstellung von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken erforderlich sind (im Wesentlichen Beton, Betonstahl und Spannstahl). Herstellungsbedingte, typische Eigenschaftsprofile der Baustoffe werden aufgezeigt und ein Bezug zu entsprechenden Anwendungsgebieten hergestellt. KW - Betontechnik KW - Bindemittel KW - Betonstahl KW - Spannstahl KW - Herstellungsprozesse KW - Eigenschaften KW - Anwendungsbeispiele PY - 2019 SN - 978-3-658-21749-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-658-21749-5_15-1 SP - 1 EP - 63 PB - Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH AN - OPUS4-54173 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Krause, Martin A1 - Mielentz, Frank A1 - Milman, B. T1 - Machbarkeitsstudie zur zerstörungsfreien Rißcharakterisierung in festen Fahrbahnen N2 - Die Forschungsvereinbarung zwischen der Deutschen Bahn AG (DB) und der BAM zur Erstellung der vorliegenden Studie basiert auf einem Angebot der BAM an die DB vom November 1998. Es sollten die in der Literatur beschriebenen Ansätze, Risse in Betonbauteilen mit akustischen Verfahren, insbesondere Ultraschallverfahren, zu charakterisieren, aufgegriffen werden. Dabei stand die Umsetzung speziell für die Fragestellungen an Festen Fahrbahnen im Vordergrund. Die für die Lösung der Prüfaufgaben erfolgversprechenden Ansätze sollten zunächst im Laboratorium unter idealen und dann unter praxisnahen Bedingungen untersucht und unter Verwendung von modernen Ansätzen der Ultraschalltechnik, soweit möglich, verbessert werden. KW - Spannbetonschwelle KW - Feste Fahrbahn KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2000 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-64247 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - High-order cycle jump integration of a concrete fatigue damage model N2 - Fatigue models that accurately resolve the complex three-dimensional failure mechanisms of concrete are numerically expensive. Especially the calibration of fatigue parameters to existing Wöhler lines requires solving for thousands or millions of cycles and a naive cycle-by-cycle integration is not feasible. The proposed adaptive cycle jump methods provide a remedy to this challenge. They greatly reduce the numerical effort of fatigue simulations and provide the basis for a development of those models. T2 - 8th GACM Colloquium on Computational Mechanics CY - Kassel, Germany DA - 28.08.2019 KW - Time scale separation KW - Cycle jump KW - Fatigue damage PY - 2019 AN - OPUS4-52191 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - LIBS for the analysis of concrete N2 - Special features and examples of using LIBS on concrete. T2 - Workshop on tandem LIBS/LA-ICP-MS CY - Berlin, Germany DA - 18.11.2019 KW - Mobile system KW - LIBS KW - Concrete KW - Damage KW - Chloride KW - Sulphate KW - Mapping PY - 2019 AN - OPUS4-51710 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gottlieb, Cassian T1 - Chemometrics for the analysis of cement-based materials N2 - The analysis of the chemical composition of cement-based materials like concrete is a crucial task in civil engineering. Concrete is a multi-phase material made of cement, water, aggregates, additives and admixtures. During the damage assessment of concrete structures, the external ingress of harmful species like chlorine, alkalis or sulfates needs to be determined. In order to provide a fast and precise analysis of concrete the application of LIBS offers unique possibilities as the technique can detect all elements at air atmosphere. To determine the condition of concrete, the information about the chemical composition, the ingress of harmful species as well as the evaluation of characteristic values like the used cement type or the type of aggregates are needed. This work presents the two-dimensional evaluation of concrete samples using LIBS and multivariate data analysis of atomic and molecular emission. For the evaluation of the main components different classification methods will be applied to identify the heterogeneity of the samples. With respect to their specific phase, different species will be quantified using multivariate regression (PLS) and important figures of merit will be presented. All results will be verified using Standard procedure of wet chemistry (XRF, potentiometric titration and ICP-OES). T2 - 10th Euro-Mediterranean Symposium CY - Brno, Czech Republic DA - 08.09.2019 KW - Heterogeneous material KW - Chemometics KW - Cement KW - Concrete PY - 2019 AN - OPUS4-51838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilsch, Gerd T1 - Mobile LIBS system for evaluation of concrete structures on site N2 - Features and application of a mobile LIBS system for evaluation of concrete structures on-site. T2 - EMSLIBS 2019 CY - Brno, Czech Republic DA - 08.09.2019 KW - On-site KW - LIBS KW - Concrete KW - Mapping KW - Evaluation PY - 2019 AN - OPUS4-51711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Aktuelle Forschung - Technik für sichere Gefahrguttransporte N2 - Lithiumbatterien, Tanks und Druckgasflaschen: Ihnen ist gemeinsam, dass Gefahrguttransporte mit Ihnen sicher erfolgen müssen. Um dies zu gewährleisten, führt die BAM verschiedene Untersuchungen und Forschungsvorhaben durch. T2 - 35. Internationale Gefahrgut-Tage Hamburg CY - Hamburg, Germany DA - 17.02.2019 KW - Lithiumbatterien KW - Druckgefäße KW - Gefahrguttransport KW - ADR KW - Sicherheit PY - 2019 AN - OPUS4-50802 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Aktuelles zur Sicherheit von Lithium-Ionen Akkus - Lagerung, Transporte, Brandschutzkonzepte N2 - Sicherheitskonzepte werden für die verschiedenen Szenarien für Lithiumakkus benötigt: Vor allem für den Bereich der Lagerung gibt es im Moment nur wenige Vorgaben. Im Vortrag werden verschiedene Brandschutzkonzepte vorgestellt. Für die Lagerung werden Empfehlungen ausgesprochen, die teilweise an die Vorgaben der Transportvorschriften anknüpfen. T2 - Forum 2019 zur Schadenverhütung der Arbeitsgemeinschaft Berlin Brandenburg (AGS) und AGBB Berlin e.V. CY - Berlin, Germany DA - 23.10.2019 KW - Lithiumbatterien KW - Brandschutzkonzepte KW - Lagerung KW - Gefahrguttransport PY - 2019 AN - OPUS4-50807 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Zulassungsregeln für Verpackungen von Lithiumbatterien N2 - Sicherer Transport defekter Batterien im Aufgabenbereich der BAM. T2 - 12. Fachkonferenz Lithiumbatterien CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 21.01.2019 KW - Lithiumbatterien KW - ADR KW - Gefahrguttransport PY - 2019 AN - OPUS4-50803 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Oesch, Tyler A1 - Weise, Frank A1 - Meinel, Dietmar A1 - Gollwitzer, Christian T1 - Quantitative in-situ analysis of water transport in concrete completed using X-ray computed tomography N2 - This paper describes a novel methodology for quantitative in-situ moisture measurement without tracking agents using X-ray computed tomography (XCT). The high levels of grey-scale precision required for the measurement of moisture without tracking agents resulted in the need for an additional image calibration procedure to correct for water-related X-ray scattering and for equipment-variability related artefacts arising during in-situ testing. This calibration procedure was developed on the basis of existing principles of XCT image cor-rection. Resulting images of moisture distribution exhibit a high level of agreement with expected material behaviour. This research demonstrated that XCT can be successfully used to measure both moisture-front movement over time and changes in 3D moisture distribution within samples. This approach to moisture measurement lays the groundwork for the planned future investigation of the interaction between cracking induced by varying chemical and mechanical processes and water transport in concrete. KW - X-ray computed tomography (XCT) KW - In-situ testing KW - Water transport KW - Quantitative moisture measurement KW - Concrete PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-474395 DO - https://doi.org/10.1007/s11242-018-1197-9 SN - 1573-1634 VL - 127 IS - 2 SP - 371 EP - 389 PB - Springer Netherlands AN - OPUS4-47439 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Grasse, Dennis A1 - Holtappels, Kai A1 - Pelzl, T. T1 - Umgang mit Druckgasbehältern im Brandeinsatz N2 - Regelmäßig werden Einsatzkräfte der Feuerwehr bei Brandeinsätzen mit brand- bzw. wärmebeaufschlagten Druckgasbehältern konfrontiert. Aufgrund ihrer großen Verbreitung handelt es sich dabei oftmals um Propan- oder Acetylengasflaschen. Propangasflaschen mit Füllmengen bis 33 Kilogramm sind in flächendeckender Verwendung zum Beispiel in Handwerksbetrieben, Produktionsbereichen, Baustellen und Restaurants, werden aber oftmals auch zum Heizen und Kochen im Privatbereich verwendet. Acetylengasflaschen sind in Verbindung mit entsprechenden Sauerstoffbehältern ebenso in Werkstätten, gewerblichen Anlagen und auf Baustellen zum Autogenschweißen und thermischen Trennen in vielfacher Verwendung. Beide Arten von Druckgasbehältern sind darüber hinaus auch im Straßenverkehr als Gefahrgut und in kleineren Mengen auch als private Fracht anzutreffen. Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) hat zusammen mit weiteren Experten als Hilfestellung und aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse zwei DGUV-Informationen für Einsatzkräfte zum Umgang mit wärmebeaufschlagten Druckgasbehältern erstellt. KW - Behälterversagen KW - Brandbekämpfung KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Propan PY - 2019 SN - 0006-9094 VL - 73 IS - 2 SP - 103 EP - 109 PB - W. Kohlhammer CY - Stuttgart AN - OPUS4-47445 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Exner, John A1 - Pohl, P. T1 - Potenzial und Entwicklungsschwerpunkte der verteilten faseroptischen Sensorik im Bahnsektor T1 - The potential and the development focus for distributed fibre optic sensing in the rail sector N2 - Die Erforschung des Potenzials faseroptischer Sensorsysteme (FOS) für qualitäts- und verfügbarkeitssteigernde Anwendungen im Bahnbereich führt seit einigen Jahren international zu vielversprechenden Erkenntnissen und einer zunehmenden Dynamik im Herstellermarkt. Die Verfügbarkeit quasi wartungsfreier Lichtwellenleiter (LWL) bieten ökonomisch günstige Rahmenbedingungen. Daneben bestehen herausfordernde Entwicklungsaufgaben aus den Bereichen FOS, Akustik und Signalverarbeitung. Potenzial und Entwicklungsschwerpunkte werden im Folgenden diskutiert. N2 - 1n recent years, research into fibre optic sensing (FOS) for use in quality and availability enhancing railway applications has led to promising insights and ever shorter Innovation cycles. The availability of quasi maintenance-free optical fibre offers economic advantages. In addition to this, there are also challenging development tasks in the Areas of FOS, acoustics and Signal processing. The potential and the focus of development are described in the following article. KW - Faseroptische Sensorsysteme (FOS) KW - Fibre Optic Sensing (FOS) KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Distributed fibre optic sensing KW - Akustische Sensorik KW - Acoustic sensing PY - 2019 SN - 0037-4997 VL - 111 IS - 1+2 SP - 27 EP - 30 PB - DVV Media Group GmbH CY - Hamburg AN - OPUS4-47452 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - In-situ Röntgencomputertomographie für mechanische, thermische und hydraulische Prozesse N2 - Die Präsentation demonstriert die Fähigkeiten der Röntgencomputertomographie (CT) zur Identifizierung quantitativer Materialeigenschaften wie Faserorientierung und Korrosionsverteilung sowie die Implementierung von CT-Daten innerhalb numerischer Simulationen. Die besondere Stärke der CT, als zerstörungsfreies Prüfverfahren, ermöglicht es, das Materialverhalten und den Versagensprozess während mechanischer, hydraulischer und thermischer Prozesse zu beobachten. Die Ergebnisse einer Reihe von Ex-situ und In-situ Testprogrammen unter Bedingungen wie mechanische Belastung, Wassertransport und thermische Exposition, stellen die Nutzungsmöglichkeiten dieser Verfahren in Kombination mit der CT in eindrucksvoller Weise dar. T2 - InnoTesting Konferenz CY - Wildau, Germany DA - 21.02.2019 KW - Röntgencomputertomographie (CT) KW - In-situ Prüfverfahren KW - Feuchtigkeitsmessung KW - Digitale Bildkorrelation (DVC) KW - Faserverstärkter Beton (FRC) PY - 2019 AN - OPUS4-47442 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Intelligente Geokunststoffe – Nachhaltige Zustandsüberwachung durch ortsaufgelöste faseroptische Messsysteme N2 - Vorstellung von Entwicklungsarbeiten zum Thema sensorbasierte Geokunststoffe mit integrierten faseroptischen Sensoren. T2 - IAB-Baustoff-FORUM 2019 CY - Weimar IAB, Germany DA - 06.03.2019 KW - Faseroptischer Sensor KW - Verteilter Sensor KW - Ortsaufgelöste Messung KW - Intelligente Geokunststoffe PY - 2019 AN - OPUS4-47508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan T1 - Aktueller Stand der Normung von Gasflaschenventilen N2 - Im Vortrag wird der aktuelle Stand der Normung von Gasflaschenventilen vorgestellt. Dieser umfasst nationale, europäische und internationale Normen, die größtenteils im Bereich der Gefahrgutbeförderung verbindlich anzuwenden sind. T2 - 26. Jahrestreffen BAM/DIN/DVFG/IGV CY - Berlin, Germany DA - 27.02.2019 KW - Normung KW - ADR KW - Gasflaschenventile PY - 2019 AN - OPUS4-47470 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festregung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt. unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr.: E-H050-06-561-9), Haus der Technik CY - Essen, Germany DA - 25.06.2019 KW - Funken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Schlagfunken PY - 2019 AN - OPUS4-48541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd T1 - Die neue VDI Richtlinie 3783 Blatt 1 N2 - Die VDI 3783 Blatt 1 befindet sich in der Überarbeitung. Der Modellwechsel auf ein Langranges Partikelmodell hat weitreichende Auswirkungen auch auf den Prüfaufwand durch die Behörden. Es wird der aktuelle Bearbeitungsstand vorgestellt. T2 - Behörden-Erfahrungsaustausch CY - Berlin, Germany DA - 03.06.2019 KW - Störfall-Verordnung KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2019 AN - OPUS4-48538 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Askar, Enis T1 - Untersuchungen zum Zündverhalten von N2O/CO2/Öl-Gemischen in Kältemaschinen N2 - Lachgas kann als Medium in Kälteanwendungen unter -50 °C eingesetzt werden. Da ein explosionsartiger Zerfall von Lachgas bei erhöhtem Druck möglich ist, sind bei entsprechenden Anwendungen Explosionsgefahren zu beachten. Im Vortrag wurden die Voraussetzungen und die Einflussgrößen für den explosionsartigen Zerfall von Lachgas, wie Temperatur, Druck, Geometrie und Zündenergie vorgestellt und diskutiert. Weiterhin wurden Versuchsergebnisse zur Untersuchung des Einflusses geringer Mengen an brennbaren Komponenten (Propan und Öl-Nebel) auf die Explosionseigenschaften vorgestellt und die Stabilisierung der Gemische durch Beimischung von Kohlendioxid diskutiert. T2 - Informations-Treffen Kälteanwendungen unter -50 °C CY - Karlsruhe, Germany DA - 05.02.2019 KW - Lachgas KW - Kältemaschinen KW - Explosionsschutz PY - 2019 AN - OPUS4-48558 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grätz, Rainer T1 - Neue Technische Regeln zum Explosionsschutz N2 - Im Jahre 2015 wurden u.a. zur Umsetzung der Europäischen Richtlinien 2009/104/EG und 1999/92/EG die Neufassungen der beiden für den Explosionsschutz wichtigsten Verordnungen, der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) und der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), veröffentlicht und der Explosionsschutz neu aufgeteilt. Anforderungen an den Arbeitsschutz werden überwiegend in der GefStoffV behandelt, während Aspekte der erstmaligen Prüfung vor Inbetriebnahme sowie der wiederholenden Prüfungen Teil der BetrSichV sind. Durch diese Neuordnung wurde eine Überarbeitung der Technischen Regeln (Techn. Regeln zur GefStoffV (TRGS) und Techn. Regeln zur BetrSichV (TRBS)), die den Explosionsschutz zum Inhalt haben, notwendig. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium 2019 CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Gefahrstoffverordnung KW - Technische Regeln KW - Explosionsschutz PY - 2019 AN - OPUS4-48535 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chaves Spoglianti de Souza, Roberto A1 - Andreini, M. A1 - La Mendola, S. A1 - Zehfuß, J. A1 - Knaust, Christian T1 - Probabilistic thermo-mechanical finite element analysis for the fire resistance of reinforced concrete structures N2 - This paper presents a probabilistic methodology based on the thermo-mechanical finite elements analysis to investigate the impact of the variability of the thermal properties of the concrete in the fire safety of structures. This is meant to evaluate if characteristic values or safety factors for the conductivity and specific heat are required during the semi-probabilistic structural fire safety assessment. To illustrate the use of the proposed methodology, this work includes a case-study with a tunnel lining which considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and the temperatures described by the standard temperature-time curve. Two failure criteria are considered: one was the maximum temperature of 300 °C at the reinforcement and the other based on the temperature-dependent strength as provided in the Eurocode EN 1992-1-2. Several finite element analyses are performed. The design of experiments is executed by a Correlation Latin Hypercube Sampling. The calculated probability of failure has different values depending on the adopted failure criteria. A sensitivity analysis using the Spearman's rank correlation coefficient was carried out and demonstrates that the uncertainty related to the specific heat has the greatest impact on the results. KW - Thermo-mechanical PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.12.005 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 104 SP - 22 EP - 33 PB - Elsevier AN - OPUS4-48583 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Efficient reliability analysis coupling important sampling using adaptive subset simulation and PGD model reduction N2 - The key point of structural reliability analysis is the estimation of the failure probability (Pf), typically a rare event. This probability is defined as the integral over the failure domain which is given by a limit state function. Usually, this function is only implicit given by an underlying finite element simulation of the structure. It is generally not possible to solve the integral for Pf analytically. For that reason, simulation-based methods as well as methods based on surrogate modeling (or Response surface methods) has been developed. Nevertheless, these variance reducing methods still require a few thousand calculations of the underlying finite element model, making reliability Analysis computationally expensive for real applications. T2 - GAMM - Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik e.V. CY - Vienna, Austria DA - 18.02.2019 KW - PGD model reduction PY - 2019 AN - OPUS4-48628 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Coelho Lima, Isabela T1 - Identification of model deficiencies in model parameter calibration N2 - Accurate and reliable assessment of transportation infrastructures (e.g. bridges) are crucial for ensuring public safety. Simulation-based engineering analyses can be used to assess and predict the health state of structures. Although some of the structural parameters necessary for such simulations cannot be directly measured, they can be inferred from Non-Destructive Testing data, in a typical inverse problem formulation. However, any prediction based on engineering models will never be an exact representation of reality, since many sources of uncertainties can be present: poor physical representation of the problem (model bias); measurement errors; uncertainty on inferred parameters; etc. Uncertainty quantification is, therefore, of utmost importance to ensure reliability of any decision based on the simulations. This paper investigates the application of the Modular Bayesian framework to perform structural parameter calibration while estimating a function for the model bias. The data for tests comes from an experimental setup and is represented as a combination of a physics-based model, a model bias term and an additive measurement error (considered to be known). In this approach, the inference problem is divided into 3 modules: the first and the second estimate the optimal hyper-parameters of Gaussian Processes (GP) to replace the physics-based and the model bias term, respectively; the third computes the posterior distribution of the structural parameters of interest, taking into account the GPs from the previous modules. By computing a bias-correction function and calibrating the parameters, the modular framework aims at improving the accuracy of the predictions. T2 - UNCECOMP 2019 CY - Crete, Greece DA - 24.06.2019 KW - Model Bias KW - Uncertainty quantification KW - Modular Bayesian KW - Structural Model Calibration PY - 2019 AN - OPUS4-48575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Philipp T1 - Waves in inhomogeneous meshes N2 - Elastic waves in inhomogeneous meshes avoiding numerical artifacts Elastic waves in solids resulting from damage processes, e.g. microcracking are used to monitor the integrity of structures. The numerical modelling of these acoustic Emission processes is hindered by the different scales involved. Crack opening is a fast process and the size of the damaged zone is small, leading to small time steps and fine meshes in a numerical finite element simulation. On the other hand the relevant wave Propagation takes place on a much larger spatial scale, e.g covering the distance between Emission source and sensor. To avoid numerical oscillations, the mesh size at the emission source has to be coupled to its time scale. Using higher order spectral elements can be beneficial with respect to the needed number of degrees of freedom. To make the computation of an acoustic emission process feasible one is lead to coarsening the mesh for larger distances to the source. Solution components with a higher frequency will be reflected at mesh density steps. The mesh coarsening has to be done in a way to avoid or minimize this kind of reflections. To get more insight into the propagation characteristics of the numerical solution, dispersion curves are calculated for different element types assuming a structured mesh with constant element size. Coupling two meshes with different mesh densities will then lead to frequency dependent reflections at the boundary similar to the coupling of different materials. The starting mesh density is dictated by the acoustic emission source time scale. The largest allowable mesh size needs to resolve the components of propagating signal with the highest frequency, smallest wavelength which is given by the bandwidth of the sensor. Still coarser meshes may be used when high frequency components are propagated by a different method. T2 - COMPDYN 2019 CY - Crete, Greece DA - 24.06.2019 KW - FEM KW - Waves KW - Dispersion PY - 2019 AN - OPUS4-48582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A computational scheme for assessing driving N2 - The systematization of the analysis, based on the software proposed in this paper, could contribute to integrally improve the sustain ability of the transportation. T2 - Computing Conference 2019 CY - London, UK DA - 15.07.2019 KW - Computational KW - Scheme KW - Assessing KW - Driving PY - 2019 AN - OPUS4-48587 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank ED - Romero-Navarrete, José A. ED - Otremba, Frank T1 - A computational scheme for assessing driving N2 - The systematization of the analysis, based on the Software proposed in this paper, could contribute to integrally improve the sustainability of the Transportation. KW - Computational scheme KW - Assessing KW - Driving PY - 2019 SN - 978-3-030-22870-5 SN - 978-3-030-22871-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-22871-2 SN - 2194-5357 VL - 1 SP - 44 EP - 58 PB - Springer CY - Switzerland AN - OPUS4-48585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Erdt, René A1 - Gödde, M. A1 - Salg, S. A1 - Ittemann, L. T1 - Selbstentzündungsverhalten von Feststoffen: Validierung der Extrapolation von Labortests mit Hilfe halbtechnischer Versuche bis 1 m³ N2 - Vorgestellt wird ein 2018 gestartetes Projekt zur Überprüfung der Extrapolation von im Labormaßstab ermittelten Selbstentzündungstemperaturen auf technisch relevante Volumina. Für die Ermittlung reaktionskinetischer Daten von Feststoffschüttungen stehen eine Reihe von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Dies sind thermische Analysen wie z.B. die differential scanning calorimetry DSC sowie Mikrokalorimetrie zur hochgenauen Messung von Wärmeströmen, bei denen sehr geringe Probenmengen zum Einsatz kommen. In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten jedoch mit Hilfe von isoperibolen oder adiabaten Warmlagerungsversuchen beurteilt, hier liegen die Probenvolumina üblicherweise im Bereich von ca. 100 cm³ bis zu einigen Litern. Die Extrapolation über mehrere Größenordnungen auf technische Volumina birgt Unsicherheiten, da mit Zunahme des Lagervolumens veränderte Start- und Randbedingungen vorliegen können. Zudem besteht die Möglichkeit, dass bei in technischen Lagern vorherrschenden niedrigen Temperaturen Reaktionen ablaufen, die in Standard- Laborversuchen nicht erfasst werden aber einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aufweisen können. Hauptziel des Projektes ist es daher, die im Labormaßstab vorhandenen Prüfeinrichtungen durch einen Versuchsstand zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu 1000 dm³ zu erweitern, die Eignung (oder Nichteignung) der etablierten Methoden nachzuweisen und im Labormaßstab nicht erfassbare Einflussgrößen zu ermitteln. Zudem sollen anhand der kleinskaligen Tests Entscheidungskriterien abgeleitet werden, ob eine Extrapolation nach den derzeit üblichen Methoden zulässig ist. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Spontanious ignition KW - Self-ignition KW - Minimum ignition temperature KW - Dust layers KW - Große Volumina KW - Explosionsschutz KW - Selbstentzündung KW - DSC PY - 2019 DO - https://doi.org/10.7795/210.20190521B SP - 1 EP - 15 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) AN - OPUS4-48939 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krause, U. T1 - CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen N2 - Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzungen in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, wird eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen vorgestellt. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Explosionsschutz KW - CFD KW - Schwergas KW - Gasausbreitung PY - 2019 DO - https://doi.org/10.7795/210.20190521G SP - 1 EP - 10 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) AN - OPUS4-48940 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Spruch, W. A1 - Beggerow, T. ED - Bond, L. J. ED - Holland, S. ED - Laflamme, S. T1 - High Speed Hollow Axle Inspection with a New Designed Cone Type Phased Array N2 - Hollow axle inspection can be performed without demounting the axles and without dismantling the wheels and the brake discs by using the drilling for the scan. To increase inspection reliability and inspection speed, the application of phased array systems instead of conventional probes is a good choice. For solid shaft inspection phased array setups became standard in the recent years. Nevertheless, for hollow axle inspection typically a number of conventional probes rotating through the axles drilling are applied. The new approach uses an electronically steered rotating sound field from a phased array for the circumferential scan. This is realized by a cone shaped phased array which operates in immersion technique. That allows a significant increase in inspection speed and a reduction of the mechanical effort of the inspection system. The inspection can be carried out by a linear movement of the probe setup along the axles drilling. Applying additional focal laws allows exact inclination and focusing of the sound beam in the plane vertical to the specimen axis to concentrate the sound in the zones close to the external surface. An additional focus in the plane of incidence increases overall resolution and sensitivity. The cone type phased array probe has been optimized to detect transversal flaws in and close to the outer surface of the hollow axle with orientation in the radial-radial plane. The prototype probe system, sound field simulations and measurement results are presented. T2 - 45th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Portland, Oregon, USA DA - 13.07.2019 KW - Cone Shaped Phased Array KW - Hollow Axle Inspection KW - High Speed Testing PY - 2019 SN - 978-0-7354-1832-5 DO - https://doi.org/10.1063/1.5099834 SN - 0094-243X VL - 2102 IS - 1 SP - UNSP 100006-1 EP - UNSP 100006-11 PB - American Institute of Physics CY - Maryland, Vereinigte Staaten AN - OPUS4-48936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hirschberger, Paul A1 - Baurzhan, Zhandos A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hofmann, Michael A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Indoor air quality monitoring using flying nanobots: Design and experimental study N2 - In this paper, we introduce a nano aerial robot swarm for Indoor Air Quality (IAQ) monitoring applications such as occupational health and safety of (industrial) workplaces. The robotic swarm is composed of nano Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, and small lightweight Metal Oxide (MOX) gas sensors for measuring the Total Volatile Organic Compound (TVOC), which is a measure for IAQ. An indoor localization and positioning system is used to estimate the absolute 3D position of the swarm similar to GPS. A test scenario was built up to validate and optimize the swarm for the intended applications. Besides calibration of the IAQ sensors, we performed experiments to investigate the influence of the rotor downwash on the gas measurements at different altitudes and compared them with stationary measurements. Moreover, we did a first evaluation of the gas distribution mapping performance. Based on this novel IAQ monitoring concept, new algorithms in the field of Mobile Robot Olfaction (MRO) are planned to be developed exploiting the abilities of an aerial robotic swarm. T2 - 2019 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) CY - Fukuoka, Japan DA - 26.05.2019 KW - Indoor air quality KW - Nano aerial robot KW - Aerial robot olfaction KW - Swarm KW - Gas detector PY - 2019 SN - 978-1-5386-8327-9 SN - 978-1-5386-8328-6 DO - https://doi.org/10.1109/ISOEN.2019.8823496 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE AN - OPUS4-48920 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - A hyper reduced domain decomposition approach for modeling nonlinear heterogeneous structures 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 often heterogeneous structure on the fine scale, to capture the underlying physical phenomena. However, an increase of accuracy by dissolving the fine scale inevitably leads to an increase in computational cost. In the context of multiscale simulations, the FE2 method is widely used. In a two-level computation, the fine scale is depicted by a boundary value problem for a representative volume element (RVE), which is then solved in each integration point of the macro scale to determine the macroscopic response. However, the FE2 approach in general is computationally expensive and problematic in the special case of concrete structures. Here rather large RVEs are necessary to sufficiently represent the meso-structure, such that separation of scales cannot be assumed. Therefore, the aim is to develop an efficient approach to modeling nonlinear heterogeneous structures using domain decomposition and reduced order modeling. T2 - ECCOMAS Young Investigators Conference 2019 CY - Krakow, Poland DA - 01.09.2019 KW - Model order reduction KW - Proper orthogonal decomposition KW - Discrete empirical interpolation method KW - Multiscale KW - Domain Decomposition PY - 2019 AN - OPUS4-48942 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Soszynska, A. T1 - Analysis of the gas flare flame with infrared cameras N2 - Greenhouse gas emissions caused by human activities remain one of the most important subjects of international discussions. The routine gas flaring has been estimated to be responsible for as much as 1% of global carbon dioxide emission per year. Gas flaring analysis is one of the key-interest subjects in remote sensing community. Some of the existing publications use remote sensing techniques with satellite imagery to derive information about flame temperature and further about to estimate the volume of the flared gas. The often missing element is an in-situ measurement analysis of gas flames, combining signals recorded by a camera on-ground and data on flared gas volume, temperature and gas type. In order to address this problem, an experiment was conducted, in which the gas flame was recorded by thermal cameras on-ground, simultaneously to an aerial survey and the gas flow was measured at the same time on-ground. The measurement setup was designed in cooperation between Institute of Optical Sensor Systems of German Aerospace Center (DLR) and German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). Cameras recording in thermal and mid-wave IR wavelengths were used to record the burning gas on-ground and from the aerial survey. All the measurements have been compared and statistically analysed with respect to the recorded temperature. The purpose of the examination was to describe the signal changes in thermal imagery with respect to changes in energy, emitted by the burning process. This approach will allow for later calculation of the amount of energy in form of thermal radiation sent from the flame to the satellite. T2 - Processing Methodologies I CY - Strasbourg, France DA - 10.09.2019 KW - Gas flaring KW - Thermal remote sensing KW - Thermal radiation KW - Aerial survey PY - 2019 AN - OPUS4-48988 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - PileInspect N2 - The EC funded project PileInspect (2013-2016) has tried to improve the traditional low strain pile integrity test by using a shaker instead of a hamm and sophisticated higher order spectra analysis methods to provide automated, reliable interpretation. However, the results, even if promising, have not seen full validation yet. A second module, providing depth information by regularized deconvolution, was developed and tested successfully, but doesn't deliver additional information compared tomteh traditioanl test. T2 - DFI Seminar Pile Integrity Testing CY - Bruxelles, Belgium DA - 12.09.2019 KW - Pile integrity testing KW - Shaker KW - Higher order spectra KW - Deconvolution PY - 2019 AN - OPUS4-48948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Chloride induced corrosion of steel reinforcement in alkali activated fly ash mortars N2 - Electrochemical investigations to determine the chloride treshhold to induce pitting corrosion at steel reninforcement. T2 - Eurocorr 2019 CY - Sevilla, Spain DA - 09.09.2019 KW - Corrosion KW - Concrete PY - 2019 AN - OPUS4-48935 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lorenzoni, R. A1 - Curosu, I. A1 - Léonard, Fabien A1 - Paciornik, S. A1 - Mechtcherine, V. A1 - Silva, F. A. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Combined mechanical and 3D-microstructural analysis of strain-hardening cement-based composites (SHCC) by in-situ X-ray microtomography N2 - The paper presents the results of a series of combined mechanical and in-situ morphological investigations on highstrength strain-hardening cement-based Composites (SHCC). Tension and compression experiments were performed in a CT scanner employing a dedicated mechanical testing rig. The in-situ microtomographic scans enabled correlating the measured specimen response with relevant microstructural features and fracture processes. The microstructural segmentation of SHCC was performed in the framework of Deep Learning and it targeted an accurate segmentation of pores, fibers and aggregates. Besides their accurate volumetric representation, these phases were quantified in terms of content, size and orientation. The fracture processes were monitored at different loading stages and Digital Volume Correlation (DVC) was employed to spatially map the strains and cracks in the specimens loaded in compression. The DVC analysis highlighted the effect of loading conditions, specimen geometry and material heterogeneity at the mesolevel on the strain distribution and fracture localization. KW - Digital Volume Correlation KW - High Strength Concrete KW - In-situ Computed Tomography KW - composites PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.106139 VL - 136 SP - 106139 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51054 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stegemann, Robert A1 - Cabeza, Sandra A1 - Lyamkin, V. A1 - Bruno, Giovanni A1 - Pittner, Andreas A1 - Wimpory, Robert A1 - Boin, M. A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Residual stress characterization of steel TIG welds by neutron diffraction and by residual magnetic stray field mappings N2 - The residual stress distribution of tungsten inert gas welded S235JRC+C plates was determined by means of neutron diffraction(ND). Large longitudinal residual stresses with maxima around 600 MPa were found. With these results as reference, the evaluation of residual stress with high spatial resolution GMR (giant magneto resistance) sensors was discussed. The experiments performed indicate a correlation between changes in residual stresses (ND) and the normal component of local residual magnetic stray fields (GMR). Spatial variations in the magnetic field strength perpendicular to the welds are in the order of the magnetic field of the earth. KW - GMR KW - Magnetic stray field KW - Neutron diffraction KW - Residual stress KW - TIG-welding PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.11.102 SN - 0304-8853 SN - 1873-4766 VL - 426 SP - 580 EP - 587 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-38678 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jafari, Abbas T1 - Geometric Parameterization and Analysis of Thin-Walled Additively Manufactured Triply Periodic Minimal Surface Structures N2 - Additive manufacturing (AM) has emerged as a transformative technology for fabricating meta-materials with intricate geometries and tunable macroscopic properties, enabling broad applications across fields such as engineering and biomedicine. A well-known challenge in harnessing the full potential of AM is the tendency of the process to introduce geometric imperfections into printed objects. Such deviations can impact the desired mechanical behavior and performance, which is typically predicted using physicsbased simulations that assume idealized nominal geometries. Therefore, analyzing the “as-is” geometry of AM structures is crucial to ensure the reliability of printed components and their simulators [1, 2]. This work centers on the geometric analysis of thin-walled additively manufactured Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) structures. We demonstrate the sensitivity of solid-element-based Finite Element (FE) models to geometric imperfections, highlighting the need to incorporate geometric details of asprinted objects into simulations. To manage the extensive geometric variability and deviations inherent in printed specimens, we propose a regularization approach based on two key geometric descriptors, namely “mid-surface position” and “wall thickness”. These features offer two benefits. First, they provide meaningful metrics for quantitatively comparing printed and nominal geometries. Secondly, they enable the construction of shell-based FE models for thin-walled structures, enriched by the features of the actual printed geometry. One advantage of such shell-based FE models is its significantly lower computational cost compared to a solid FE model, enabling a more efficient incorporation of uncertainty within the estimated geometric features. We demonstrate the procedure for extracting and estimating the two geometric parameters for real printed specimens, leveraging computer tomography (CT) imaging and the derived Signed Distance Field. The advantages of integrating these estimated geometric features into FE simulations are demonstrated through a series of analyses based on real printed specimens. T2 - SIM-AM 2025 - The Fifth International Conference on Simulation for Additive Manufacturing CY - Pavia, Italy DA - 09.09.2025 KW - Geometric parameterization KW - Triply periodic minimal surface (TPMS) KW - Thin-walled structures KW - Shell-based finite element analysis PY - 2025 AN - OPUS4-64180 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert T1 - Metal magnetic memory technique - prospects and restrictions N2 - Magnetic testing methods are frequently applied in non-destructive evaluation of ferromagnetic materials. In the past decade, metal magnetic memory (MMM) technique according to ISO 24497 is gaining considerable interest in the magnetic NDT community. In contrast to traditional Magnetic Flux Leakage (MFL) testing, the inspection objects are not intentionally magnetized by an external magnetic field. Due to physical coupling between mechanical stress and magnetization in ferromagnetic materials, it is assumed that the distribution of the “natural” MFL (self-magnetic-leakage field, SMLF) indicate zones of different remanent magnetization, which in turn, correspond to the internal stress of specimen or in the most general sense to material degradation. Usually, MMM measurements are performed by relatively bulky magnetic inspection sensors providing a spatial resolution in millimetre range. High precision GMR (Giant Magneto Resistance) measurements in the micrometer regime along with image based representation and evaluation can provide a higher degree of information. We present a concise summary of a broader research project aimed at studying the correlation of magnetic structure and microstructure of steels. Particularly, we compare residual stress measurements in S235JR steel by means of neutron diffraction with high resolution magnetic field measurements. In addition, we discuss the influence of deformation-induced magnetization in plastically deformed specimens with and without notches due to various quasi-static and cyclic load levels. Furthermore, comparative measurements with common non-destructive testing methods are presented. Despite of a quantitative evaluation of material degradation, the in the field inspection by MMM remains problematic due to substantial influences on such as external magnetization, anisotropy of internal magnetization and material degradation, as well as geometry and surface effects of the inspection objects on SMFL signals. The prospects and restrictions of the MMM technique are discussed in this contribution. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT 2016) CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Materials characterisation KW - Standards and training (certification, qualification) KW - Residual stress KW - Magnetic testing KW - Neutron diffraction KW - GMR sensor (Giant Magneto Resistance) PY - 2016 AN - OPUS4-38356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brighenti, Francesca A1 - Caspani, Valeria Francesca A1 - Costa, Giancarlo A1 - Giordano, Pier Francesco A1 - Limongelli, Maria Pina A1 - Zonta, Daniele T1 - Bridge management systems: A review on current practice in a digitizing world N2 - Bridges are subject to a plethora of deterioration phenomena, such as corrosion, fatigue, and damaging events (e. g., truck impacts and earthquakes) that can affect their performance and compromise functionality and safety. These challenges, along with the expansion of physical infrastructures and limited economic resources, underscore the need for effective management systems to enhance the efficiency of maintenance activities. To address this need, bridge operators have developed Bridge Management Systems (BMSs), which assist in ensuring safe operations while optimizing budget allocation and intervention strategies. Existing state-of-the-art studies on BMSs, dating back several years, primarily focus on specific aspects of BMSs and do not provide exhaustive insight into the implemented processes. Consequently, a comprehensive analysis of the entire process is currently lacking. This review organizes and discusses the key features of existing BMSs and introduces a novel definition of BMS modules — data management, diagnosis, prognosis, and decision-making — where consensus is currently lacking. The paper covers the historical and current practices of the most common BMSs, outlining the main principles of each phase along with their critical aspects and future trends. KW - Bridge management system KW - Digitalization KW - Automation KW - Inspection KW - Structural health monitoring KW - Digital twin KW - Decision making KW - Life-cycle analysis PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628380 DO - https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118971 SN - 0141-0296 VL - 321 SP - 1 EP - 21 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-62838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Colmenares, Daniel A1 - Costa, Giancarlo A1 - Civera, Marco A1 - Surace, Cecilia A1 - Karoumi, Raid T1 - Quantification of the human–structure interaction effect through full-scale dynamic testing: The Folke Bernadotte Bridge N2 - An analytical expression for the frequency response function of a coupled pedestrian-bridge system is presented and evaluated using an experimental measurement campaign performed on the Folke Bernadotte Bridge in Stockholm, Sweden. A finite element model and the modal models that consider the human–structure interaction effect are calibrated with respect to the measurements. The properties of the spring–mass–damper model representing the pedestrians were identified, considering the different structural modes of the system. Good agreement was obtained between the experimental and theoretical frequency response functions. A sensitivity analysis of the obtained solution was performed, validating the determined analytical expression for the frequency response function of the coupled pedestrian-bridge system that takes into account the human–structure interaction effect. KW - Safety KW - Building and Construction KW - Architecture KW - Civil and Structural Engineering KW - Risk KW - Reliability KW - Quality PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584038 DO - https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.06.133 SN - 2352-0124 VL - 55 SP - 2249 EP - 2265 PB - Elsevier AN - OPUS4-58403 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Costa, Giancarlo A1 - Thöns, Sebastian A1 - Limongelli, Maria Pina A1 - Piscini, Andrea T1 - Value of information‐driven innovation in Gerber saddles monitoring N2 - AbstractInnovation plays a crucial role in shaping technological, economic, and social progress in modern societies. In the realm of bridge integrity management, the development and diffusion of technologies to acquire information can significantly enhance industries' safety and functionality capabilities. Among the most widely diffused bridge types in Europe and North America, Gerber bridges are particularly susceptible to deterioration over time. Gerber saddles are typically not instrumented and are checked only through visual inspections. This paper introduces the metric of the Value of Information for Innovation to estimate the benefit associated with introducing an established technology in a new market of application. Herein, the operational value of implementing microelectromechanical inclinometers in the integrity management of Gerber saddles is quantified for the specific case of a bridge in northern Italy. Microelectromechanical systems companies may use these results to optimally select the technology price, investigate diverse market strategies, and optimize sensor arrangement. KW - Gerber saddles KW - Innovation KW - MEMs KW - Sensor optimization KW - Value of Information PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627853 DO - https://doi.org/10.1002/suco.202400951 SN - 1751-7648 VL - 674 SP - 230 EP - 240 PB - Wiley AN - OPUS4-62785 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert T1 - Evaluation magneto-mechanischer Effekte in hochauflösenden Magnetfeldmessungen durch Neutronendiffraktion N2 - Die mechanische Spannung ist ein maßgeblicher Parameter ferromagnetischer Materialien. Wird ein solches Material unter die Curie Temperatur abgekühlt, zerfällt es spontan in nahezu selbstgesättigte magnetische Domänen. Diese Magnetisierung führt gleichzeitig zu einer Verformung der mit ihr gekoppelten Kristallgitter. Ein Effekt der auch reziprok gilt: wird die Gitterverformung durch eine Spannung behindert ändert sich zwangsweise der magnetische Zustand. Man kann annehmen, dass zwischen unterschiedlichen, für sich aber homogen verspannten Werkstoffbereichen, lokale magnetische Streufelder auftreten, weil magneto-mechanische Effekte eine Inkompatibilität der Domänenstruktur induzieren. Bekanntlich bilden sich Spannungsgradienten nach Schweißprozessen durch ungleichmäßigen Wärmeeintrag, thermischer Dehnung, und unterschiedlichen Abkühlraten aus. Unter dieser Prämisse untersuchen wir Wolfram-Inertgas geschweißte Blindnahtproben (250x100x4,8 mm^3) aus einem hypereutektoiden Baustahl. Der Spannungszustand der Proben wurde anhand von Neutronendiffraktometrie (ND) am Instrument E3 am Reaktor BERII (Helmholzzentrum Berlin, HZB) charakterisiert. ND ist ein Referenzverfahren für die quantitative Bestimmung von elastischen Dehnungen in kristallinen Materialien, deren Gitter selbst der Messmaßstab ist. Die Auswertung zeigt hohe Längsspannungen mit lokalen Maxima in Größenordnung von 600 MPa, die von umgebenen Druckspannungszonen kompensiert werden. Zur Detektion der magnetischen Kleinststreufelder verwenden wir speziell designte GMR-Sensorik (GMR - Giant Magneto Resistance), die aufgrund der geringen Größe ihrer aktiven Sensorelemente hohe Ortsauflösung mit Sensitivität vereint. Die Visualisierung der Messergebnisse lässt eine klare magnetische Mikrostruktur der Schweißnähte erkennen, in der die Streufelder lateral in Größenordnung des Erdmagnetfeldes variieren (~50 µT). Wir zeigen durch einen Vergleich beider Messverfahren, dass lokale magnetische Streufeldmaxima in hohem Maße mit den Spannungsgradienten übereinstimmen. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - WIG-Blindschweißnaht KW - GMR-Sensorik KW - Neutronendiffraktion KW - Eigenspannungen PY - 2017 AN - OPUS4-40370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Becker, Wolfram A1 - Stanke, Jürgen T1 - Brandversuche an Stahlbetonfertigstützen - 2. und 3. Teil N2 - Teil 2: Im Auftrage des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton wurden weitere Brandversuche an Stahlbetonfertigstützen ausgeführt. Die Versuchsausführung erfolgte nach DIN 4102 (Ausgabe November 1940). Die Übertragung der Versuchsergebnisse auf DIN 4102 ( Ausgabe September 1965) wurde diskutiert. Mit Hilfe der Versuche sollte erreicht werden, daß bei der Neuausgabe von DIN 4102, Blatt 4 zahlreiche weitere Stützenkonstruktionen, insbesondere Fertigteilstützen mit kleinem Querschnitt und hohem Bewehrungsanteil klassifiziert werden können. Die Notwendigkeit der Bewehrung eines als Feuerschutz angewandten Putzes sollte überprüft werden. Weiterhin sollte festgestellt werden, ob anstelle von Drahtgeflecht als Bewehrung einer als Feuerschutz angewendeten vergrößerten Betondeckung auch Baustahlgewebe verwendet werden kann. Es wurde festgestellt, daß als Feuerschutz von Stützen verwendeter Putz vorläufig auch weiterhin bewehrt sein muß, daß anstelle von Drahtgeflecht zur Bewehrung der Betondeckung auch Baustahlgewebe N 98 verwendet werden kann, daß sämtliche Stahlbetonstützen mindestens der Feuerwiderstandsklasse F 30 (feuerhemmend) angehören und sehr viele Stützenkonstruktionen auch in die Feuerwiderstandsklasse F 60 und höher eingereiht werden können, daß auch Stahlbetonstützen nach DIN 4225 mit einer Kantenlänge unter 20 cm mit hohem Bewehrungsanteil bei Anwendung besonderer Maßnahmen die Anforderungen, die an Stützen der Feuerwiderstandsklasse F 90 (feuerbeständig) gestellt werden, erfüllen. Teil 3: Im Auftrage des Deutschen Beton-Vereins e. V. wurden Brandversuche nach DIN 4102 an 12 Stahlbetonstützen ausgeführt. Hierbei sollte der Einfluß einer größeren Betondeckung der Stahleinlagen (3 cm) auf die Feuerwiderstandsfähigkeit von Stahlbetonstützen mit einem Querschnitt von 20 cm x 20 cm und 30 cm x 30 cm untersucht werden. Die Versuchsergebnisse wurden entscheidend von Betonabplatzungen, die zu einem vorzeitigen Freilegen der Längsbewehrung führten, beeinflußt. Die Ursache für das Auftreten der Betonabsprengungen, die von dem Alter, dem Feuchtigkeitsgehalt und der Betongüte der Stützen unabhängig waren, blieb unbekannt. Aus den Ergebnissen läßt sich daher lediglich folgern, daß Stahlbetonstützen mit einer Betondeckung der Stahleinlagen von mindestens 3 cm und einer Mindest-Betongüte von B 225 in die Feuerwiderstandsklasse F 90 bzw. F 120 eingereiht werden können, wenn ihre Mindestdicke 20 bzw. 30 cm, ihr Bewehrungsanteil Fe/Fb ≤ 3 bzw. 6 % beträgt und Betonabplatzungen nicht auftreten. KW - Brandversuch KW - Stahlbetonfertigstütze PY - 1970 SN - 978-3-433-00566-8 SN - 3-433-00566-4 SN - 0171-7197 VL - 215 SP - 1 EP - 96 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-62542 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Burkert, Andreas A1 - Ebell, Gino A1 - Eichler, T. A1 - Hariri, K. A1 - Harnisch, J. A1 - Keßler, S. A1 - Mayer, T. A1 - Meier, J. A1 - Mietz, Jürgen A1 - Reichling, K. A1 - Sodeikat, C. T1 - Electrochemical half-cell potential measurements for the detection of reinforcement corrosion N2 - This specification describes the application of electrochemical half‐cell potential measurements (frequently also called potential mapping) for the detection of reinforcement corrosion in reinforced concrete structures. Areas of corroding reinforcement steel can be located in a nondestructive manner by means of this procedure. Half‐cell potential measurements are used in order to detect chloride‐induced corrosion. However, it is not recommended in order to assess the risk of carbonation‐induced corrosion. For this purpose the determination of the carbonation depth and the concrete cover appear to be more appropriate. The content of this specification exclusively refers to the application of mobile, local variable reference electrodes, which are only placed on the concrete surface while measuring. The technique distinguishes itself thereby from the range of corrosion monitoring systems with stationary installed reference electrodes and sensor systems, respectively, whereby it is possible to continuously track measurements within the area of the installed electrodes. However, these methods are not dealt with in this specification. KW - Monitoring KW - Corrosion KW - Reinforcement PY - 2014 SN - 978-3-940283-72-6 SP - B 03, 1 EP - 19 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-40419 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spitzer, Stefan A1 - Hoppe, Johannes A1 - Wenzel, Norman A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - SENSO JOINT - An innovative sensor system for a sustainable joint design of concrete pavements N2 - Inacceptable capability and durability of joint sealing systems but also inadequate traffic performance (noise emission; overrolling comfort) up to traffic safety aspects reflect the still enormous demand for data-based description of concrete pavements performance under heavy loading conditions. Especially the deformation behavior of concrete pavement slabs in the joint region in consideration of new pavement construction types and improved concrete mixtures meanwhile established but also under the steeply rising traffic loads is not sufficiently explored. To create a data basis for advanced design rules, evaluation methods and product standards - and with it to improve quality, durability and finally sustainability of pavements - an innovative 3-D sensor system SENSO JOINT adapted to german roadworking requirements and suitable for heavy-duty operating conditions was developed. The contribution introduced describes the development of an extensive technical solution based on the analysis of decisive loads, interactions and boundary conditions. Based on calibration data, results of laboratory testing and finally field-testing on different concrete pavement construction types the outcome of a multi-level evaluation process shall introduce the potential of the new sensor system. T2 - 9th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements (Mairepav9) CY - Online meeting DA - 01.07.2020 KW - Concrete pavements KW - Sustainable joint sealing KW - Load quantification KW - Innovative measurement technology KW - Field validation KW - Performance design for joint systems PY - 2020 SN - 978-3-030-48678-5 SN - 978-3-030-48679-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-48679-2 SN - 2366-2557 VL - 76 SP - 191 EP - 199 PB - Springer Nature Switzerland AG CY - Switzerland AN - OPUS4-51965 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 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 7: Fahrbahnübergänge N2 - Die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING) wurden zuletzt mit ARS Nr. 23/2021 vom 20. 10. 2021 mit dem Stand 2021/10 fortgeschrieben. Die jetzige Fortschreibung beinhaltet eine Gliederungsänderung des Regelwerks, um die für den Brückenbau relevanten Teile vorne gebündelt darstellen zu können. Eine Synopse hierzu ist der Anlage 4 zu entnehmen. „Wesentliche Änderungen in den ZTV-ING“ gegenüber der letzten Fassung sind der Anlage 3 zu entnehmen. In gleicher Weise sind die aktuellen „Hinweise zu den ZTV-ING — Stand 2022/01“ gemäß Anlage 2 einzubeziehen. Die Hinweise zu den entsprechenden Abschnitten der ZTV-ING sind bei der Projektbearbeitung und Ausschreibung zu beachten. Soweit die „Hinweise zu den ZTV-ING“ für die jeweilige Maßnahme zutreffend sind und vertragsrechtliche Bedeutung haben, sind entsprechende Textpassagen gesondert in die Vergabeunterlagen aufzunehmen bzw. zu vereinbaren. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweisen KW - Fahrbahnübergänge PY - 2022 SN - 978-3-86446-344-0 VL - 782/7 SP - 1 EP - 30 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-56219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Zhao, P. A1 - Spitzer, Stefan A1 - Krietsch, Arne A1 - Amyotte, P. A1 - Krause, U. T1 - A review on hybrid mixture explosions: Safety parameters, explosion regimes and criteria, flame characteristics N2 - The hybrid mixture of combustible dusts and flammable gases/vapours widely exist in various industries, including mining, petrochemical, metallurgical, textile and pharmaceutical. It may pose a higher explosion risk than gas/vapor or dust/mist explosions since the hybrid explosions can still be initiated even though both the gas and the dust concentration are lower than their lower explosion limit (LEL) values. Understanding the explosion threat of hybrid mixtures not only contributes to the inherent safety and sustainability of industrial process design, but promotes the efficiency of loss prevention and mitigation. To date, however, there is no test standard with reliable explosion criteria available to determine the safety parameters of all types of hybrid mixture explosions, nor the flame propagation and quenching mechanism or theoretical explanation behind these parameters. This review presents a state-of-the-art overview of the comprehensive understanding of hybrid mixture explosions mainly in an experimental study level; thereby, the main limitations and challenges to be faced are explored. The discussed main contents include the experimental measurement for the safety parameters of hybrid mixtures (i.e., explosion sensitivity and severity parameters) via typical test apparatuses, explosion regime and criterion of hybrid mixtures, the detailed flame propagation/quenching characteristics behind the explosion severities/sensitivities of hybrid mixtures. This work aims to summarize the essential basics of experimental studies, and to provide the perspectives based on the current research gaps to understand the explosion hazards of hybrid mixtures in-depth. KW - Hybrid mixtures KW - Explosion protection KW - Safety characteristics PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104969 SN - 0950-4230 VL - 82 SP - 1 EP - 54 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Schröder, Volkmar T1 - Comparative study on standardized ignition sources used for explosion testing N2 - For the determination of safety characteristics of gases, vapors and dusts different types of ignition sources are used in international standards and guidelines. The paper presents test results of a comparative calorimetric and visual study between four different types of ignition sources. The ignition procedures were analyzed visually with a high-speed camera and electric recordings. In addition to that, the influence of the electrode-orientation, -distance as well as ignition energy on the reproducibility of the exploding wire igniter was tested. The exploding wire is already in use for standardized determination of safety characteristics of gases, first tests on the suitability of the exploding wire igniter for dust testing have been carried out but are not standardized yet. Using the exploding wire, the ignition energy can be varied from 2 J to 10 000 J (2 x 5000 J) and thus it could be used for gases, vapors, dusts and hybrid mixtures. Moreover it can be used at high initial pressures and it is the only ignition source with an easily measurable ignition energy release. Furthermore, it does not introduce another chemical reaction into the system. Finally, a proposal for a standard ignition source for explosion tests on hybrid mixtures is derived from the test results. T2 - 13th International Symposium on Hazards, Prevention, and Mitigation of Industrial Explosions CY - Braunschweig, Germany DA - 27.07.2020 KW - Ignition source KW - Exploding wire KW - Hybrid mixtures KW - Safety characteristics determination PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104516 SN - 0950-4230 VL - 71 IS - July SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-52548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan T1 - Influence of the pressure difference on the safety characteristics of dusts and potential ignition sources for hybrid mixtures N2 - In the standards for the determination of safety characteristics of dusts an initial pressure difference of 400 mbar (all: abs) is applied, that increases to 1013 mbar to achieve a homogeneous dust-air mixture. Since the measuring equipment accuracy is given with ± 0,1 bar the initial pressure could range somewhere between 300 and 500 mbar and the pressure increase between 500 and 700 mbar, leading to a testing pressure of 800 to 1200 mbar. This variation does not only affect the testing pressure but also the concentration of dust and the level of turbulence, leading to wrong values of Pmax, Kst and assigning them to wrong concentrations. When tests for hybrid mixtures are conducted there are more degrees of freedom leading to even higher variations. To overcome these variations a higher accuracy is demanded for hybrid mixture testing. Further, in this presentation four standardized ignition sources are presented. T2 - Global Dust Safety Conference CY - Halifax, Canada DA - 01.03.2021 KW - hybrid mixtures, ignition sources, safety characteristics PY - 2021 AN - OPUS4-53557 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Jankuj, V. A1 - Krietsch, Arne T1 - Comparative Study on Standardized Ignition Sources Part 2: Exploration of the Initial Igniting Volume of Standardized Ignition Sources for the Determination of Explosion Characteristics N2 - There are several standardized ignition sources in use for the determination of explosion characteristics of gases, vapors and dusts. In the standards the ignition source is stated, but they vary in stating other characteristics like burning duration, energy or burning volume. Since heat is not visible under normal circumstances a Schlieren-Technique was used to make the full heating volume and not just the flames visible. While an earlier paper of the authors focused on the ignition energy and burning duration of four standardized ignition sources, this paper focuses on the initial igniting volume, the ratio between initial igniting volume and the test-vessel size and other phenomena that were observed with the Schlieren-Technique-. T2 - Loss Prevention CY - Prag, Czechia DA - 06.06.2022 KW - Ignition source KW - Hybrid Mixtures KW - 20L-sphere PY - 2022 DO - https://doi.org/10.3303/CET2290087 SN - 2283-9216 VL - 2022 IS - 90 SP - 517 EP - 522 PB - AIDIC CY - Milano AN - OPUS4-55028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan T1 - Comparative study on standardized ignition sources used for explosion testing N2 - For the determination of safety characteristics of gases, vapors and dusts different types of ignition sources are used in international standards and guidelines. Table 1 compares technical relevant ignition sources with their main features. The paper presents test results of a comparative calorimetric and visual study between four different types of ignition sources. The ignition procedures were analyzed visually with a high-speed camera and electric recordings. In addition to that, the influence of the electrode-orientation, -distance as well as ignition energy on the reproducibility of the exploding wire igniter was tested. The exploding wire is already in use for standardized determination of safety characteristics of gases, first tests on the suitability of the exploding wire igniter for dust testing have been carried out by Scheid et al. Using the exploding wire, the ignition energy can be varied from 2 to 10 000 J (2 x 5 000 J) and thus it could be used for gases, vapors, dusts and hybrid mixtures. Moreover it can be used at high initial pressures and it is the only ignition source with an easily measurable ignition energy release. Furthermore, it does not introduce another chemical reaction into the system. Finally, a proposal for a standard ignition source for explosion tests on hybrid mixtures is derived from the test results. T2 - 13th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions CY - Braunschweig, Germany DA - 27.07.2020 KW - Ignition source KW - Exploding Wire KW - Safety characteristics determination KW - Hybrid mixtures PY - 2020 AN - OPUS4-51691 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Averin, Anton T1 - Automated thermographic inspection of radioactive waste drums N2 - In Germany, more than 130,000 cubic meters of low- and medium-level radioactive waste, comprising approximately 90% of the nation’s total radioactive waste, are stored in 200-liter drums. These waste drums, housed in interim storage facilities, are subject to human visual inspections for outer corrosion, while the final disposal site, the Konrad mine, is scheduled for completion in 2030. Manual inspections introduce the risk of human error, making the process less reliable and less safe. The proposed study aims to automate these inspections by implementing remote and non-destructive testing (NDT) methods. The part of project specifically focuses on the application of infrared thermography to detect inner defects in the metallic drums, which could not have been detected so far using visual inspection alone. However, several challenges affect the accuracy of thermographic inspections, such as the presence of surface contaminants (scratches, dirt, stickers), multiple paint layers with low thermal conductivity, and barrel curvature, which disrupt heat distribution and obscure defect signals. This study explores the effectiveness of various thermographic heat sources—flash lamps and laser—as well as techniques including conventional pulse thermography (PT), lock-in thermography. It explores various thermal data processing methods as principal component thermography (PCT), pulse-phase thermography (PPT) and thermal signal reconstruction (TSR). Additionally, machine learning models were estimated to process thermographic images, effectively filtering artifacts (e.g. surface contaminants). The findings suggest that combining advanced thermography techniques with machine learning improves defect detection, ensuring more reliable and automated inspection processes for radioactive waste storage. T2 - SPIE Defense + Commercial Sensing - Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, FL, USA DA - 13.04.2025 KW - Automated inspection KW - Defect detection KW - Infrared thermography KW - Laser thermography KW - Machine Learning KW - Principal component thermography KW - Pulse-phase thermography KW - Thermal Data Processing PY - 2025 UR - https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/13470/3052732/Automated-thermographic-inspection-of-radioactive-waste-drums/10.1117/12.3052732.short DO - https://doi.org/10.1117/12.3052732 SP - 1 EP - 19 PB - SPIE AN - OPUS4-63285 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Zhu, Pengfei A1 - Maldague, Xavier T1 - Principal Component Analysis-Based Terahertz Self-Supervised Denoising and Deblurring Deep Neural Networks N2 - Terahertz (THz) systems inherently introduce frequency-dependent degradation effects, resulting in low-frequency blurring and high-frequency noise in amplitude images. Conventional image processing techniques cannot simultaneously address both issues, and manual intervention is often required due to the unknown boundary between denoising and deblurring. To tackle this challenge, we propose a principal component analysis (PCA)-based THz self-supervised denoising and deblurring network (THz-SSDD). The network employs a Recorrupted-to-Recorrupted self-supervised learning strategy to capture the intrinsic features of noise by exploiting invariance under repeated corruption. PCA decomposition and reconstruction are then applied to restore images across both low and high frequencies. The performance of the THz-SSDD network was evaluated on four types of samples. Training requires only a small set of unlabeled noisy images, and testing across samples with different material properties and measurement modes demonstrates effective denoising and deblurring. Quantitative analysis further validates the network’s feasibility, showing improvements in image quality while preserving the physical characteristics of the original signals. KW - Non-destructive testing (NDT) KW - Terahertz KW - Denoising KW - Self-supervised learning KW - Deblurring PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654043 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2601.12149 SN - 2331-8422 SP - 1 EP - 9 PB - Cornell University CY - Ithaca, NY AN - OPUS4-65404 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan A1 - Recknagel, Christoph T1 - BAM-Monitoringkompetenz am Beispiel des Projekts INFUSE-SensoJoint N2 - Datenmanagement der realen Beanspruchungen von Betonautobahnen von der definierten Datenerfassung über Datenverwaltung, Datenübertragung bis zur Datenauswertung T2 - Workshop Digitaler Zwilling CY - BAM, Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Bitumen KW - Betonautobahn KW - Monitoring KW - Innovative Messtechnik PY - 2018 AN - OPUS4-45020 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Benke, Alexander A1 - Cloney, C. A1 - D’Hyon, S. A1 - Dufaud, O. A1 - Dyduch, Z. A1 - Gabel, D. A1 - Geoerg, P. A1 - Heilmann, V. A1 - Jankuj, V. A1 - Jian, W. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne A1 - Mynarz, M. A1 - Norman, F. A1 - Skrinsky, J. A1 - Taveau, J. A1 - Vignes, A. A1 - Zakel, S. A1 - Zhong, S. T1 - 1st international round robin test on safety characteristics of hybrid mixtures N2 - There is no applicable existing standard for the determination of safety characteristics for hybrid mixtures. While developing a new standard in a joint research project in Germany first results from parameter studies led to a standard procedure that can be adopted by laboratories that are already testing dusts in the so called 20L-sphere with as little additional effort as necessary. In fact, one of the main objectives of this research project was to keep modifications and adjustments from the generally accepted dust testing procedures as easy and minimal as possible so as to limit potential deviations from one laboratory to another. In this first round robin test on hybrid mixtures ever, with methane as gas component and a specific corn starch as dust sample, the practicality of the whole procedure, the scattering of the results and the deviation between the testing apparatuses is investigated. This paper summarizes the experimental procedure adopted and objectives of the first round-robin phase involving three of the four original German companies, plus volunteering laboratories from Australia, Belgium, Czech Republic, France, Poland and P.R. China. The results will have an impact on the new standard and may lead to robust data for later simulation purposes. KW - Hybrid mixtures KW - 20L-sphere KW - Round robin test KW - Turbulent combustion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104947 SN - 0950-4230 VL - 81 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Krietsch, Arne A1 - Jankuj, Vojtech T1 - Experimental Parameter Study and Inherent Scattering of Safety Characteristics of Dusts N2 - Safety characteristics are widely used in industrial processes to avoid explosive atmospheres (primary explosionprotection) or to mitigate the consequences of an explosion (constructive explosion protection). Several laboratory parameters influence the determined values when performing the test series such as the beginning pressure and the pre-ignition pressure rise, the ignition source, the ignition energy, the burning duration and volume or the concentration of the combustible substance. In the different standards for the determination of safety characteristics of dusts there is no statement about the scattering or the deviation when parameters are chosen or occur on the borders of their allowed range. Thus, two laboratories might determine values that are hardly comparable for the same given substance. This article summarizes some of the influential factors that cause a deviation and shows the inherent scattering of dust tests when all other parameters are kept constant. It also provides some advice how to minimize the deviation and the scattering with little effort. T2 - FEx23 CY - Bologna, Italy DA - 08.10.2023 KW - Safety characteristics KW - Inherent Scattering KW - Dust Explosions PY - 2023 DO - https://doi.org/10.3303/CET23104001 VL - 104 SP - 1 EP - 6 PB - AIDIC CY - Milano AN - OPUS4-58872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan T1 - Entwicklungen zu Bestimmungsverfahren für sicherheitstechnische Kenngrößen des Explosionsschutzes für hybride Gemische N2 - Zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK) von hybriden Gemischen (Gemisch aus mindestens zwei brennbaren Phasen, wie z.B. Staub/Gas- oder Gas/Dampf-Gemisch) existieren bislang keine einheitlichen, genormten Prüfmethoden. Die Normen und Regelwerke zur Bestimmung der STK von einphasigen brennbaren Systemen (Staub, Gas, Dampf) unterscheiden sich teilweise erheblich. Beispielsweise sind in den jeweiligen Normen für Stäube, Gase und Dämpfe unterschiedliche Zündquellen und Zündenergien definiert. Des Weiteren unterscheiden sich die in den Normen definierten Prüfabläufe bei der Gemischherstellung. Bei der Entwicklung einer einheitlichen Norm für hybride Gemische muss der Einfluss dieser beiden Parameter ermittelt werden, um die Vergleichbarkeit mit den STK der einzelnen Komponenten Gas, Staub und Dampf gewährleisten zu können und bisherige Erkenntnisse zu hybriden Gemischen interpretieren und bewerten zu können. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube" CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Hybride Gemische KW - Explodierender Draht KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Zündquellen PY - 2020 AN - OPUS4-51692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Spannstahlgefährdung - Stand der aktuellen Erkenntnisse aus Sondierungen und Materialuntersuchungen N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden und neue Erkenntnisse zu vergüteten Spannstählen. T2 - BMV - Workshop CY - Bonn, Germany DA - 20.01.2026 KW - Korrosion KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Wasserstoff PY - 2026 AN - OPUS4-65403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Lösungsansätze für neue Herausforderungen im konstruktiven baulichen Brandschutz N2 - Der Klimawandel und die zunehmende Ressourcenknappheit stellen Herausforderungen dar, die in Zukunft grundlegende Anpassungen in der Art des Umgangs mit Rohstoffen, Energie und des Wirtschaftens an die Gesellschaft stellen werden. In der Leichtbaustrategie der Bundesregierung wird zusammenfassend festgestellt, dass der fortschreitende Klimawandel Technologien erfordert, die die Transformation der Wirtschaft, eine ressourcenschonende Wertschöpfung und eine nachhaltige und resiliente Rohstoffversorgung sicherstellen. Aus diesen für alle Wirtschaftszweige sehr allgemein formulierten Anforderungen und vor dem Hintergrund eines wachsenden Bedarfs schnell verfügbarer Bausubstanz, lassen sich konkrete Anforderungen für das Bauwesen ableiten. Es geht um die Reduktion des Ressourcenverbrauchs für die Errichtung und den Betrieb neuer Gebäude sowie die Nach- und Weiternutzung bestehender Bausubstanz. In der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde im Themenfeld Infrastruktur das Aktivitätsfeld Leichtbau ins Leben gerufen, das die Forschungsaktivitäten zum Leichtbau bündelt. Im vorliegenden Beitrag werden ausgewählte Projekte.in Bezug auf den konstruktiven baulichen Brandschutz vorgestellt und die besonderen Herausforderungen verdeutlicht sowie die daraus abgeleiteten technischen Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. T2 - Bauphysikertreffen 2025 -- Hochschule für Technik Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 28.11.2025 KW - Brandschutz KW - Leichtbau PY - 2025 AN - OPUS4-65370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Röllig, Mathias A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Chaudhuri, Somsubhro A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Strobach, L. A1 - Ziegler, Mathias T1 - PCA-enhanced Computational Thermography for the Non-destructive Investigation of the Historic Bücker Bü 181 Aircraft N2 - Infrared thermography is a widely recognized non-destructive testing (NDT) method used in material research and defect detection across various industrial applications. Moreover, thermography plays a crucial role in preserving cultural heritage, including historical paintings and buildings. This study focuses on the application of thermography in inspecting the historic Bücker Bü 181 aircraft, which was used in Germany during World War II. Over time, the original appearance of aircraft has often been altered as part of preservation efforts, either before or during their time in museums, leading to deviations from their historically original state. Additionally, the operational history of such objects is frequently undocumented or entirely lost, making it difficult to understand the presence of artifacts and historically significant data. These factors present major challenges in cultural heritage preservation, and destructive methods cannot be used to investigate such invaluable objects. Therefore, thermography is implemented as a non-destructive and contactless examination method. Active flash thermography combined with phase analysis is a powerful tool for evaluating multilayer systems. In this study, multiple layers of old paint on the object posed a challenge in assessing defect conditions and retrieving other critical information beneath the surface coatings. Nevertheless, pulse thermography not only demonstrated its capability to identify defects and markings in multilayered coatings but also provided insights into the internal structure and subsections of the investigated aircraft. KW - Non-destructive Testing KW - Infrared Thermography KW - Defect Detection KW - Cultural Heritage KW - Multilayer Coatings PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-645709 DO - https://doi.org/10.58286/31934 SN - 2941-4989 VL - 3 IS - 2 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net AN - OPUS4-64570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Multimodal Deep Learning Framework for Crack Segmentation in Complex Components Using Robot-Assisted Laser Thermography N2 - Crack detection and segmentation in complex components are critical for maintaining the structural integrity and reliability of systems operating under extreme conditions, such as turbine blades in energy and aerospace applications. The integration of automated multimodal imaging-based non-destructive testing (NDT) with deep learning provides a promising path towards precise and automated defect characterization. In this study, a hybrid multimodal deep learning framework is proposed, combining the advantages of an unsupervised generative adversarial network (GAN) and a supervised U-Net segmentation model for comprehensive crack detection and quantification. The unsupervised multimodal GAN performs data fusion by integrating complementary features from high-resolution thermal and RGB images acquired using a robot-assisted flying laser-line thermography system. This data fusion improves the contrast and representation of surface and sub-surface cracks by leveraging spectral features across multiple imaging modalities. The GAN is trained to reconstruct crack free images and difference between the generated image and real crack image generates an error map that highlights the cracks. The unsupervised approach helps in reducing the need for manual labeled data and generalizes well across different surface conditions. The error maps from GAN are subsequently processed by a U-Net-based segmentation model trained on labeled datasets to achieve precise pixel-level crack localization and morphological estimation. The use of laser thermography induces localized heating on the component surface, providing transient thermal responses that make subtle cracks and defects visible beyond the limits of visual imaging. Experimental validation demonstrates that the proposed hybrid GAN–U-Net framework achieves significantly improved crack detection accuracy and segmentation performance compared to single modal NDE imaging, and data processing based on traditional threshold-based methods. This work underscores the potential of combining unsupervised multimodal fusion with supervised image segmentation to establish a new framework that helps in building automated, data-driven, and robot-assisted NDT systems for intelligent inspection and structural health monitoring of industrial components. T2 - NDE 2025 CY - Mumbai, India DA - 11.12.2025 KW - Non-destructive Testing KW - Infrared Thermography KW - Laser KW - Data Fusion KW - Multimodal Imaging KW - NDE 4.0 PY - 2025 AN - OPUS4-65304 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Robotic-assisted 3D scanning and laser thermography for crack inspection on complex components N2 - The integration of automation and robotics into inspection processes has marked a transformative shift in the evaluation of complex components. This study presents a novel approach employing robotic-assisted laser thermography for the automated identification and in-depth analysis of cracks in these intricate structures. This method not only streamlines the inspection process but also eliminates the need for numerous manual steps and the use of chemicals associated with traditional methods such as dye penetrant testing. With the increasing com-plexity of components, this is an important step, especially with regard to additively manufactured components, in order to be able to guarantee component safety for a long lifecycle. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT) CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Robot KW - Flying line KW - Crack detection KW - Robot path planning KW - Thermography PY - 2024 AN - OPUS4-60914 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Ricci, M. A1 - Laureti, S. A1 - Ziegler, Mathias ED - Maldague, X. T1 - Practical study on the thermographic detectability of internal defects using temporally structured laser heating N2 - Modern laser systems have proven to be highly versatile heat sources for active thermographic testing. Compared to more traditional light sources, e.g. flash or halogen lamps, their output power can be easily modulated at high rates, allowing a wide variety of complex excitations to be realized. Although their total optical output power can be theoretically scaled to arbitrary values, the maximum output power is practically limited by many factors: the maximum power that the sample under test can absorb without altering the lighted surface itself, the trade-off between irradiance and inspected area, the cost of the laser system, etc. Furthermore, when working with spatial modulator systems, the output power must be limited to avoid damaging such devices. Nevertheless, to guarantee a sufficient amount of heating even for highly thermally conductive materials and/or deeply buried defects, the heating times can be extended, e.g., either by using step heating, long pulse thermography, or by lock-in thermography with a continuously modulated heating. However, for all these approaches, the ranging capabilities of the thermographic defect detection are reduced due to the limited frequency content of the excitation. To tackle this problem, i.e. to increase the excitation energy while preserving its frequency content, new approaches have been developed in the last two decades, among them the use of coded excitations in combination with pulse-compression, and the use of multiple lock-in analysis or a frequency modulated excitation signal. The challenges of such temporally structured heating techniques are manifold, for example, the DC component inherent in optical heating must be taken into account. In general, a wider frequency bandwidth or greater variability of the frequency components also means greater complexity for signal generation and data processing. In this paper, temporally structured excitation schemes with different degrees of complexity are compared on a high-power laser system. T2 - 17th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Coded excitation KW - Defect identification PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653790 DO - https://doi.org/10.21611/qirt-2024-077 SN - 2371-4085 SP - 1 EP - 9 PB - QIRT Council AN - OPUS4-65379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Sittner, Jonathan A1 - Hoffmann, T. A1 - Bertmer, M. A1 - Neubert, M. A1 - Schuster, T. A1 - Gluth, Gregor ED - D’Erme, C. ED - Paglia, C. ED - Cordero, E. G. T1 - Influence of the calcination method on the transformations and the reactivity of calcined low-kaolinitic clays N2 - This study investigates the calcination of low-grade kaolinitic clays containing high proportions of 2:1 clay minerals using two different methods: rotary kiln and fluidized bed calcination. The objective was to evaluate their potential as supplementary cementitious materials. The results demonstrate that even clays with low kaolinite content, when processed in a rotary kiln, exhibit pozzolanic properties suitable for cement replacement. Furthermore, fluidized bed calcination proved to be an energy-efficient alternative, achieving considerable dehydroxylation within just 30 min of calcination. This indicates the potential for substantial energy savings compared to conventional calcination techniques. However, further optimization of the process conditions is required to maximize reactivity and industrial applicability. The findings contribute to the ongoing development of sustainable cementitious materials by utilizing widely available, 2:1 clay mineral-dominated resources. KW - Calcined clay KW - Supplementary cementitous materials KW - Blended cement KW - Fluidized bed PY - 2026 SN - 978-3-032-14166-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-032-14166-8_28 VL - 2 SP - 280 EP - 289 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-65377 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Pech May, Nelson Wilbur A1 - Ziegler, Mathias ED - Maldague, X. T1 - Robotic-Assisted 3D Scanning and Laser Thermography for Crack Inspection on Complex Components N2 - The integration of automation and robotics into non-destructive testing (NDT) marks a significant advancement in evaluating complex components. This paper introduces a novel approach using robotic-assisted laser thermography combined with automated 3D scanning to detect and analyze cracks in complex structures. The system uses an integrated line scanner with a robotic arm to capture high-resolution data, creating detailed 3D models for adaptive path planning and precise alignment correction. Laser thermography, based on localized heating and the "flying spot" approach, detects surfacenear cracks with high precision. Crack detection is achieved using the Canny algorithm optional on Fourier-transformed thermograms, offering robust results with minimal computation. This study highlights the potential of robotic-assisted 3D scanning and laser thermography as efficient and precise methods for crack inspection, advancing NDT technologies and ensuring the structural integrity of modern components. T2 - 17th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Thermography KW - Non-destructive testing KW - Laser line KW - Robotic arm KW - Defect identification KW - Crack detection PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653809 DO - https://doi.org/10.21611/qirt-2024-078 SP - 1 EP - 8 PB - QIRT Council AN - OPUS4-65380 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayi, Sruthi Krishna A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Anisotropy investigation of a single crystal superalloy using laser-spot infrared thermography N2 - Thermal property investigation of anisotropic materials such as single crystal superalloys are still in interest of practical and fundamental reasons but remains challenging using conventional testing methods. In this study, a single crystal superalloy is tested using laser-spot thermography, and its thermal anisotropy is investigated. Determining anisotropic thermal conductivity at microscopic scales is challenging, as it appears isotropic at the macroscopic scale. Infrared thermography is one of the best-known techniques for measuring material heat transfer properties and facilitating visualization of temperature distribution through the specimen. The proposed study uses the active thermography method of laser-spot infrared thermography, in which a laser spot is focused onto the sample surface and the thermal response is captured from the surface of the specimen with an infrared camera. A detailed analysis of temperature gradients and heat diffusion patterns aids in the measurement of thermal conductivity values along the sample's different crystallographic directions. The directional bonding characteristics and inherent crystallographic structure of the alloy account for the inplane thermal conductivities calculated from experimental thermal measurements. The laser-spot thermography method has proven to be an effective tool for mapping the material's thermal conductivity anisotropy with high sensitivity and high spatial and temporal resolution. The investigation into the anisotropy of the material provides an insight into heat flow in the structure and helps in optimizing the design and overall performance of the material system. T2 - 17th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2025 KW - Infrared thermography KW - Anisotropy KW - Laser-spot thermography PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653877 DO - https://doi.org/10.21611/QIRT-2024-075 SP - 1 EP - 6 PB - QIRT Council AN - OPUS4-65387 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Aroliveetil, S. A1 - Chaturvedi, A. A1 - Balasubramaniam, K. T1 - Simulation-assisted multimodal deep learning (Sim-MDL) fusion models for the evaluation of thermal barrier coatings using infrared thermography and Terahertz imaging N2 - Thermal Barrier Coatings (TBCs) are critical for high-temperature applications, such as gas turbines and aerospace engines, protecting metallic substrates from extreme thermal stress and degradation. Accurate evaluation of TBCs is essential to improve operational efficiency, optimize predictive maintenance strategies, and extend component life. Conventional non-destructive evaluation (NDE) techniques such as infrared thermography (IRT) and terahertz (THz) imaging have been widely used for TBC inspection with limitations when used independently, including sensitivity to surface conditions, limited penetration depth mainly in multi-layer coatings. This study proposes a novel framework called simulation-assisted multimodal deep learning (Sim-MDL) that combines IRT and THz data for a comprehensive evaluation of TBCs. To generalize the study to varying thermophysical properties of TBCs, the study uses simulation-generated data along with experimental data for training deep learning models. Two deep learning frameworks based on a 1D convolutional neural networks (CNN) and a long short-term memory (LSTM) with attention were developed for the multimodal feature fusion. The IR-THz fused frameworks enable simultaneous prediction of key TBC topcoat properties including thermal conductivity, heat capacity, topcoat thickness and refractive index. Experiments were conducted on four newly coated samples topcoat thicknesses ranging from 24 to 120 μm. An attention-based LSTM model trained on both simulation and experimental data shows high prediction accuracy with MAPE values ranging from 2.06% to 4.43% for thermal conductivity, 2.05% to 3.57% for heat capacity, 11.53% to 1.75% for topcoat thickness, and 0.27% to 1.05% for refractive index, respectively, for the topcoat layers of four samples. The proposed Sim-MDL framework outperformed single-modality and conventional parameter estimation methods in accuracy and robustness, highlighting the potential of multimodal data for automated analysis of TBC in industrial settings. KW - Multimodal fusion KW - Deep Learning KW - Infrared Thermography KW - Terahertz KW - Thermal Barrier Coatings (TBC) KW - Non-destructive Evaluation (NDE) PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-651747 DO - https://doi.org/10.1038/s41598-025-31783-8 SN - 2045-2322 VL - 16 SP - 1 EP - 33 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65174 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Hicke, Konstantin T1 - Error suppression in wavelength scanning coherent optical time domain reflectometry by polarization diversity detection N2 - Wavelength scanning coherent optical time domain reflectometry (WS-COTDR) is a popular distributed fiber sensing technique that quantifies environmental changes based on the frequency shift of Rayleigh reflection spectra which are usually obtained by cross correlation. This method can cause large errors due to the spikes in the spectrum caused by the random interference of the Rayleigh backscattered light and the uncorrelated section in the reflection spectrum. Polarization diversity detection is applied to suppress this type of error. Two orthogonally polarized components of the Rayleigh backscattered light are detected in a single sensing system and processed separately by cross correlation. The correlation spectra of the two polarizations are averaged to determine the frequency shift, effectively mitigating the large error. Meanwhile, the polarization dependence helps avoid the large errors caused by Fresnel reflection and restrain null sensitivity positions, where the frequency shift is difficult to be determined due to the similarity of the spectra. The sensing performance improvement is experimentally validated, and the proposed system is tested in the field to monitor traffic along a busy street in Berlin, demonstrating its functionality and feasibility in practice. KW - Traffic monitoring KW - Coherent optical time domain reflectometry KW - Distributed fiber sensing KW - Polarization diversity detection KW - Optical fiber sensing PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630320 DO - https://doi.org/10.1016/j.measurement.2025.117733 SN - 1873-412X VL - 253 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Hecht, Kristin A1 - Gabel, Dieter A1 - Geoerg, Paul A1 - Krause, Ulrich A1 - Dufaud, Olivier A1 - Krietsch, Arne ED - Amyotte, Paul T1 - The maximum rate of pressure rise of hybrid mixtures N2 - The maximum rate of pressure rise (dp/dt)𝑚𝑎𝑥 and the corresponding K-value of hybrid mixtures containing flammable gases and dusts are important for constructive explosion protection measures. Since the safety characteristics of dusts and gases are determined under different conditions, there has been considerable confusion about the influence of flammable gas on the (dp/dt) of dusts and vice versa. While some investigations showed comparably higher values for hybrid mixtures, others stated that the highest value for the gas component alone is the worst case. The first part of this paper focuses on the confusion around the different statements about (dp/dt)𝑚𝑎𝑥 of hybrid mixtures and where they come from. In the second part of this paper experimental results are presented that illustrate how to clarify the different findings of past research and show what to expect as a real worst-case-value for hybrid mixtures. KW - Hybrid Mixtures KW - 20L-sphere KW - Turbulent combustion KW - Maximum rate of pressure rise PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2023.105178 SN - 0950-4230 SN - 1873-3352 VL - 86 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-58435 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Anisotropy investigation of a single crystal superalloy using laser-spot infrared thermography N2 - Thermal property investigation of anisotropic materials such as single crystal superalloys are still in interest of practical and fundamental reasons but remains challenging using conventional testing methods. In this study, a single crystal superalloy is tested using laser-spot thermography, and its thermal anisotropy is investigated. Determining anisotropic thermal conductivity at microscopic scales is challenging, as it appears isotropic at the macroscopic scale. Infrared thermography is one of the best-known techniques for measuring material heat transfer properties and facilitating visualization of temperature distribution through the specimen. The proposed study uses the active thermography method of laser-spot infrared thermography, in which a laser spot is focused onto the sample surface and the thermal response is captured from the surface of the specimen with an infrared camera. A detailed analysis of temperature gradients and heat diffusion patterns aids in the measurement of thermal conductivity values along the sample's different crystallographic directions. The directional bonding characteristics and inherent crystallographic structure of the alloy account for the in-plane thermal conductivities calculated from experimental thermal measurements. The laser-spot thermography method has proven to be an effective tool for mapping the material's thermal conductivity anisotropy with high sensitivity and high spatial and temporal resolution. The investigation into the anisotropy of the material provides an insight into heat flow in the structure and helps in optimizing the design and overall performance of the material system. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT) CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Infrared Thermography KW - NDT KW - Laser KW - Single crystal superalloy KW - Anisotropy PY - 2024 AN - OPUS4-60663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Aktive punktweise Laserthermographie zur Bewertung der thermischen Anisotropie in Einkristall-Superlegierungen N2 - Die Untersuchung thermischer Eigenschaften anisotroper Materialien, wie einkristalliner Superlegierungen, ist aus praktischen und wissenschaftlichen Gründen von großem Interesse, sie bleibt jedoch mit konventionellen Testmethoden eine Herausforderung. In dieser Studie wird eine einkristalline Superlegierung mittels aktiver Laserthermografie untersucht, wobei ihre thermische Anisotropie analysiert wird. Die Bestimmung der anisotropen Wärmeleitfähigkeit auf mikroskopischer Ebene ist anspruchsvoll, da das Material auf makroskopischer Ebene isotrop erscheint. In der präsentierten Studie wird die zu untersuchende Materialprobe schrittweise mit einem Laserspot abgerastert, welcher die Probe jeweils lokal erwärmt. Die resultierende thermische Antwort wird anschließend durch Messung der Oberflächentemperaturmit einer Infrarotkamera erfasst. Die Infrarotthermografie gehört dabei zu den bewährtesten Techniken zur Messung der Wärmeübertragungseigenschaften von Materialien und zur Visualisierung von Temperaturverteilungen. Eine detaillierte Analyse der gewonnenen Temperaturgradienten und Wärmeverteilungsmustern dient der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeitswerte entlang verschiedener kristallographischer Richtungen der Probe. Die gerichteten Bindungseigenschaften und die kristallographische Struktur der Legierung sind dabei hauptursächlich für die Spanne der berechneten lateralen Wärmeleitfähigkeiten, die aus experimentellen thermischen Messungen abgeleitet wurden. Die Methodik der punktweisen aktiven Laserthermografie hat sich als effektives Werkzeug zur hochsensitiven und hochauflösenden räumlichen und zeitlichen Kartierung der thermischen Leitfähigkeitsanisotropie des Materials erwiesen. Die Untersuchung der Anisotropie des Materials bietet Einblicke in den Wärmefluss innerhalb der Struktur und leistet so einen Beitrag zur Optimierung des Designs und der Gesamtleistung des Materials. T2 - DGZFP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Laserpunkt-Thermographie KW - Thermischen Anisotropie KW - ZFP KW - Einkristall-Superlegierungen PY - 2025 AN - OPUS4-63254 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan T1 - BAM-Monitoringkompetenz am Beispiel des Projekts INFUSE - SensoJoint N2 - BAM-Monitoringkompetenz mit Fokus auf das Datenmanagement der realen Beanspruchungen von Betonautobahnen von der definierten Datenerfassung über Datenverwaltung, Datenübertragung bis zur Datenauswertung am Beispiel des Projekts 7183-Infuse. T2 - Workshop Digitaler Zwilling CY - BAM Berlin, Germany DA - 04.06.2018 KW - Monitoring KW - Bitumen KW - Betonautobahnen PY - 2018 AN - OPUS4-45124 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Spitzer, Stefan T1 - Influence of the ignition source on the Safety Characteristics of hybrid dust-gas mixtures N2 - Safety characteristics like the lower explosion limit, the highest concentration for a given substance mixed with air that does not result in a self-propagating flame, or the maximum explosion pressure, the highest pressure that can be reached after ignition for a given combustible substance mixed with air at any concentration, are widely used in the industry to either prevent an explosion or to mitigate the effects of it. Safety characteristics are not physical constants, are determined experimentally and depend on the chosen experimental parameters such as the ignition energy or turbulence. For the determination of the safety characteristics lower explosion limit (LEL), limiting oxygen concentration (LOC), maximum explosion pressure (pmax) and maximum rate of pressure rise ((dp/dt)max) of gases and vapors the gas is filled via partial pressures into a test vessel and then ignited under quiescent conditions with a weak (2 J - 20 J) ignition source. For dusts, the same safety characteristics are determined under turbulent conditions to elevate the dust homogeneously and it is ignited with two chemical igniters with an ignition energy of 1000 J each (LEL and LOC) or 5000 J each (pmax and (dp/dt)max). For the determination of safety characteristics of hybrid mixtures (a mixture containing a combustible dust and a flammable gas) there is no existing standard. In the last 40 years most of the research on their safety characteristics was performed with dust testing equipment that was modified for the addition of flammable gas. Because of the different mixing procedures of gases and dusts with air and because of different ignition energies and sources that are normally used for the standard tests of gases or dusts, the results were hardly reproducible. Statements about the different safety characteristics were contradictory and left the reader or the person responsible for designing safety measures for a process plant or a facility behind with no clear suggestion about the behavior of hybrid mixtures. This thesis is aimed on determining the influence of the different ignition sources and energies on the safety characteristics pmax, (dp/dt)max, lower explosion limit, and limiting oxygen concentration of hybrid mixtures. Several test series were conducted to characterize different standardized ignition sources, that are already in use for the determination of safety characteristics of single-phase substances (gases, liquids, dusts). The burning duration, the igniting volume and the net energy were investigated. It was shown, that the chemical igniters and the exploding wire are suitable ignition sources for the determination of safety characteristics of hybrid mixtures in general. Their burning duration was long enough to ignite dusts and quick enough, that the decay of the turbulence or sedimentation of the dusts did not occur. Both ignition sources produced comparable results for the determination of pmax, LEL and (dp/dt)max of dusts when they had the same ignition energy. A reduced ignition energy of the exploding wire and the chemical igniters did not affect the pmax and (dp/dt)max. The LEL changed with lower energies. However, for the determination of the LOC of hybrid mixtures the exploding wires with an overall energy of 2 kJ produced the best results. The influence of the different mixing procedures that have already been used for hybrid mixtures and the requirements for them were also investigated experimentally for the gas concentration and the determined safety characteristics and compared to each other. It was shown, that the partial pressure method works for mixing hybrid mixtures but the pressures should be measured very accurately and the gas concentration should be validated. Furthermore, the influence of the turbulence that is inevitable when testing dusts, on the safety characteristics of gases was determined. It was found that the chemical igniters and exploding wires produced comparable results for the determination of pmax, LEL and (dp/dt)max under turbulence. For the LOC only exploding wires with two times 1 kJ worked. Finally, the safety characteristics of hybrid mixtures were determined with different ignition energies and sources and the data were compared. It was discovered, that the pmax of hybrid mixtures was the same value than the higher determined one of the single substances while (dp/dt)max of hybrid mixtures was about 10 % to 25 % higher than the value of the stoichiometric gas mixture under turbulence. The point was found at the stoichiometric gas concentration with very little amounts of dust. To prove the key findings of this work and for the establishment of a standardized procedure for the determination of safety characteristics of hybrid mixtures, an international round robin test was conducted with eleven participating facilities in seven countries. The results were comparable within a reasonable range and are presented in this dissertation in an extra chapter. Based upon the observations in this work a reliable solution for a new standardizable ignition source to determine the safety characteristics of hybrid dust-gas-mixtures is proposed. KW - Ignition Sources KW - Hybrid Mixtures KW - Explosions PY - 2023 SP - 1 EP - 132 AN - OPUS4-58905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jankuj, V. A1 - Mynarz, M. A1 - Krietsch, Arne A1 - Spitzer, Stefan A1 - Leipik, P. T1 - Experimental investigation of the consequences of acetylene pressure cylinder failure under fire conditions N2 - Acetylene pressure cylinders are widely used in the industrial sector for welding, flame cutting, or heating. Sometimes during work, not only with acetylene cylinders, fires occur and in this case the risk of destruction increases and the behavior of such an exposed cylinder is unpredictable. The purpose of this study is to identify those critical conditions when acetylene cylinders burst and explode in fires. In the present study, acetylene cylinders were exposed to fire conditions. For this purpose, a woodpile as a source of fire was chosen, tested, and evaluated. In addition to the fire condition, this option guaranteed reproducibility and similar conditions for all tests. The individual cylinders were equipped with thermocouples measuring the shell temperature, and half of them were prepared in order to measure the temperatures inside the cylinder. An important factor was the measurement of the amount of pressure that was achieved during the destruction of the cylinder. For this purpose, a pressure transducer was attached to the outlet of the cylinder valve. Exposed to direct fire, they can explode in 10 min, which was confirmed. The critical pressure of 40 bar has been reached in 6 min, followed by destruction after 7 min in fire. Cylinders with internal thermocouples were destroyed when lower pressure was achieved. This confirms the fact that any change of the pressure cylinder affects the original properties. After the tests, the fragments of the selected cylinders were subjected to material tests. The results obtained in these tests are the main source of information for understanding the behavior of acetylene cylinders in fire and the possibility of increasing the safety of intervening rescue services in an emergency. KW - Acetylene KW - Pressure Cylinders KW - Fire KW - Explosion KW - Fireball PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104874 VL - 80 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-55755 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Ziegler, Mathias ED - Ferrarini, Giovanni ED - López, Fernando ED - Spaeth, Peter T1 - Multispectral fusion-based crack detection using automated laser thermography inspection N2 - Crack detection of complex components is critical for maintaining the integrity and safety of structures across industries such as energy production and aerospace. The integration of multispectral imaging and automatic robot-based non-destructive testing (NDT) marks a significant advancement in the inspection of complex geometries. Multispectral imaging leverages the utilization of image data from different wavelength ranges for enhanced feature extraction and analysis. This paper proposes a novel image fusion model by combining thermal and visual images for the detection of surface and sub-surface cracks of turbine blades in energy production. Our study uses 3D scanning of components using a robot-assisted flying laser line, which measures high-resolution thermal data and RGB images using visual cameras simultaneously. Laser thermography induces a localized heating on the sample, creating a thermal response that highlights cracks and defects that are often undetectable using conventional imaging techniques. Multispectral image fusion models are developed based on an unsupervised generative adversarial network (GAN) for precise crack detection. The model validation is done using experimental data and it demonstrated high crack detection accuracy compared to conventional single-band imaging methods. This research highlights the new potential for advancing NDT technologies by combining thermal inspection techniques with optical imaging to develop a multispectral inspection approach. T2 - Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, Florida, United States DA - 13.04.2025 KW - Infrared imaging KW - Laser KW - Multispectral imaging KW - NDE 4.0 KW - Non-destructive testing PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1117/12.3052496 SP - 1 EP - 11 PB - SPIE AN - OPUS4-63253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Robotergestützte 3D-Scans und Laserthermografie zur Prüfung an komplexen Bauteilen auf Risse N2 - Der Vortrag stellt innovative Ansätze zur Automatisierung von Prüfprozessen durch den Einsatz von Robotik und Laserthermografie vor. Im Fokus steht die robotergestützte Laserthermografie zur Identifikation und Analyse von Rissen in komplexen Bauteilen. Diese Methode ermöglicht eine vollständig automatisierte Rissprüfung, die ohne manuelle Arbeitsschritte und chemische Prüfmittel auskommt und damit eine effiziente Alternative zur klassischen Farbeindringprüfung darstellt. Zusätzlich wird ein automatisiertes 3D-Scanning mittels Linienscanner präsentiert, das eine präzise Rekonstruktion der Bauteilgeometrie erlaubt. Dies ermöglicht die adaptive Korrektur von Abweichungen in der Bauteilaufnahme und bildet die Grundlage für eine flexible Bahnplanung bei Bauteilverformungen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die automatisierte Rückprojektion der detektierten Risse auf die Bauteiloberfläche. Diese Technik erlaubt nicht nur eine präzise Lokalisierung, sondern auch eine detaillierte geometrische Analyse der Risse. Durch die Kombination von robotergestützter Laserthermografie, hochpräzisem 3D-Scanning und intelligenter Rückprojektion ergeben sich neue Möglichkeiten für die zerstörungsfreie Prüfung komplexer Bauteile und die Erweiterung potenzieller Anwendungsfelder. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - ZFP4.0 KW - Automatisierung KW - Roboter KW - Laser KW - Rissprüfung KW - Thermografie PY - 2024 AN - OPUS4-62494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias T1 - How thermographic NDT can contribute to achieving the Sustainable Development Goals N2 - In 2015, the global community adopted the UN 2030 Agenda - a roadmap for the future. The Agenda covers economic, environmental and social aspects of development. They formulated the so-called 17 Sustainable Development Goals (SDGs). And what it means is: We are facing a profound systemic transformation! But the question is: how can we achieve these goals? Of course, each of us can contribute by changing some of our habits. But for us as a research organisation, the answer must be science! There are a number of key technologies that will be needed to manage this change. Our contribution as the NDT community should be to support this global transformation by making it a safe one! And infrared thermography is an integral part of this NDT community and represents one of these key technologies. Of the 17 SDGs, we have identified five SDGs (Goal 7: affordable and clean energy, Goal 9: industry, innovation and infrastructure, Goal 11: sustainable cities and communities, Goal 12: responsible consumption and production, Goal 13: climate action) that we believe we can support in line with our mission. In this paper, four specific examples from BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung / German Federal Institute for Materials Research and Testing) will be used to show how thermographic NDT can contribute to the achievement of the SDGs. As a first example, we want to establish the quality control of novel, resource-conserving high-temperature additive manufacturing processes by establishing thermography-based in-situ measurement techniques. The aim is to achieve zero-defect manufacturing for all processes involving heat, such as the PBF-LB/M and DED-LB/M processes, which are currently entering industrial mass applications. As a second example, our research is focused on replacing traditional resource-intensive inspection methods such as liquid penetrant or magnetic particle inspection with robotic high-resolution laser thermography, which we call photothermal CT and which will enable fully automated inspection of complex geometries at high speed and high resolution. As a third example, we want to support the energy transition and climate protection as a whole through modern IRT inspection techniques by establishing thermographic inspection of wind turbines, in particular of rotor blades. Such inspections will make wind energy safer to use, enable longer operating times and make it more economical by improving its efficiency. In addition to industrial applications, IRT inspection techniques can be applied to the civil engineering sector to support sustainable infrastructure. Useful application scenarios include the early detection of corrosion under protective coatings and the inspection of concrete coatings found on parking decks, which are mainly applied by hand. T2 - Pan-American Conference for Nondestructive Testing (VIII PANNDT) CY - Niagara Falls, Ontario, Canada DA - 09.06.2025 KW - Thermography KW - Additive manufacturing KW - Wind energy KW - Infrastructure PY - 2025 AN - OPUS4-63523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spitzer, Stefan A1 - Hoppe, Johannes A1 - Wenzel, Norman A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Innovative Sensorik für Fugensysteme N2 - Die zielgerichtete Weiterentwicklung von Bauteilen und Konstruktionselementen im Straßenbau hochbeanspruchter Verkehrswege unserer Infrastruktur (Bundesfernstraßen) erfordert spezielle, bauteiladaptierte technische Möglichkeiten/Sensorik zur Quantifizierung des Gebrauchsverhaltens. Bei Fugen in Verkehrsflächen stellen insbesondere langsam und schnell ablaufende Plattendeformationen infolge jahreszeitlicher und verkehrlicher Beanspruchungen maßgebende Beanspruchungszustände dar. Eine Quantifizierung dieser Einwirkungen hilft bei der Weiterentwicklung sowie auch bei der Bewertung optimierter technischer Lösungen. In Forschung kompakt 17/21 „Innovative Sensorik für Fugensysteme“ wird eine neuartige, robuste Lösung der BAM zur Datenerfassung und Bauwerksmonitoring von hochbeanspruchten Verkehrsflächen aus Beton vorgestellt. KW - Betonfahrbahndecke KW - Fugen KW - Quantifizierung realer Verformungen PY - 2021 VL - 17 SP - 1 EP - 2 PB - Eigenverlag der BASt CY - BASt, Bergisch Gladbach AN - OPUS4-54115 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Preserving History: Application of Active Thermography for Investigating the Bücker Bü 181 Aircraft N2 - Infrared thermography is a widely recognized non-destructive testing (NDT) method used in material research and defect detection across various industrial applications. Moreover, thermography plays a crucial role in preserving cultural heritage, including historical paintings and buildings. This study focuses on the application of thermography in inspecting the historic Bücker Bü 181 aircraft, which was used in Germany during World War II. Over time, the original appearance of aircraft has often been altered as part of preservation efforts, either before or during their time in museums, leading to deviations from their historically original state. Additionally, the operational history of such objects is frequently undocumented or entirely lost, making it difficult to understand the presence of artifacts and historically significant data. These factors present major challenges in cultural heritage preservation, and destructive methods cannot be used to investigate such invaluable objects. Therefore, thermography is implemented as a non-destructive and contactless examination method. Active flash thermography combined with phase analysis is a powerful tool for evaluating multilayer systems. In this study, multiple layers of old paint on the object posed a challenge in assessing defect conditions and retrieving other critical information beneath the surface coatings. Nevertheless, pulse thermography not only demonstrated its capability to identify defects and markings in multilayered coatings but also provided insights into the internal structure and subsections of the investigated aircraft. T2 - DGZFP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Non-destructive testing KW - Infrared thermography KW - Multilayer coatings KW - Cultural heritage KW - Defect detection PY - 2025 AN - OPUS4-63255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Multispectral fusion-based crack detection using automated laser thermography inspection N2 - Crack detection of complex components is critical for maintaining the integrity and safety of structures across industries such as energy production and aerospace. The integration of multispectral imaging and automatic robot-based non-destructive testing (NDT) marks a significant advancement in the inspection of complex geometries. Multispectral imaging leverages the utilization of image data from different wavelength ranges for enhanced feature extraction and analysis. This paper proposes a novel image fusion model by combining thermal and visual images for the detection of surface and sub-surface cracks of turbine blades in energy production. Our study uses 3D scanning of components using a robot-assisted flying laser line, which measures high-resolution thermal data and RGB images using visual cameras simultaneously. Laser thermography induces a localized heating on the sample, creating a thermal response that highlights cracks and defects that are often undetectable using conventional imaging techniques. Multispectral image fusion models are developed based on an unsupervised generative adversarial network (GAN) for precise crack detection. The model validation is done using experimental data, and it demonstrated high crack detection accuracy compared to conventional single-band imaging methods. This research highlights the new potential for advancing NDT technologies by combining thermal inspection techniques with optical imaging to develop a multispectral inspection approach. T2 - SPIE Defense+Commercial Sensing- Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, FL, USA DA - 13.04.2025 KW - Non-destructive testing KW - Infrared imaging KW - NDE 4.0 KW - Multispectral imaging KW - Laser PY - 2025 AN - OPUS4-63050 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Influences of Surface Properties on the Reflection Intensity - Towards in Situ Monitoring During Early Age Hydration of CEM I N2 - Interlayer bonding in 3D concrete printing is influenced by the hydration progress and surface moisture of the previously printed layer. For effective quality control, continuous in situ monitoring of interlayer surface properties is required. This study investigated reflection intensity as a method for in situ measurements during the hydration of CEM I mixtures with varying retarder contents. Additional factors influencing the reflection intensity are also examined. Two laser line scanners with different wavelengths were used to track hydration over 72 h. Vicat tests and isothermal calorimetry served as reference methods. Across all the mixtures, the reflection intensity exhibited a repeatable pattern with five different stages. A sharp increase in intensity during the third stage was consistent with the acceleration period of hydration. These findings suggest that reflection intensity measurements could serve as a promising tool for evaluating interlayer bonding in 3D concrete printing. KW - In situ hydration monitoring KW - Cement KW - Optical methods KW - Reflection intensity KW - Additive manufacturing KW - Isothermal calorimetry PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653430 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-025-01326-2 SN - 1573-4862 VL - 45 IS - 1 SP - 1 EP - 17 PB - Springer Nature AN - OPUS4-65343 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lu, Xin A1 - Königsbauer, Korbinian A1 - Hicke, Konstantin T1 - Improved phase retrieval method for system simplification or fading suppression in interferometer-based φOTDR systems N2 - Phase sensitive optical time domain reflectometry (φOTDR) systems based on different types of interferometers for phase retrieval typically require two or three photodetectors to record the outputs from the interferometer. A novel signal processing principle is proposed for phase retrieval by taking the difference between two outputs as the quadrature component and reconstructing the in-phase component via Hilbert transformation of the Q component for IQ demodulation. Thus, only one balanced photodetector or two standard photodetectors are need, reducing system complexity and data volume. This principle can also be used to suppress fading effect for the traditional three-detector φOTDR systems by selecting optimal phases across detector pairs. Experiments with a φOTDR systems based on an imbalanced Mach-Zehnder interferometer validate the feasibility of this method and demonstrate a high fading suppression of about 90%. KW - Phase retrieval KW - Distributed fiber sensing KW - Structural health monitoring PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652630 DO - https://doi.org/10.1364/OE.580984 SN - 1094-4087 VL - 33 IS - 26 SP - 54733 EP - 54746 PB - Optica Publishing Group AN - OPUS4-65263 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Trofimov, A. A1 - Mishurova, Tatiana A1 - Lanzoni, L. A1 - Radi, E. A1 - Bruno, Giovanni A1 - Sevostianov, I. T1 - Microstructural analysis and mechanical properties of concrete reinforced with polymer short fibers N2 - The paper focuses on the development of a methodology for quantitative characterization of a concrete containing polymer fibers and pores. Computed tomography (CT) characterization technique is used to provide input data for Finite Element Method (FEM) simulations and analytical modeling based on micromechanical homogenization via the compliance contribution tensor formalism. Effective elastic properties of reinforced concrete are obtained experimentally using compression testing, analytically in the framework of Non-Interaction approximation and numerically performing direct FEM simulations on specimen with reconstructed microstructure. It is shown that CT produces results suitable for implementation in numerical and analytical models. The results of analytical and numerical modeling are in a good agreement with experimental measurements providing maximum discrepancy of ∼ 2.5%. KW - Reinforced concrete KW - Computed tomography KW - Finite element method KW - Micromechanics KW - Homogenization PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2018.09.009 SN - 0020-7225 SN - 1879-2197 VL - 133 SP - 210 EP - 218 PB - Elsevier AN - OPUS4-46153 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni T1 - Analyse von Schädigungsprozessen in Beton - Was leistet die CT? Teil1: Einblick in die Computertomographie N2 - Ein Nachteil der klassischen Durchstrahlungstechnik mit Röntgenstrahlen ist die, in der Abbildung des Untersuchungsobjektes, fehlende Tiefeninformation. Die Anwendung von radiografischen Verfahren, die das Objekt unter zwei oder mehreren Winkelpositionen durchstrahlen, erlauben die Rekonstruktion räumlicher Abbildungen. Dazu zählen Stereoradiografie, Translations- und Rotationslaminographie. Bei der Computertomographie erfolgt die Durchstrahlung unter einem Winkelbereich von 180° oder 360°. Die dabei aufgenommenen Projektionen werden anschließend durch Anwendung der Fourier Transformation und der gefilterten Rückprojektion zu einem 3D-Bilddatensatz rekonstruiert. Verschiedene systembedingte Artefakte, die das Ergebnis negativ beeinflussen können, lassen sich durch geeignete Meß- und Rekonstruktionsparameter, sowie einer nachfolgende Bildverarbeitung eliminieren oder reduzieren. T2 - Summer School im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms 2020 "Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab" CY - Hotel Park Soltau, Soltau, Germany DA - 25.06.2018 KW - Computertomographie KW - Durchstrahlungsverfahren KW - Bildverarbeitung KW - Rekonstruktionsverfahren KW - Bildartefakte PY - 2018 AN - OPUS4-45432 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spitzer, Stefan A1 - Hoppe, Johannes A1 - Wenzel, Norman A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Optimierung von Fugensystemen - Messtechnische Grundlagen zur Ermittlung realer Beanspruchungen in situ N2 - Voraussetzung zur Aufklärung von Fugenbewegungen in hochbeanspruchten Verkehrsflächen aus Beton ist ein neues, innovatives und sensitives Sensorsystem, welches unter den Bedingungen der Autobahnpraxis schnell und sicher in entsprechend beanspruchte Bereiche installiert werden kann und in der Lage ist, stabile und hochaufgelöste Bewegungen in mehrere Raumrichtungen zu erfassen. Das durch die BAM neu entwickelte Sensorsystem ist geeignet, um direkt in die Betonfahrbahndecke integriert zu werden und sowohl über saisonale Messbereiche als auch in hoher Auflösung entsprechende Messwerte online zu erfassen und bereit zu stellen. Das für diesen Zweck entwickelte innovative Sensorsystem kann direkt in die Rollspur auf beiden Seiten der Fuge eingebaut werden und ist dafür ausgelegt, Lkw-Überfahrungen zu widerstehen. Es ist schnell und präzise genug, um die realen Bewegungen in allen drei Raumachsen in Echtzeit erfassen zu können. Dieser Forschungsbericht beschreibt das Funktions- und Wirkschema des Sensorsystems und seine Validierung im Labor- und Feldmaßstab. Dabei wird insbesondere auch die praxisgerechte Einbau- und Nutzungsmethodik vorgestellt. Auflösungsvermögen, Robustheit und Nutzerfreundlichkeit werden am Beispiel einer Konzeptstudie auf dem Testgelände DuraBASt erprobt. Es werden grundlegende Hinweise auf den dringlichen Bedarf einer gebrauchsgerechten Beschreibung des realen Verhaltens des Bauwerks Betonstraße identifiziert. Die mit dem Sensorsystem gewonnenen Daten können eine Grundlage für die Konzeption einer performance-basierten Bewertung von Fugenfüllsystemen in Betondecken von Bundesautobahnen bieten. Sie sind geeignet, die Funktionsmechanismen der verschiedenen Betonfahrbahnkonstruktionen besser zu verstehen und zielgerichtet konstruktive und materialtechnische Optimierungen und Fortentwicklungen von Fugenkonstruktionen und Fugenfüllsystemen in gebrauchsbezogener Weise zu entwickeln. Durch weitere Datenerhebung, -fusion und -analyse können Instandsetzungsintervalle und Lebensdauerzyklen besser abgeschätzt und geplant werden. KW - Betonfahrbahndecke KW - Fugen KW - Quantifizierung realer Verformungen PY - 2021 SN - 978-3-95606-590-3 SN - 0943-9323 VL - Straßenbau Heft S 153 SP - 1 EP - 173 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54174 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Jankuj, V. A1 - Hecht, K. A1 - Krietsch, Arne T1 - Igniting volume of four ignition sources N2 - Several standardized ignition sources are used to determine the safety characteristics of gases, vapours and dusts. Standards indicate the source of ignition but vary in specifying other features such as the burning duration, energy or the volume in which the energy is released. Since heat is not visible under normal conditions, a schlieren technique was used to visualize the entire igniting volume and not just the flames. This article focuses on the igniting volume, compares it among the four standardized ignition sources and displays its relationship to the size of the test vessel. Differences in the ignition behaviour of the ignition sources might lead to the determination of erroneous safety characteristics and with that to the unsafe operation of processes. KW - Hybrid mixtures KW - 20L-sphere KW - Ignition sources KW - Exploding wire PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.12.076 SN - 0957-5820 VL - 170 SP - 1200 EP - 1207 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56855 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Hecht, Kristin A1 - Gabel, D. A1 - Zakel, S. A1 - Krietsch, Arne T1 - Requirements for a Hybrid Dust-Gas-Standard: Influence of the Mixing Procedure on Safety Characteristics of Hybrid Mixtures N2 - While developing a standard for the determination of safety characteristics for hybrid mixtures the authors discovered, that, beside the ignition source, the mixing procedure is the main difference between the single-phase standards for dusts and gases. The preparation of hybrid mixtures containing a flammable gas and a flammable dust in the 20 L-sphere can be realized in different ways. Either the flammable gas is filled only in the sphere or only in the dust container or in both. In previous works, almost always the first method is applied, without giving any information on the accuracy of the gas mixtures. In this work the accuracy of the gas mixtures and the results of the tests applying two methods of mixing were studied. No significant influence of the mixing method itself on the safety characteristics explosion pressure pex and the normalized rate of pressure rise (K-value) was found. Obviously, homogenization of the gas mixtures can be obtained sufficiently by the turbulence that is caused during the injection from the dust container into the explosion chamber within a short time. However, the mixing procedure has a great influence on the accuracy of the gas amount of the mixtures obtained. Without modifying the 20 L-sphere by installing precise pressure sensors, assuring its tightness and performing gas analysis, it must be expected, that the accuracy of the gas mixtures is very low. This has a significant influence on the measured safety characteristics and may lead to unsafe facilities or unnecessary expensive safety measures. KW - Hybrid mixtures KW - 20 L-sphere KW - Pre-ignition pressure rise KW - Post-injection pressure drop KW - Safety characteristics PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-554610 DO - https://doi.org/10.3390/fire5040113 VL - 5 IS - 4 SP - 1 EP - 10 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Benke, Alexander A1 - Janovsky, B. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne T1 - Influence of pre-ignition pressure rise on safety characteristics of dusts and hybrid mixtures N2 - For the determination of the safety characteristics of dusts it is necessary to disperse the dust in the oxidating atmosphere (usually air). In the standard procedures for dusts this is realized by a partially evacuated explosion vessel (20L-sphere) in which the dust gets injected from a dust chamber pressurized with air. Shortly after that injection (60 ms) the dust cloud gets ignited under turbulent conditions, that are otherwise seen as almost ambient with 20 ◦C and about 1 bar (abs). While there has been a lot of research about the influence of the ignition delay time and the level of turbulence in the recent years little attention was paid to the pre–ignition pressure rise and the allowed variations in the standards. In the following work we showed that the allowed ranges for the pressures in the different dust standards influence the safety characteristics of dust alone severely. Even though hybrid mixtures are an emerging risk problem in an interconnected industry there is no standard for the determination of their safety characteristics. In this work it is shown that especially for the preparation of hybrid mixtures of flammable dust and gas the pressures after injection of the dust and the mixing procedure have a large influence on the composition of the tested mixtures and therefore on the safety characteristics. Considering both effects, wrong concentration of gas and wrong initial pressure, the discrepancy of safety characteristics from different facilities will be too big to applicable. The methods to overcome these weaknesses are also presented. KW - Hybrid mixtures KW - 20L-sphere KW - Pre-ignition pressure rise KW - Post-injection pressure drop KW - Safety characteristics KW - Mixing procedure PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-537358 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122495 VL - 311 SP - 122495 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-53735 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Schröder, Volkmar T1 - Comparative study on standardized ignition sources used for explosion testing N2 - For the determination of safety characteristics of gases, vapors and dusts different types of ignition sources are used in international standards and guidelines. Table 1 compares technical relevant ignition sources with their main features. The paper presents test results of a comparative calorimetric and visual study between four different types of ignition sources. The ignition procedures were analyzed visually with a high-speed camera and electric recordings. In addition to that, the influence of the electrode-orientation, -distance as well as ignition energy on the reproducibility of the exploding wire igniter was tested. The exploding wire is already in use for standardized determination of safety characteristics of gases, first tests on the suitability of the exploding wire igniter for dust testing have been carried out by Scheid et al. Using the exploding wire, the ignition energy can be varied from 2 to 10 000 J (2 x 5 000 J) and thus it could be used for gases, vapors, dusts and hybrid mixtures. Moreover it can be used at high initial pressures and it is the only ignition source with an easily measurable ignition energy release. Furthermore, it does not introduce another chemical reaction into the system. Finally, a proposal for a standard ignition source for explosion tests on hybrid mixtures is derived from the test results. T2 - 13th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions CY - Online meeting DA - 27.07.2020 KW - Ignition source KW - Exploding Wire KW - Hybrid mixtures KW - Safety characteristics determination PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-517908 UR - https://oar.ptb.de/files/download/5f3e662f4c93901010006dbf DO - https://doi.org/10.7795/810.20200724 VL - 13 SP - 864 EP - 875 PB - PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig AN - OPUS4-51790 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Riesner, G. A1 - Zakel, S. A1 - Schierding, C. T1 - A New Ignition Source for the Determination of Safety Characteristics of Gases N2 - Safety characteristics are used to keep processes, including flammable gases, vapors, and combustible dusts, safe. In the standards for the determination of safety characteristics of gases and vapors, the induction spark is commonly used. However, classic transformers are hard to obtain, and replacement with new electronic transformers is not explicitly allowed in the standards. This article presents the investigation of five gases that are normally used to calibrate devices for the determination of safety characteristics, the maximum experimental safe gap (MESG), with an electronic transformer, and the values are compared to the ones that are obtained with the standard transformer. Additionally, calorimetric measurements on the net energy of both ignition sources were performed as well as open-circuit voltage measurements. It is concluded that the classic type of transformer can be replaced by the new type obtaining the same results for the MESG and introducing the same amount of energy into the system. KW - Safety characteristics KW - Ignition sources KW - MESG PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-578528 DO - https://doi.org/10.3390/gases3030007 VL - 3 IS - 3 SP - 106 EP - 111 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-57852 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - SENSO JOINT - An innovative sensor for suitable joint design N2 - Inacceptable capability and durability of joint sealing systems but also inadequate traffic performance (noise emission; overrolling comfort) up to traffic safety aspects reflect the still enormous demand for data-based description of concrete pavements performance under heavy loading conditions. Especially the deformation behavior of concrete pavement slabs in the joint region in consideration of new pavement construction types and improved concrete mixtures meanwhile established but also under the steeply rising traffic loads is not sufficiently explored. To create a data basis for advanced design rules, evaluation methods and product standards - and with it to improve quality, durability and finally sustainability of pavements - an innovative 3-D sensor system SENSO JOINT adapted to german roadworking requirements and suitable for heavy-duty operating conditions was developed. The contribution introduced describes the development of an extensive technical solution based on the analysis of decisive loads, interactions and boundary conditions. Based on calibration data, results of laboratory testing and finally field-testing on different concrete pavement construction types the outcome of a multi-level evaluation process shall introduce the potential of the new sensor system. T2 - 9th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements (MAIREPAV 2020) CY - Online meeting DA - 01.07.2020 KW - Concrete pavements KW - Sustainable joint sealing KW - Load quantification KW - innovative measurement technology KW - Field validation KW - Performance design for joint systems PY - 2020 AN - OPUS4-51926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Inspection with multisensor laser thermography N2 - The automated testing of complex, highly stressed components requires advanced methods capable of detecting various forms of defects with precision and reliability. In this work we present our approach by combining robotic automation with laser thermography, as a versatile and efficient solution for inspecting intricate geometries under demanding industrial conditions. Central to this approach is the integration of a fiber-coupled laser as a flexible heat source, a high-performance thermal imaging system, an industrial robot, additional visible camera systems, different IR emitters and intelligent signal processing algorithms. This allows, after an initial fully-automated mapping of the part geometry and position that the object under test is thermographically tested for surface or bulk defects. Interferences caused by unideal surface conditions can be corrected for using simultaneously obtained optical images. Finally, all test results can be mapped onto a digital representation of the object leading to a fully digital and machine-readable documentation that can be used for quality assurance. This combination therefore enables accurate defect detection and characterization, overcoming traditional limitations associated with material variability and surface inhomogeneities. The system's adaptability allows for tailored solutions that address real-world challenges, ensuring reliable and repeatable results across diverse applications. The proposed methodology emphasizes the synergy between robotics, active thermography, and advanced data analysis to achieve high levels of precision and automation. This work highlights the potential of these technologies to optimize quality assurance processes and contribute to innovation in various industrial sectors. T2 - Pan-American Conference for Nondestructive Testing (VIII PANNDT) CY - Niagara Falls, Kanada DA - 09.06.2025 KW - ZFP4.0 KW - Automatisation KW - Crack detection KW - Laser KW - Thermography KW - Robot PY - 2025 AN - OPUS4-63646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Schröder, Volkmar T1 - Entwicklungen zu Bestimmungsverfahren für sicherheitstechnische Kenngrössen hybrider Gemische N2 - Zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK) von hybriden Gemischen (Gemisch aus mindestens zwei brennbaren Phasen, wie z.B. Staub/Gas- oder Gas/Dampf-Gemisch) existieren bislang keine einheitlichen, genormten Prüfmethoden. Die Normen und Regelwerke zur Bestimmung der STK von einphasigen brennbaren Systemen (Staub, Gas, Dampf) unterscheiden sich teilweise erheblich. Beispielsweise sind in den jeweiligen Normen für Stäube, Gase und Dämpfe unterschiedliche Zündquellen und Zündenergien definiert. Des Weiteren unterscheiden sich die in den Normen definierten Prüfabläufe bei der Gemischherstellung. Bei der Entwicklung einer einheitlichen Norm für hybride Gemische muss der Einfluss dieser beiden Parameter ermittelt werden, um die Vergleichbarkeit mit den STK der einzelnen Komponenten Gas, Staub und Dampf gewährleisten zu können und bisherige Erkenntnisse zu hybriden Gemischen interpretieren und bewerten zu können. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube" CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Explodierender Draht KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Hybride Gemische PY - 2020 SN - 978-3-18-092376-5 SN - 0083-5560 VL - 2376 SP - 3 EP - 15 PB - VDI Verlag GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-51789 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan T1 - Comparative Study on Standardized Ignition Sources Part 2: Exploration of the Initial Igniting Volume of Standardized Ignition Sources for the Determination of Explosion Characteristics N2 - There are several standardized ignition sources in use for the determination of explosion characteristics of gases, vapors and dusts. In the standards the ignition source is stated, but they vary in stating other characteristics like burning duration, energy or burning volume. Since heat is not visible under normal circumstances a Schlieren-Technique was used to make the full heating volume and not just the flames visible. While an earlier paper of the authors focused on the ignition energy and burning duration of four standardized ignition sources, this paper focuses on the initial igniting volume, the ratio between initial igniting volume and the test-vessel size and other phenomena that were observed with the Schlieren-Technique. T2 - Loss Prevention CY - Prague, Czech Republic DA - 06.06.2022 KW - Ignition source KW - Hybrid Mixtures KW - 20L-sphere PY - 2022 AN - OPUS4-55029 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan A1 - Recknagel, Christoph T1 - INFUSE - SensoJoint Entwicklung neuartiger Sensormethodik N2 - Funktionsschema einer neuartigen Messmethodik zur Ermittlung realer Beanspruchungen von Fugensystemen in hochbeanspruchten Betonfahrbahnbelägen. T2 - Bund-Länder Forschungskolloquium CY - Berlin, Germany DA - 05.07.2017 KW - Dauerhaftigkeit KW - Betonfahrbahndecke KW - Fugenproblematik PY - 2017 AN - OPUS4-41248 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Pandal, Adrián A1 - Rodríguez, Manuel Velasco A1 - Schmidt, Martin A1 - Danzi, Enrico A1 - Dufaud, Olivier A1 - Janovsky, Bretislav T1 - Investigations on different distribution systems for dusts inside the 20L-sphere N2 - The determination of several safety characteristics for dusts requires the dispersion of it in air. This is normally conducted using two vessels, one with an overpressure holding the dust and dispersing it into the second one, where the explosion takes place, through a nozzle. This procedure has the disadvantage that some dusts cannot be conveyed through the nozzle properly. Another disadvantage is that the pressure balancing between the two vessels depends on the dust loading and especially for heavy dusts and high loadings the initial pressure inside the explosion vessel might be reduced. Flocky dusts or dusts that might be dangerous to convey through a thin nozzle with an overpressure (nano powders, zirconium) are also difficult to test according to the existing standards and may not be tested with the standard nozzles, that are so far used for the determination of safety characteristics. One very recent example, testing nitrocellulose, raised the question, whether some dusts even pose a risk being distributed and pressed through a nozzle for the testing device and, in worst case, for the operator. Previous researchers have developed alternative types of nozzles for specific types of dust, but provide limited evaluation of their performance relative to standard nozzles. Additionally, researchers have not provided sufficient geometry so that they can be reproduced by others. One alternative nozzle for the dispersion of flocky or coarse dusts is stated in the ISO standard but not described there either. This article investigates four types of nozzles: The two standard ones that are widely used already, an alternative type, that got introduced into the international standard in 2016 but is still seldomly used and one that was constructed to overcome some of the observed disadvantages. The injection curves are compared with and without dust loadings as well as the explosion characteristics. Eventually, a suggestion is given for different types of dusts. KW - Dust explosions KW - Safety characteristics PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2024.105492 SN - 0950-4230 VL - 92 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maennig, Wolfgang-Werner T1 - Gegenwärtiger Stand und künftige Ziele der Betriebsfestigkeitsforschung - Kolloquium des Laboratoriums für Betriebsfestigkeit, gemeinnütziges Forschungsinstitut der Fraunhofer-Gesellschaft N2 - In diesem Jahr feierte das Laboratorium für Betriebsfestigkeit das 30jährige Bestehen, sein Leiter, Prof. Dr.-Ing. Ernst Gassner den 60. Geburtstag. Aus diesem Anlaß fand in Darmstadt am 27.5.1968 eine international besuchte, gut organisierte Veranstaltung statt, bei der Behörden, Institutionen und zahlreiche Fachkollegen ihre Glückwünsche überbrachten und außerdem mehrere Vorträge gehalten wurden. PY - 1968 SN - 0025-5300 VL - 10 IS - 8 SP - 285 EP - 287 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-10695 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sano, Silvia Di A1 - Costa, Giancarlo A1 - Giordano, Pier Francesco A1 - Pregnolato, Maria A1 - Limongelli, Maria Pina T1 - Multi‐risk assessment for bridges: The application of the Italian Guidelines N2 - Bridges are essential elements in the built environment since they underpin the functioning of transportation systems. Nevertheless, they are vulnerable due to aggressive environment, demand beyond the design level, and other contingencies such as extreme events. The management of bridges represents a significant challenge for improving transport performance and ensure the safety of users. In Italy, bridge management is addressed by the recent “Guidelines for risk classification and management, safety evaluation and monitoring of existing bridges” which were issued by the Italian Ministry for Public Work in 2020. The guidelines propose an operational approach with distinctive characteristics: (i) risk‐based, i.e., based on the typical parameters of hazard, vulnerability, and exposure; (ii) multi‐level, i.e., they include six assessment levels (0‐5) of increasing complexity; and (iii) multi‐risk, i.e., they assess structural/foundation, seismic, hydrological and landslide risk. This paper presents a general overview of the 2020 Italian Guidelines and their application to a selected case study. Lessons from the application to the case study are drafted and possible criticalities highlighted. KW - Bridge management KW - Infrastructures KW - Italian guidelines KW - Structural safety KW - Risk assessment KW - Risk classification PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653392 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2046 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 5 SP - 772 EP - 779 PB - Wiley CY - Berlin AN - OPUS4-65339 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schiaroli, Alice A1 - Camplese, Davide A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Eberwein, Robert A1 - Ustolin, Federico A1 - Cozzani, Valerio T1 - Modelling the behaviour of cryogenic liquid hydrogen tanks engulfed in fire N2 - The safe use of liquid hydrogen as a clean fuel requires a deep understanding of its behaviour in accident scenarios. Among other scenarios, the possible involvement of cryogenic liquid hydrogen tanks in engulfing fires is of particular concern, due to the potentially severe consequences. This study proposes a computational fluid dynamic model suitable to simulate the behaviour of liquid hydrogen tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) engulfed in fire. An original approach has been developed to assess the progressive degradation of the performance of the thermal insulation, that is crucial in determining the tank pressurization and failure. The model is validated against full-scale experimental fire tests. The outcomes of the model reproduce the progressive pressurization and the opening time of the pressure relief valve within 2 % error. The results demonstrate the importance of accounting for the dynamic evolution of the progressive degradation of the insulation when evaluating tank pressurization, and they highlight the limitations of empirical, simplified state-of-the-art approaches. Furthermore, the analysis evidences the key role of the fire temperature in governing tank response, stressing the need for proper fire characterization to support reliable modelling of fire scenarios and the development of emergency planning and mitigation strategies ensuring the structural integrity of liquid hydrogen tanks during fire attacks. KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - Tank PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652920 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.108319 SN - 0957-5820 VL - 206 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-65292 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cook, Jake A1 - von Werder, Julia T1 - Bioreceptive Concrete Surfaces: Understanding Material-Biology Interactions for Façade Greening N2 - The climate crisis has led to a growing demand for environmentally oriented approaches in the construction industry, including not only eco-friendly materials, but also the greening of urban spaces. Microbial facade greening with algae is a novel concept based on the inherent bioreceptive properties of different building materials. This study focuses on the influence of physical material properties on biofilm formation. Differently textured samples from the same UHPC mix were produced and their roughness and water absorption documented. The samples were then weathered under laboratory conditions to observe material-algae interactions. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bioreceptive concrete surface KW - Facede Greening KW - Adhesion strength experiment PY - 2024 AN - OPUS4-61811 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dackermann, U. A1 - Yu, Y. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Li, J. A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Condition Assessment of Foundation Piles and Utility Poles Based on Guided Wave Propagation Using a Network of Tactile Transducers and Support Vector Machines N2 - This paper presents a novel non-destructive testing and health monitoring system using a network of tactile transducers and accelerometers for the condition assessment and damage classification of foundation piles and utility poles. While in traditional pile integrity testing an impact hammer with broadband frequency excitation is typically used, the proposed testing system utilizes an innovative excitation system based on a network of tactile transducers to induce controlled narrow-band frequency stress waves. Thereby, the simultaneous excitation of multiple stress wave types and modes is avoided (or at least reduced), and targeted wave forms can be generated. The new testing system enables the testing and monitoring of foundation piles and utility poles where the top is inaccessible, making the new testing system suitable, for example, for the condition assessment of pile structures with obstructed heads and of poles with live wires. For system validation, the new system was experimentally tested on nine timber and concrete poles that were inflicted with several types of damage. The tactile transducers were excited with continuous sine wave signals of 1 kHz frequency. Support vector machines were employed together with advanced signal processing algorithms to distinguish recorded stress wave signals from pole structures with different types of damage. The results show that using fast Fourier transform signals, combined with principal component analysis as the input feature vector for support vector machine (SVM) classifiers with different kernel functions, can achieve damage classification with accuracies of 92.5% ± 7.5%. KW - Structural Health Monitoring KW - Non-Destructive Testing KW - Sensor network KW - Support vector machine KW - Utility poles PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-434868 UR - http://www.mdpi.com/1424-8220/17/12/2938 DO - https://doi.org/10.3390/s17122938 SN - 1424-8220 VL - 17 IS - 12 SP - Article 2938, 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel, Schweiz AN - OPUS4-43486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thöns, Sebastian A1 - Döhler, M. A1 - Long, Lijia T1 - On Damage Detection System Information for Structural Systems N2 - Damage detection systems (DDS) provide information of the structural system integrity in contrast to e.g. local information by inspections or non-destructive testing techniques. In this paper, an approach is developed and demonstrated to utilize DDS information to update the structural system reliability and to integrate this information in structural system risk and utility analyses. For this aim, a novel performance modelling of DDS building upon their system characteristics and non-destructive testing reliability is introduced. The DDS performance modelling accounts for a measurement system in combination with a damage detection algorithm attached to a structural system in the reference and damage states and is modelled with the probability of indication accounting for type I and II errors. In this way, the basis for DDS performance comparison and assessment is provided accounting for the dependencies between the damage states in a structure. For updating of the structural system reliability, an approach is developed based on Bayesian updating facilitating the use of DDS information on structural system level and thus for a structural system risk analysis. The structural system risk analysis encompasses the static, dynamic, deterioration, reliability and consequence models, which provide the basis for the system model for calculating the direct risks due to component failure and the indirect risks due to system failure. Two case studies with the developed approach demonstrate a high Value of DDS Information due to risk and expected cost reduction. KW - Damage detection KW - Value of Information KW - Structural systems KW - Damage detection uncertainty PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1080/10168664.2018.1459222 VL - 28 IS - 3 SP - 255 EP - 268 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-46964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. T1 - Measurements of downburst wind loading acting on an overhead transmission line in Northern Germany N2 - Along an overhead transmission line in Northern Germany, a unique instrumentation of anemometers and force measurements is installed. Details of this test line with wind measurements along a horizontal axis are given. A recent event of a presumable downburst wind event is analyzed by means of available data and precedent works on thunderstorm analysis. The measured response of the conductors at the suspension tower is investigated and compared with time domain simulation of a finite element model. T2 - X International Conference on Structural Dynamics, EURODYN 2017 CY - Rome, Italy DA - 10.09.2017 KW - Non-synoptic wind event KW - Downburst KW - Overhead transmission line KW - Finite element method PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-421239 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.578 SN - 1877-7058 VL - 199 IS - Supplement C SP - 3152 EP - 3157 PB - Elsevier AN - OPUS4-42123 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Mitigation of railway induced vibration at the track, in the transmission path through the soil and at the building N2 - This contribution presents some principles and some examples of the mitigation of railway-induced ground vibrations. The principles are different for the mitigation measures at the track, in the soil or at the building. Force transfer functions of isolated and un-isolated track-soil systems, reflected and transmitted wave amplitudes at walls and trenches in the soil, and the transfer of the (free-field) vibration amplitudes to the foundation amplitudes of the building are analysed. The mitigation effect can be calculated by exact or simplified formulas. Some examples with 3D (finite-element boundary-element), 2D (beam-on-support), and 1D track models, 2D and 1D soil models, detailed 3D building models and finite or infinite 1D wall-floor models are investigated to find out if simple models can be used for a satisfactory prediction of the mitigation effect. The 1D track examples show that the force transfer of the track without vehicle can be exactly calculated, whereas the total force transfer can be calculated approximately if appropriate wheelset masses per track length are used for the isolated and the un-isolated track. The mitigation effect of a filled trench is calculated by a 2D finite element model and the results compare with simple transmission formula if the stiffness per area rather than the wave impedances are used for the infill material. The base isolation of a building is analysed by a detailed 3D model and the results are similar to the analytic results of a single wall with floors on the soil. Other reduction measures as different floor and column dimensions are usually less effective so that the clearly best mitigation solution at a building is a partly or a complete base isolation. T2 - X INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL DYNAMICS (EURODYN 2017) KW - Mitigation KW - Soil-building interaction KW - Base isolation KW - Ground vibration PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-420869 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.192 SN - 1877-7058 VL - 199 SP - 2312 EP - 2317 PB - Elsevier CY - London AN - OPUS4-42086 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Steinfurth, Henrik A1 - Augustin, Sven A1 - Mecke, R. A1 - Schiller, M. A1 - Kernchen, A. A1 - Kalisch, U. A1 - Meinhardt, J. A1 - Hennen, C. A1 - Groll, E. T. A1 - Arnold, T. T1 - Characterisation of historic façades using active thermography with solar heating and optical methods N2 - Active thermography is well suited for the detection of delaminations and cracks in façade elements like plaster and tiles. Not only artificial heating but also solar heating can be used if the adjustment of the façade and the weather conditions are suitable. Optical methods like laser scanners, photogrammetric methods and crack tracking sensors are providing geometrical 3D data which can be used for a 3D mapping of thermograms and for providing data with higher geometrical resolution. Thus, by the combination and fusion of these data, a comprehensive mapping and monitoring of damages of façade systems is possible. T2 - 19th World Conference on Non-destructive Testing (WCNDT) CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - Non-destructive testing KW - Active thermography KW - Solar heating KW - Historic facades KW - Optical methods PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366833 SN - 978-3-940283-78-8 VL - BB 158 SP - Mo.2.C.2., 1 EP - 8 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-36683 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Seidler, Oliver A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Helium leak testing of dangerous goods packagings N2 - The International Dangerous Goods Regulations prescribe the immersion under water method (“bubble test”) as standard method for the leakproofness test of dangerous goods packagings. But this test procedure acts as a test method for leak localisation, not for quantitative leakage rates measurement. Additionally, the sensitivity in detecting leaks of small diameters is restricted, depending on the test liquid and the test pressure. The bubble test is not suitable for a comparison with quantitative limit leakage rates based on realistic transport conditions. This is especially important when estimating the risk of the formation of an explosive atmosphere during the intercontinental carriage of dangerous goods packagings in freight containers. To compare measured leakage rates with limit leakage rates, a quantitative leak testing procedure is required. Therefore a new approach for dangerous goods packagings is implemented: The pressure technique by accumulation using Helium as a tracer gas. This work presents the test equipment necessary for the quantitative measurement of Helium leakage rates through closures of different kinds of dangerous goods packagings. The essential steps to achieve good repeatable results are: A controlled Helium filling process to reach a defined test pressure in the test sample, a sufficient homogenisation of the Helium-air-mixture inside the test sample and the ensuring of a constant pressure level of the test sample during the test. The Helium loss rate of the accumulation chamber has to be measured separately to receive a correction factor for the measured leakage rates. Different constructional measures are introduced to prevent a disturbing influence of the Helium leakage rate of the filling valves on the measurement results. Methods to estimate the disturbing effect of Helium permeation through permeable parts of the test sample are also presented. As a supporting method for the experimental investigations the Helium sniffer test can be applied. This practical application-oriented advice can enable other users to establish a pressure technique by accumulation for their own technical field. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Helium KW - Überdruckverfahren PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366358 SN - 978-3-940283-78-8 VL - 158 SP - p175, 1 EP - 10 AN - OPUS4-36635 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fuggini, C. A1 - Zangani, D. A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Krebber, Katerina A1 - Franitza, P. A1 - Gabino, L. A1 - Weigand, F. T1 - Innovative approach in the use of geotextiles for failures prevention in railway embankments N2 - Maintenance and renewal costs of a typical railway, track and substructure represents 50–60% of the total costs of such infrastructure over its entire service life. Innovations in track and substructure are therefore fundamental to achieve a significant impact on the overall cost reduction for the railways. Therefore new solutions for track improvements that are effective and that can minimize the interruption of traffic are needed. Moreover, failures of railway embankments happened recently in different regions of the world. Such events, such as the one happened in UK in February 2013 (http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-south-yorkshire-21441070), are showing the importance of monitoring track and infrastructure coupled with the use of numerical models for the localization of the critical areas and the design of appropriate countermeasures. Indeed embankment failures, landslides and uneven settlements and similar events are becoming much more common than in the past due to climate changes, and this requires the infrastructure managers to look from a different perspective infrastructure maintenance issues. What was previously consider as “extreme” is now “common” and thus actions need to be taken to be ready when such events will happen. The aim is to mitigate their effects on the infrastructure and to minimize disruptions to train services and reduce maintenance costs to restore the normal service conditions. If this mental change happens, then the need for solutions and techniques for global asset monitoring and ground stabilization will probably increase. Among the others, geotextiles and geogrids for soil reinforcement used in combination with condition monitoring techniques have the potential for minimizing catastrophic events, whilst at the same time providing a good balance among costs and benefits (i.e. sustainability). The paper describe a case study where the use of multifunctional geotextiles, able to provide both strengthening and monitoring functions, has been tested along a railroad near the city of Chemnitz (Germany). The results are here reported to show the potential use and the innovative aspect of this solution. T2 - 6th Transport Research Arena (TRA) CY - Warsaw, Poland DA - 18.04.2016 KW - smart geotextile KW - failure prevention KW - railway embankment KW - fiber optic sensor KW - distributed sensor PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-379256 DO - https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.154 VL - 14 SP - 1875 EP - 1883 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-37925 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir A1 - Müller, Roger T1 - Measurements on the vehicle-track interaction and the excitation of railway-induced ground vibration N2 - Two railway measurement campaigns have been performed in Germany and Switzerland which yield insight in the vehicle-track-soil interaction. The campaign in Germany has included simultaneous measurement of vehicle, track, and soil vibrations during train runs with 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125, 140, 160 km/h, and impulse measurements of the passenger car, three track sections and the soil. Two ballast tracks, one on the soil surface and one on a concrete bridge, have been investigated as well as a slab track in a tunnel. Ten different sites in Switzerland have been measured for soil properties and train-induced ground vibrations, which allow to determine the excitation forces of the railway traffic. New axle-box measurements at some of the Swiss sites have been analysed to get further experimental evidence. All these measurements have been evaluated to characterize the excitation processes. Relations between vehicle vibration and ground vibration can be observed. The vehicle vibrations, namely the accelerations of the wheelsets, yield the dynamic forces due to the passage over the irregularities of the vehicle and the track. The ground vibrations are correlated to these dynamic forces to a certain extent. Some mid-frequency ground vibration amplitudes, however, are higher than expected from the dynamic excitation forces. The experimental observations can be explained by an irregular response to the passage of the static loads, that means the passage of the static loads over an irregular ballast or soil. This correct understanding of the excitation processes is important for the prediction as well as for the mitigation of railway induced ground vibrations. T2 - X INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL DYNAMICS (EURODYN 2017) KW - Vehicle-track interaction KW - Ground vibration KW - Track vibration KW - Railway measurement campaign KW - Axle box measurements PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-420889 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.390 SN - 1877-7058 VL - 199 SP - 2615 EP - 2620 PB - Elsevier CY - London AN - OPUS4-42088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN T1 - Forschungsprogramm 2015 - 2017 N2 - Globalisierung und die beschleunigte technologische Entwicklung bringen heute für die Industrieländer Herausforderungen im Hinblick auf Wachstum, Beschäftigung und Strukturwandel mit sich, denen nur mit einer entsprechenden Innovationsdynamik und -dichte begegnet werden kann. Grundvoraussetzung hierfür ist eine leistungsfähige Forschung und Entwicklung ebenso wie Wissens- und Technologietransfer zur Umsetzung von Forschungsergebnissen in marktfähige Produkte und Dienstleistungen. Europa hat sich im Rahmen des Lissabon-Prozesses zum Ziel gesetzt, den Anteil der Forschungsausgaben am Bruttoinlandsprodukt auf 3 % zu steigern. Um die Forschungsinfrastruktur in der Bundesrepublik zu stärken und global wettbewerbsfähig zu bleiben, hat die Bundesregierung mit der Hightech-Strategie einen weiteren wichtigen Schritt zur Förderung des wissenschaftlich-technischen Fortschritts in Deutschland getan. Forschungsprogramme sind sowohl für Forschungseinrichtungen als auch für Mittelgeber ein wichtiges Instrument für die Darstellung und Steuerung ihrer Aktivitäten. Dies gilt auch für die Bundeseinrichtungen mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben, zu denen die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zählt. Die BAM verfügt über einen klaren gesetzlichen Auftrag für die Sicherheit in Technik und Chemie. Ihre Forschung ist mit der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben verbunden. Das Forschungsprogramm zeigt Perspektiven im Bereich ihres Aufgabenfeldes sowie ihrer damit verbundenen Forschungsaktivitäten transparent und politisch nutzbar auf und dient darüber hinaus der Koordinierung der Ressortforschung. Das Forschungsprogramm der BAM wird alle zwei Jahre aktualisiert. Es gibt einen Überblick über die aktuellen und zukünftigen Forschungsthemen und die hierfür erforderlichen Rahmenbedingungen. PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-421401 SP - 1 EP - 40 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-42140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kapoor, M. A1 - Sørensen, J. D. A1 - Ghosh, S. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Decision theoretic approach for identification of optimal proof load with sparse resistance information N2 - Proof load testing may be performed to confirm the reliability of the bridge for an existing classification or to prove the reliability for a higher classification. In this paper, a probabilistic decision analysis approach is applied to the scenario for the evaluation of target proof load in the situation where information on the bridge resistance model is lacking. In this case, the resistance model is established by proof loading and taking very basic prior knowledge into account. The decision scenario is modelled in the context of the proof load test planner who shall choose the required load level for assessment of a bridge. The choice of the load level depends on the risks due to the testing and the expected benefit gain from the test. Information acquired about the loading response from monitoring during the proof load testing is modelled by taking basis in the model uncertainty formulation. The optimal proof load level for classification of a single lane, simply supported bridge of 8m span subjected to live load from very heavy (gross weight > 80 tons) transport vehicles was calculated. The optimal proof load level was identified as leading to a positive expected benefit gain to the decision maker while also satisfying target reliability criteria for remaining service life. The analysis was performed for the evaluation of bridge performance with respect to five classifications of very heavy transport vehicles with different vehicle weights and configurations. T2 - 10th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS) CY - Sapporo, Japan DA - 11.04.2021 KW - Proof load testing KW - Probabilistic decision analysis KW - Bridge resistance model PY - 2021 SN - 978-0-429-27911-9 DO - https://doi.org/10.1201/9780429279119-104 SP - 789 EP - 797 PB - CRC Press CY - Boca Raton, Florida AN - OPUS4-57879 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Thöns, Sebastian T1 - Monitoring based condition assessment of offshore wind turbine support structures N2 - A central societal need in developed countries is the energy production with a low environmental impact. Thus ambitious energy programs have been initiated aiming at the establishment of renewable energies as a main contributor to the energy mix in the next decade. Like no other renewable energy, the offshore wind energy possesses a high potential and constitutes the main contributor to this aim. The development of large scale wind parks is one of the major challenges in the offshore industry today while the first wind parks of significant size and in considerable water depths are being built. In preparation for the next step, this thesis aims to contribute to the efficient and cost effective operation of wind parks. It specifically addresses the support of the inspection and maintenance activities of offshore wind turbines by the development of methods for the assessment and monitoring of support structures. The essential finding of this thesis is that the operation efficiency of wind turbine structures can be significantly enlarged by monitoring based assessment procedures. It is found that a substantial expected life-cycle benefit for the operation can be achieved by the conceptual integration of structural monitoring techniques in the structural reliability theory. The integration should be bidirectional in the sense that the generic design decisions for structural monitoring systems are based on a structural reliability assessment and that simultaneously a possible reduction of the uncertainty associated with the condition is utilized for the structural reliability assessment and thus for the inspection and maintenance planning. The thesis covers the issues of (I) the integration of monitoring data in the framework for structural reliability assessment of the Joint Committee on Structural Safety (JCSS), (II) the issue of the consistent determination of the measurement uncertainties utilizing all available information of the measurement process, (III) the issue of the application of monitoring techniques for structural integrity management and (IV) the establishment of a full probabilistic performance model basis for the support structure of an offshore wind turbine. To cover these issues the thesis comprises (1) the development of probabilistic structural, loading and limit state models, (2) a response surface algorithm for a multiple component reliability analysis, (3) a reliability analysis of an offshore wind turbine support structure applying the model basis, (4) a framework for the determination of measurement uncertainties utilizing process and observation data and (5) concepts for utilizing monitoring data in a structural reliability analysis as well as for the risk based inspection planning. The starting point of this thesis is the development of the model basis containing the models for the structural performance of a reference case, namely a support structure of an offshore wind turbine. The model basis comprises the structural, loading and probabilistic characterization of the ultimate, fatigue and the serviceability limit states and is derived considering the constitutive physical equations. The introduced models for the structural performance and loads account for design, production and execution information. A sensitivity study is performed on the basis of a non-linear coefficient of correlation. The process of establishing and analyzing these models contributes to an enhanced understanding of the performance of the structure and is documented in detail. The reliability analysis of an offshore wind turbine support structure builds upon the developed model basis. In order to facilitate the reliability analysis with such complex multiple component models, an adaptive response surface algorithm is developed. This algorithm utilizes clustered experimental designs in combination with an efficient augmentation scheme for these designs. The results of the reliability analyses comprise the system reliabilities and the probabilities of failure for the components in the individual limit states. With these results critical components are identified. A comparison with the target reliabilities specified in DIN EN 1990 (2002) shows that the target reliabilities are met. A novel contribution, as mentioned above, constitutes a new approach for the determination of measurement uncertainties in the context of the structural reliability theory. This approach builds upon two types of measurement uncertainties (as defined in the ISO/IEC Guide 98-3 (2008a)), namely the uncertainty based on a statistical analysis of observations and the uncertainty derived from a process equation describing physically the measurement process. Both types of measurement uncertainties are utilized for the derivation of a posterior measurement uncertainty by Bayesian updating. This facilitates the quantification of a measurement uncertainty using all available data of the measurement process. The measurement uncertainty models derived are analyzed through a sensitivity study and are discussed in detail resulting in an identification of the most relevant sources of measurement uncertainties. For the utilization of monitoring data in a structural reliability analysis the approach for the determination of measurement uncertainties data is applied. Monitoring data can be interpreted in two ways, namely as probabilistic loading model information and as probabilistic resistance model information, i.e. proof loading. For both ways the influence of the measurement uncertainties on the structural reliability is shown and how the specific modeling of monitoring data in a reliability analysis can result in a reduction of uncertainties and as a consequence in an increase of the reliability. The proof loading concept is developed further to account for probabilistic proof loading information, i.e. information subjected to measurement uncertainties. In conjunction with an alternative proof loading concept utilizing Bayesian updating techniques, a criterion to facilitate a consistent choice of the appropriate proof loading method is developed. The developed approaches and the findings are applied in a life-cycle cost-benefit analysis comprising the expected costs of failure, of inspection, of repair and of the monitoring system as well as its operation. Here, concepts for the design decision support of monitoring systems are introduced by formulating the life-cycle cost-benefit analysis as an optimization problem. On this basis, it can be determined which components should be monitored to achieve a life cycle benefit. Furthermore, an approach for the reduction of monitoring period is introduced. The most significant result of the cost-benefit analysis is that a substantial expected life-cycle benefit is achievable by the application of the developed concepts. KW - Structural condition assessment KW - Monitoring KW - Offshore wind turbine KW - Measurement uncertainty KW - Cost benefit analysis KW - Structural integrity management PY - 2012 DO - https://doi.org/10.3929/ethz-a-009753058 SN - 0257-6821 IS - 345 SP - 1 EP - 149 PB - vdf Hochschulverlag AG CY - Zollikon AN - OPUS4-28280 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Berchtold, Florian A1 - Knaust, Christian A1 - Rogge, Andreas A1 - Arnold, L. A1 - Thöns, Sebastian ED - Lönnermark, Anders ED - Ingason, Haukur T1 - Risk Analysis for Road Tunnels – A Metamodel to Efficiently Integrate Complex Fire Scenarios N2 - Fires in road tunnels constitute complex scenarios with interactions between the fire, tunnel users and safety measures. More and more methodologies for risk analysis quantify the consequences of these scenarios with complex models. Examples for complex models are the computational fluid dynamics model Fire Dynamics Simulator (FDS) and the microscopic evacuation model FDS+Evac. However, the high computational effort of complex models often limits the number of scenarios in practice. To balance this drawback, the scenarios are often simplified. Accordingly, there is a challenge to consider complex scenarios in risk analysis. To face this challenge, we improved the metamodel used in the methodology for risk analysis presented on ISTSS 2016. In general, a metamodel quickly interpolates the consequences of few scenarios simulated with the complex models to a large number of arbitrary scenarios used in risk analysis. Now, our metamodel consists of the projection array-based design, the moving least squares method, and the prediction interval to quantify the metamodel uncertainty. Additionally, we adapted the projection array-based design in two ways: the focus of the sequential refinement on regions with high metamodel uncertainties; and the combination of two experimental designs for FDS and FDS+Evac. To scrutinise the metamodel, we analysed the effects of three sequential refinement steps on the metamodel itself and on the results of risk analysis. We observed convergence in both after the second step (ten scenarios in FDS, 192 scenarios in FDS+Evac). In comparison to ISTSS 2016, we then ran 20 scenarios in FDS and 800 scenarios in FDS+Evac. Thus, we reduced the number of scenarios remarkably with the improved metamodel. In conclusion, we can now efficiently integrate complex scenarios in risk analysis. We further emphasise that the metamodel is broadly applicable on various experimental or modelling issues in fire safety engineering. T2 - International Symposium on Tunnel Safety and Security CY - Boras, Sweden DA - 14.03.2018 KW - Risk KW - Metamodel KW - CFD KW - Evacuation KW - Uncertainty PY - 2018 SN - 978-91-88695-48-2 VL - 8 SP - 349 EP - 360 AN - OPUS4-44535 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia A1 - Thöns, Sebastian A1 - Döhler, M. T1 - The effects of SHM system parameters on the value of damage detection information N2 - This paper addresses how the value of damage detection Information depends on key Parameters of the Structural Health Monitoring (SHM) system including number of sensors and sensor locations. The Damage Detection System (DDS) provides the information by comparing ambient vibration measurements of a (healthy) reference state with measurements of the current structural system. The performance of DDS method depends on the physical measurement properties such as the number of sensors, sensor positions, measuring length and sensor type, measurement noise, ambient excitation and sampling frequency, as well as on the data processing algorithm including the chosen type I error for the indication threshold. The quantification of the value of Information (VoI) is an expected utility based Bayesian decision analysis method for quantifying the difference of the expected economic benefits with and without information. The (pre-)posterior probability is computed utilizing the Bayesian updating theorem for all possible indications. If changing any key parameters of DDS, the updated probability of system failure given damage detection information will be varied due to different indication of probability of damage, which will result in changes of value of damage detection information. The DDS system is applied in a statically determinate Pratt truss bridge girder. Through the analysis of the value of information with different SHM system characteristics, the settings of DDS can be optimized for minimum expected costs and risks before implementation. T2 - 9th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Manchester, UK DA - 10.07.2018 KW - SHM KW - Damage detection system KW - Value of information PY - 2018 SP - 375 EP - 384 AN - OPUS4-46190 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia A1 - Thöns, Sebastian A1 - Döhler, M. T1 - Damage Detection and Deteriorating Structural Systems N2 - This paper addresses the quantification of the value of damage detection system and algorithm information on the basis of Value of Information (VoI) analysis to enhance the benefit of damage detection information by providing the basis for its optimization before it is performed and implemented. The approach of the quantification the value of damage detection information builds upon the Bayesian decision theory facilitating the utilization of damage detection performance models, which describe the information and its precision on structural system level, facilitating actions to ensure the structural integrity and facilitating to describe the structural system performance and its functionality throughout the service life. The structural system performance is described with its functionality, its deterioration and its behavior under extreme loading. The structural system reliability given the damage detection information is determined utilizing Bayesian updating. The damage detection performance is described with the probability of indication for different component and system damage states taking into account type 1 and type 2 errors. The value of damage detection information is then calculated as the difference between the expected benefits and risks utilizing the damage detection information or not. With an application example of the developed approach based on a deteriorating Pratt truss system, the value of damage detection information is determined,demonstrating the potential of risk reduction and expected cost reduction. T2 - International Workshop on Structural Health Monitoring CY - Stanford, CA, USA DA - 12.09.2017 KW - Reliability updating KW - Structural reliability and risks KW - Damage detection KW - Value of information PY - 2017 SN - 978-1-60595-330-4 SP - 1276 EP - 1284 AN - OPUS4-43624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia T1 - The effects of SHM system parameters on the value of damage detection information N2 - This paper addresses how the value of damage detection Information depends on key Parameters of the Structural Health Monitoring (SHM) system including number of sensors and sensor locations. The Damage Detection System (DDS) provides the information by comparing ambient vibration measurements of a (healthy) reference state with measurements of the current structural system. The performance of DDS method depends on the physical measurement properties such as the number of sensors, sensor positions, measuring length and sensor type, measurement noise, ambient excitation and sampling frequency, as well as on the data processing algorithm including the chosen type I error for the indication threshold. The quantification of the value of Information (VoI) is an expected utility based Bayesian decision analysis method for quantifying the difference of the expected economic benefits with and without information. The (pre-)posterior probability is computed utilizing the Bayesian updating theorem for all possible indications. If changing any key parameters of DDS, the updated probability of system failure given damage detection information will be varied due to different indication of probability of damage, which will result in changes of value of damage detection information. The DDS system is applied in a statically determinate Pratt truss bridge girder. Through the analysis of the value of information with different SHM system characteristics, the settings of DDS can be optimized for minimum expected costs and risks before implementation. T2 - PhD day 2018 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 31.05.2018 KW - SHM KW - Damage detection system KW - Value of information PY - 2018 AN - OPUS4-46192 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Long, Lijia T1 - Damage detection and deteriorating structural systems N2 - This paper addresses the quantification of the value of damage detection system and algorithm information on the basis of Value of Information (VoI) analysis to enhance the benefit of damage detection information by providing the basis for its optimization before it is performed and implemented. The approach of the quantification the value of damage detection information builds upon the Bayesian decision theory facilitating the utilization of damage detection performance models, which describe the Information and its precision on structural system level, facilitating actions to ensure the structural integrity and facilitating to describe the structural system performance and its functionality throughout the service life. The structural system performance is described with its functionality, its deterioration and its behavior under extreme loading. The structural system reliability given the damage detection information is determined utilizing Bayesian updating. The damage detection performance is described with the probability of indication for different component and system damage states taking into account type 1 and type 2 errors. The value of damage detection Information is then calculated as the difference between the expected benefits and risks utilizing the damage detection information or not. With an application example of the developed approach based on a deteriorating Pratt truss system, the value of damage detection information is determined, demonstrating the potential of risk reduction and expected cost reduction. T2 - INFRASTAR Implementation day CY - BASt, Bergish Gladbach, Germany DA - 20-21.03.2018 KW - Value of information KW - Damage detetction system PY - 2017 AN - OPUS4-44586 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Zhang, Lei T1 - Microstructure-property relationship in microalloyed high-strength steel welds N2 - Hochfeste Stähle sind bevorzugte Werkstoffe für die Herstellung von sicheren und zuverlässigen Strukturen in der Industrie. Dabei ist das Schmelzschweißen die Hauptverbindungstechnologie für diese Werkstoffgruppe. Während der Entwicklung der hochfesten niedriglegierten (engl. HSLA) Stähle wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Legierungskonzepte mit fortgeschrittenen Herstellungstechniken kombiniert und umfassend untersucht. Jedoch befassten sich nur wenige Studien damit, wie die unterschiedliche Zusammensetzung der Legierungen die Eigenschaften der hochfesten Schweißverbindungen dieser Stähle beeinflussen, selbst im Fall begrenzter Gehalte von Mikrolegierungselementen. In der Schweißpraxis dieser hochfesten Stähle sind die Herausforderungen an die sich ausbildenden Mikrostruktur und den resultierenden mechanischen Eigenschaften von sehr großem Interesse. Diesbezüglich liegt der Hauptfokus des Interesses beim Einfluss der Mikrolegierungselemente auf die Phasenumwandlung sowie die resultierende Performance der Schweißverbindung selbst. Geringes Erweichen (Softening) der Wärmeeinflusszone (WEZ) sowie ein begrenztes Austenitkörner-Wachstum sind dabei erwünschte Eigenschaften der Schweißnaht, jedoch liegt das Hauptaugenmerk auf der Sicherstellung hervorragender Zähigkeits- und Zugeigenschaften. Zum Erreichen dieses Zieles werden Mikrolegierungselemente wie Ti, Nb oder V bewusst zu diesen modernen hochfesten Stählen zulegiert. Der Fokus der vorliegenden Arbeit ist das Verständnis, wie die mechanischen Eigenschaften der Verbindungen dieser HSLA-Stähle von Unterschieden in den jeweiligen Legierungskonzepten abhängen, die durch moderne Schweißprozesse gefügt werden. Zunächst wurden dazu drei unterschiedlich mikrolegierte (Nb, Ti und Ti+V Zugabe) Stähle vom Typ S690QL untersucht. Lichtmikroskopische Untersuchungen bestätigten dabei, dass eine ähnliche Zusammensetzung aus angelassenem Bainit und Martensit in allen drei Grundwerkstoffen vorherrschte und unterschiedlich stark vergröberte Ausscheidungen der Mikrolegierungselemente beobachtet wurden. Diese Ausscheidungen wurden weiterführend mittels thermodynamischer Softwareberechnung analysiert und durch Transmissions-Elektronen-Mikroskopie (TEM) identifiziert. Die Ergebnisse der mechanischen Werkstoffprüfung zeigten, dass alle drei Stähle oberhalb der nach Norm geforderten Zähigkeits- und Zugfestigkeitswerte lagen, jedoch Unterschiede im Dehnungsverhalten aufwiesen. Die drei Stähle wurden dann anschließend unter Verwendung des gleichen Schweißzusatzes geschweißt. Dabei wurde das abgeschmolzene Schweißgut durch die Mikrolegierungselemente aus dem Grundwerkstoff infolge der hohen Aufmischung beeinflusst. Die erhöhte Aufmischung bildet dabei ein wesentliches Merkmal der verwendeten modifizierten Sprühlichtbogentechnik. Als Ergebnis zeigte der Nb-mikrolegierte Stahl eine genügend hohe Aufnahme von Legierungselementen aus dem Grundwerkstoff in das Schweißgut, um dessen Mikrostruktur im Fall steigender Abkühlraten von nadeligem Ferrit hin zu Bainit zu verändern. Dieses wiederum reduzierte die Zähigkeitseigenschaften des Schweißgutes dieses Nb-legierten Stahls. Dieses Verhalten wurde in den beiden anderen Stählen nicht beobachtet. Ein zweiter Hauptpunkt dieser Arbeit war die Ausbildung der Mikrostruktur in der Feinkorn- und Grobkorn-WEZ und deren Zähigkeitseigenschaften mit den sich verändernden Schweißparametern. Zu diesem Zweck wurden definierte Werkstoffzustände physikalisch simuliert, um die resultierende Mikrostruktur sowie das Austenitkorn-Wachstum zu charakterisieren. Die Mikrolegierungselemente bildeten dabei einen wesentlichen Faktor zur Begrenzung des Austenitkörner-Wachstums. Das Ausmaß der Austenit-Vergröberung in der WEZ war dabei stark abhängig von der Art und dem Volumenanteil der unterschiedlichen Ausscheidungen infolge der unterschiedlichen Mikrolegierung. Von allen dreiStählen zeigte die WEZ des Ti-legierten Grundwerkstoffes das geringste Kornwachstum als Folge des ausreichenden Umfangs von stabilen Ti-Ausscheidungen. Die Ausbildung von nadeligem Ferrit im Korn wurde dabei durch die Ti-Ausscheidungen unterstützt, da diese als bevorzugte Stellen der Nukleation des Ferrits dienten. Die Zähigkeit der WEZ erhöhte sich dabei infolge der Großwinkelgrenzen der feinen Ferrit-Platten. Aufgrund des kombinierten Effektes von Nb und Mo, welcher sich in der bevorzugten Ausbildung von unterem Bainit äußert, konnte die WEZ-Zähigkeit bei hohen Abkühlraten weiter verbessert werden. Im Fall eines größeren Wärmeeintrags bildete sich jedoch bevorzugt oberer Bainit, welcher wiederum die Zähigkeit reduzierte. Der abschließende experimentelle Teil der Arbeit konzentrierte sich auf das Verständnis der Mechanismen, die in bestimmten Fällen zur Erweichung (oder Softening) der WEZ führen. Dieses Erweichen äußerte sich in den unterschiedlichen Zugeigenschaften der geschweißten Verbindungen der Stähle. Dabei war die Bruchlage entweder in der erweichten WEZ oder im Grundwerkstoff, abhängig von den Schweißparametern sowie der Art des geschweißten Stahls. Im Ti-legierten Stahl führte dabei ein erhöhter Wärmeeintrag zur Vergrößerung der Erweichungszone. Dieses führte zu einer signifikanten Abnahme der Härte und anschließend zum Versagen in dieser erweichten Zone im Zugversuch. Die Veränderung der Bruchlage hin zum Grundwerkstoff wurde durch die Begrenzung des Wärmeintrags erreicht. Dieses Verhalten wurde nicht in den beiden anderen Stählen beobachtet. Dieses Verhalten zeigt, dass bereits kleine Unterschiede im Gehalt der Mikrolegierungselemente der Stähle zu großen Variationen in den Zugeigenschaften führten. Für alle drei Stähle, zeigten die Ti-enthaltenden Schweißverbindungen das am deutlichsten ausgeprägte Softening, gefolgt von den Ti+V-enthaltenden Schweißungen und schließlich den Nb-enthaltenden Schweißverbindungen. Das unterschiedliche Softening konnte dabei auf zwei Prozesse bezogen werden, die auch über zusätzliche Dilatometrie-Experimente gestützt wurden: die Phasenumwandlung und das Anlassverhalten. Im Ti-legiertem Stahl lag nach der Phasenumwandlung großformatiger Ferrit als Konsequenz der ursprünglich großen Austenitkörner vor. Dieses führte zu einer abgesenkten Härte dieses Stahls. Weiterhin resultierte die geringere Anlassbeständigkeit des Ti-legierten Stahls (gegenüber dem Nb-legierten Stahl) zu einem weiteren Softening der erweichten WEZ. Deswegen erwies sich diese Kombination aus Legierungszusammensetzung und Schweißwärmeeintrag als kritisch, gestützt durch die Experimente am gleichen S690QL Stahl. Die vorliegende Arbeit hebt den wesentlichen Einfluss der Mikrolegierungselemente auf die Schweißmikrostrukturen und die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindungen hervor. Die Kenntnis dieser empfindlichen Balance zwischen Legierungskonzept des entsprechenden Stahls und geeigneten Schweißparametern ist als kritisch für das fertige Produkt anzusehen. Dazu stellt diese Arbeit spezifische Empfehlungen und Ergebnisse zur Verfügung, um die korrekte Schweißpraxis zu gewährleisten als auch für die Zusammensetzung mikrolegierter hochfester Stähle. N2 - High-strength steels are favoured materials in the industry for production of safe and sustainable structures. The main technology used for joining the components of such steel is fusion welding. Steel alloy design concepts combined with advanced processing technologies have been extensively investigated during the development of High-Strength Low-Alloy (HSLA) steels. However, very few studies have addressed the issue of how various alloy designs, even with limited microalloy addition, can influence the properties of high-strength steel welds. In high-strength steel welding practices, the challenges regarding microstructure evolution and the resulting mechanical properties variation, are of great interest. The main focus is the debate regarding the role of microalloy elements on phase transformation and weld performance. Limited Heat Affected Zone (HAZ) softening and limited austenite grain coarsening are significant design essentials, but the primary goal is to ensure excellent toughness and tensile properties in the steel weld. To achieve this purpose, microalloy elements such as Ti, Nb, or V were intentionally added to modern high-strength steels. The focus of this work was to understand the mechanical properties of HSLA steels resulting from differences in alloy design after joining by modern welding processes. To begin, three microalloyed S690QL steels (Nb, Ti, and Ti+V addition) were investigated. Optical microscopy confirmed that similar mixtures of tempered bainite and martensite predominated the parent microstructure in the three steels, different types of coarse microalloy precipitates were also visible. These precipitates were analysed by using a thermodynamic-based software and then identified by Transmission Electron Microscopy (TEM). Results of mechanical testing revealed that all three steels performed above the standard toughness and tensile strength values, but with varied yielding phenomena. During the welding operation, each of the three steels was joined by using the same filler material. The fused weld metal was influenced by the high dilution of microalloyed elements in the base metal, this was significantly pronounced during the modified spray arc welding technique. As a result, the Nb-containing steel exhibited sufficient amounts of alloy pick-up to transition the microstructure in the weld metal from acicular ferrite to bainite as cooling rate was increased, leading to reduced toughness. This was not observed with the other two steels. A second focus was made on the microstructure Evolution and toughness properties of the coarse and fine grained HAZ as welding parameters changed. In order to characterise the microstructure and austenite grain growth behaviour, physical simulations were conducted. The microalloy precipitates were found to be a dominant factor restricting the austenite grain coarsening. The extent of Austenite coarsening in the HAZ is closely related to the type and volume fraction of each microalloy precipitate. Among the three steels, the Ti-containing HAZ exhibited the smallest extent of grain growth due to the sufficient amount of stable Ti-rich precipitates. Microalloy Addition also markedly influenced the subsequent phase transformation in the HAZ. The formation of intragranular acicular ferrite was promoted by Ti-rich precipitate, acting as favourable nucleation sites of ferrite. This structure enhanced the HAZ toughness owing to fine, high-angle boundaries of ferrite plates. The synergistic effect of Nb and Mo elements was beneficial to improve the HAZ toughness at fast cooling rates by promoting fine lower bainite formation. At high heat input, large upper bainite was formed which caused reduced toughness. The final set of experimental work was concentrated on understanding the HAZ softening mechanisms that influenced variations in the tensile properties of the welded joints. The tensile failure in the softened HAZ or base material depended on the welding parameters and the type of steel being joined. In Ti-containing steel, increased heat Input extended the softened zone width, which caused a significant decrease in hardness and then resulted in failure in this area. Therefore, limited heat Input was used to shift failure position to base material. But this was not observed in the other two steels. Hence, small differences in microalloy addition exhibited large variation in tensile properties. Among the three steels, Ti-containing welds were found to have the most pronounced softening, followed by Ti+V-containing welds and finally Nb-containing welds. This varied softening phenomenon was related to two significant processes supported by the results of additional dilatometry simulation: phase transformation and tempering behaviour. In the Ti-containing steel, the phase Transformation product ferrite was large-sized, as a consequence of initial large austenite grains. This led to the decreased corresponding hardness of the Ti-containing steel. Furthermore, lower tempering resistance in Ti-containing steel as compared to Nb-containing steel, resulted in additional softening effect in the softened HAZ. Therefore, steel alloy identification and heat Input during welding were critical, proven by the experimentation within the same S690QL steel grade. This work emphasised the influence of microalloy elements on weld microstructure and mechanical properties in welded joints. Knowledge of this delicate balance between steel alloy design and appropriate welding parameters is critical for the end product. Thus, this work provides specific recommendations and results to ensure proper welding practice and steel design of microalloyed high-strength steels. T3 - BAM Dissertationsreihe - 155 KW - Microalloyed steel KW - Weld microstructure KW - HAZ softening KW - Mechanical properties PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-391574 SN - 978-3-9818270-4-0 SN - 1613-4249 VL - 155 SP - 1 EP - 183 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-39157 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Voland, Katja T1 - Einfluss der Porosität von Beton auf den Ablauf einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion N2 - This thesis deals with the question of how the porosity of concrete influences the process of a damaging alkali-silica-reaction (“ASR”). In particular, it is examined whether the use of slip form pavers and the reduced porosity resulting from this use have an effect on the process of a damaging ASR. Since the 1980s slip form pavers have been used, which modifies the structure of concrete. However, these modifications have not yet been taken into consideration in the relevant technical guidelines. The use of slip form pavers instead of conventional concrete pavers results in a denser structure. Due to the denser structure the ductility and the porosity of the concrete decrease. Thus it is more difficult for the tensile stress to be reduced. Moreover, the space for the ASR gel to expand is reduced. These consequences promote the ASR. By contrast, the permeability of the concrete is lower. Hence, the penetration of external alkalis is reduced and the diffusion of the alkalis to the potentially reactive aggregate slowed down. Against this background the question arises whether the use of slip form pavers and the reduced porosity of the concrete increase the risk of a damaging ASR. An innovative non-destructive testing methodology is applied to answer this question. Based on variations of the porosity it is examined which damage parameters influence the process and intensity of a damaging ASR. The damaging parameters taken into consideration are the mechanical properties of the concrete, the expansion space and the transport processes within the concrete. In order to determine the influence of the relevant damaging parameters two categories of tests are conducted: one category is based on a high internal potential for damages due to ASR, the other one on a high external potential. In both cases alkali-reactive slow/late aggregates are tested. The different porosities of the concrete mainly result from a variation of the w/c-ratio. In case of a high internal potential for ASR-damages the mechanical properties and the expansion space play the most important role. Furthermore; the influence of an air-entraining agent on the process of a damaging ASR is taken into account. The high internal potential for ASR-damages is provoked by the use of cement with a high amount of alkalises for the production of the concrete samples. These samples are stored in the 40 °C fog chamber storage and the 60 °C concrete prisms test. On the one hand the expansion and the change in mass as well as the eigenfrequency are measured discontinuously in the conventional way. On the other hand the innovative testing methodology applied to these ASR-provoked stored concrete samples serves to continuously measure the expansion and the hardening as well as crack formation processes. This methodology comprises a determination of the ultrasonic velocity and of acoustic emissions as well as 3-dimensional micro X-ray computed tomography (μ-3D-CT). The high external potential for ASR-damages is provoked by the cyclic climate storage, designed by FIB. The analysis of these concretes focuses on transportation processes. T3 - BAM Dissertationsreihe - 147 KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - µ-3D Computertomografie KW - Schallemissionsanalyse KW - Porosität KW - Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-363551 SN - 978-3-9817853-0-2 SN - 1613-4249 VL - 147 SP - 1 EP - 385 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36355 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Stengel, Dominik T1 - Naturmessungen und numerische Simulationen zur Untersuchung von Freileitungsseilen im natürlichen Wind N2 - Für Tragmasten von Freileitungen ist meist die Windeinwirkung bemessungsrelevant. Mit den großen Spannweiten der Hochspannungsebene trägt dabei die Windeinwirkung auf die Leiterseile einen maßgebenden Anteil zur Gesamtbeanspruchung dieser Tragstrukturen bei. Daher ist es offensichtlich, dass das Tragverhalten der Freileitungsseile eine wichtige Rolle für die zuverlässige Bemessung bei Neubauten oder der Bewertung der Zuverlässigkeit des Bestands spielt. Hierfür sind insbesondere die Extremwindereignisse, das sog. 50-Jahres-Windereignis von Bedeutung. Bei diesen hohen Windgeschwindigkeiten treten vor allem windinduzierte Schwingungen der Leiterseile auf. Die für die Bemessung herangezogenen Konzepte basieren meist auf Übertragungsmodellen im Frequenzbereich. Diese setzen eine Linearisierung um den Arbeitspunkt der mittleren Verschiebung voraus, welche nur unter der Annahme von kleinen Schwingungsamplituden gerechtfertigt ist. Dabei kommt der Systemdämpfung eine wichtige Rolle zu. Zwar ist die Strukturdämpfung für Litzenseile vernachlässigbar gering, doch unter Windeinwirkung kann die aerodynamische Dämpfung aufgrund der Relativgeschwindigkeit zwischen Anströmung und Struktur zu beachtlicher Größe anwachsen. Die Beschreibung des Tragverhaltens im Zeitbereich erlaubt es, das nichtlineare Verhalten der Kraftübertragung, sowie der großen Verformungen zu berücksichtigen. Damit lassen sich für die Bemessung relevante Parameter identifizieren und notwendige Annahmen zur Windeinwirkung, sowie zur quasistationären Kraftübertragung überprüfen. Gerade das Verhalten von Freileitungsseilen unter Extremwindereignissen, auf das es zu Extrapolieren gilt, kann so im Rahmen der getroffenen Annahmen simuliert werden. Anhand von Naturmessungen werden die Übertragungsmodelle, sowie das Zeitbereichsmodell bei eher moderaten Windgeschwindigkeiten überprüft. Durch die Verteilung von Windsensoren entlang der Leitung kann die für die Belastung der Leiterseile maßgebende laterale Windverteilung annähernd erfasst werden. Bestehende Annahmen hierzu werden überprüft und erweitert. Für die Zeitbereichsrechnungen wird eine Methode zur Windfeldgenerierung dahingehend erweitert, dass die Windereignisse auch adäquat im Zeitbereich wiedergegeben werden können. Mit dem Ziel, eine zuverlässigere Bemessung von Freileitungen unter turbulenter Windbeanspruchung zu erreichen, werden sog. Spannweitenfaktoren abgeleitet und auf andere Leitungskonfigurationen übertragen, die die Mechanik der Leiterseile sowie die maßgebenden Eigenschaften der Windeinwirkung beinhalten. N2 - Regarding suspension towers of overhead transmission lines, wind is the most critical load case in design. Wind action on conductors significantly contributes to the overall loading of those supporting structures in case of wide spanning cables used in high voltage level. Hence it is inherent that loadbearing characteristic of conductor cables plays an important role for reliable design of new constructions or evaluation of reliability level of existing structures. Therefor extreme wind situations, a so-called 50-years wind event is of particular interest. Under such high wind velocities, mainly wind induced vibrations of conductor cables occur. Concepts employed for design purpose are mostly based on admittance functions in frequency domain. This implies linearization around the operating position of mean deflection, which is only valid for the assumption of small vibration amplitudes. Herein damping of the system becomes important. Structural damping of stranded wires is indeed negligible low, but in case of wind action aerodynamic damping increases significantly due to the relative velocity between acting wind flow and structure. The description of loadbearing characteristics in time domain allows considering nonlinear behavior of force admittance as well of large displacements. Relevant parameters for design can thereby be identified and necessary assumptions on wind action as well as quasi-steady force admittance can be validated. Just by that the behavior of overhead transmission line cables under extreme wind events which need to be extrapolated, can be simulated by means of the assumptions made. Models of admittance as well as a model in time domain are validated by means of field measurements at rather moderate wind speeds. Distributing wind sensors along an overhead transmission line, the lateral distribution of wind which is decisive for the loading of conductor cables can be captured. Existing assumptions for this are validated and extended. For calculations in time domain, a method for generation of a wind field will be extended in order to reproduce wind events adequately also in time domain. Aiming at a reliable design of overhead transmission lines under turbulent wind, so-called span reduction factors are derived and converted to other transmission line configurations which include the mechanics of overhead line conductors as well as the predominant characteristics of wind loading. T3 - BAM Dissertationsreihe - 150 KW - Hochspannungsleiter KW - Windbelastung KW - Naturmessungen KW - Windkanalversuche KW - Finite Element Methode PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-372171 SN - 978-3-9817853-7-1 SN - 1613-4249 VL - 150 SP - I EP - 126 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37217 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühl, Christiane T1 - Untersuchung der Statistik "Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen" des Statistischen Bundesamtes aus den Jahren 2012 und 2013 im Vergleich zu den Vorjahren N2 - Die BAM untersucht regelmäßig Statistiken über Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sowie Datenerhebungen zu Gefahrgutunfällen. Ziel ist es, Hinweise zu Tendenzen und Lücken abzuleiten, die möglicherweise Anlass für weitere Aktivitäten und Maßnahmen geben, z. B. im rechtlichen Bereich oder in der Praxis. Regelmäßig beobachtete Unfallstatistiken über Jahre geben einen guten Überblick über das Unfallgeschehen in Deutschland. Dieser Bericht betrachtet die Jahre 2012 und 2013 im Vergleich zu den Vorjahren. KW - Gefahrgutunfälle KW - Unfallstatistik KW - Wassergefährdende Stoffe PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-369026 SP - 1 EP - 94 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-36902 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Pittner, Andreas A1 - Fabry, Çağtay T1 - Abschlussbericht IGF 17.923 N: "Sensorgestütztes MSG-Engspaltschweißen von Feinkornstählen mit modifizierter Prozessführung im Dickblechbereich" N2 - Die im Forschungsvorhaben erzielten Ergebnisse zeigen konkrete technische Lösungen für die automatisierte Anwendung des MSG Engspaltschweißen, sowohl mittels optischer als auch prozessorientierter Sensorik, und sprechen damit ein breites Spektrum möglicher Anwender, insbesondere KMU, an. Die Seitenführung des Brenners auf Basis der optischen Messgrößen stellt eine robuste und einfach zu implementierende Möglichkeit zur Nahtverfolgung dar. Für die Höhenführung über der Schweißnaht wurde neben der Lösung mittels optischer Messverfahren zusätzlich eine direkt darauf aufbauende Möglichkeit zur Implementierung eines Lichtbogensensors abgeleitet. Das Vorgehen konnte sowohl für Sprühlichtbogenprozesse als auch bei Verwendung von Impulslichtbogenprozessen erfolgreich angewendet werden. Die zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Flankeneinbrandes entwickelte Pendelregelung ist ebenfalls für unterschiedliche Lichtbogenarten einsetzbar und muss vom Anwender auch beim Einsatz einer großen Bandbreite unterschiedlicher Prozessparameter nahezu nicht konfiguriert werden. Neben der im Rahmen der Verfahrensprüfung untersuchten Pendelraupentechnik konnte die Übertragbarkeit des Vorgehens auch auf die Strichraupentechnik anhand von gezielten Schweißversuchen aufgezeigt werden. Die zunächst auf Basis der optischen Messwerte ausgelegte Füllgradregelung konnte die vorgesehenen Spaltvariationen von 18 bis 24 mm im Rahmen der durchgeführten Verfahrensprüfung ausgleichen. Die Ableitung eines äquivalenten Lichtbogensensors durch Kopplung beider Messprinzipien wurde am Laufzeitende des Vorhabens aufgezeigt, konnte jedoch durch zeitliche Beschränkung nicht für die Verfahrensprüfung berücksichtigt werden. In Absprache mit dem projektbegleitenden Ausschuss wurde die Entwicklung der Prozessregelung für das Vorhaben auf Schweißungen in Wannenlage und Grundwerkstoffe der Güte S355J2 beschränkt. Die Qualifizierung des Verfahrens unter Einsatz der beschriebenen Regelalgorithmen nach DIN EN ISO 15614-1 konnte für alle betrachteten Spaltbreiten zwischen 18 und 24 mm anhand einer 50 mm dicken Demonstratorprobe nachgewiesen werden. KW - Schutzgasschweißen KW - MSG-Engspaltschweißen KW - Prozesssteuerung KW - Lichtbogensensorik KW - Prozessregelung KW - GMAW KW - Narrow gap GMAW KW - GMAW control KW - Arc-sensing PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-390934 SP - 1 EP - 38 AN - OPUS4-39093 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Luong, Thi Mai Hoa A1 - Zabel, V. A1 - Lorenz, W. A1 - Rohrmann, R.G. T1 - Non-destructive assessment of the axial stress state in iron and steel truss structures by dynamic measurements N2 - This paper is concerned with the inverse identification of the stress state in axially loaded slender members of iron and steel truss structures using measured dynamic data. A methodology is proposed based on the finite element model updating coupled with nature-inspired optimization techniques, in particular the particle swarm optimization. The numerical model of truss structures is calibrated using natural frequencies and mode shapes from vibration tests, as well as additional information of the axial forces in selected truss members based on the experimentally identified modal parameters. The results of the identification are the axial forces or corresponding stresses in truss structures and the joint rigidity in relation to pinned and rigid conditions. Attention is given to several examined aspects, including the effects of the axial tensile and compressive forces on the dynamic responses of trusses, mode pairing criteria, as well as modeling assumptions of joints and the use of a joint rigidity parameter. Considering the pairing of modes, it is performed by adapting an enhanced modal assurance criterion that allows the selection of desired clusters of degrees-of-freedom. Thus, information extracted from the measurements related to specific modes is utilized in a more beneficial way. For modeling of joints, the numerical model of a truss structure includes rotational springs of variable stiffness to represent semi-rigid connections. Moreover, a fixity factor is introduced for practical estimation of the joint flexibility. The effectiveness of the proposed methodology is demonstrated by case studies involving simulated and laboratory experimental data. T2 - X International Conference on Structural Dynamics, EURODYN 2017 DA - 10.09.2017 KW - Axial force KW - Dynamic test KW - Model updating KW - Optimization technique KW - Truss structures KW - Modal parameters PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-419311 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.447 SN - 1877-7058 VL - 199 SP - 3380 EP - 3385 PB - Elsevier AN - OPUS4-41931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Seidler, Oliver A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Helium leak testing of dangerous goods packagings N2 - The International Dangerous Goods Regulations prescribe the immersion under water method (“bubble test”) as standard method for the leakproofness test of dangerous goods packagings. But this test procedure acts as a test method for leak localisation, not for quantitative leakage rates measurement. Additionally, the sensitivity in detecting leaks of small diameters is restricted, depending on the test liquid and the test pressure. The bubble test is not suitable for a comparison with quantitative limit leakage rates based on realistic transport conditions. This is especially important when estimating the risk of the formation of an explosive atmosphere during the intercontinental carriage of dangerous goods packagings in freight containers. To compare measured leakage rates with limit leakage rates, a quantitative leak testing procedure is required. Therefore a new approach for dangerous goods packagings is implemented: The pressure technique by accumulation using Helium as a tracer gas. This work presents the test equipment necessary for the quantitative measurement of Helium leakage rates through closures of different kinds of dangerous goods packagings. The essential steps to achieve good repeatable results are: A controlled Helium filling process to reach a defined test pressure in the test sample, a sufficient homogenisation of the Helium-air-mixture inside the test sample and the ensuring of a constant pressure level of the test sample during the test. The Helium loss rate of the accumulation chamber has to be measured separately to receive a correction factor for the measured leakage rates. Different constructional measures are introduced to prevent a disturbing influence of the Helium leakage rate of the filling valves on the measurement results. Methods to estimate the disturbing effect of Helium permeation through permeable parts of the test sample are also presented. As a supporting method for the experimental investigations the Helium sniffer test can be applied. This practical application-oriented advice can enable other users to establish a pressure technique by accumulation for their own technical field. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Überdruckverfahren KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Helium KW - Dangerous goods packagings KW - Leakproofness KW - Helium KW - Pressure technique PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-371376 UR - http://ndt.net/?id=19785 SN - 1435-4934 VL - 21 IS - 7 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-37137 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Automatisierte Prüfung von Radsatzwellen im eingebauten Zustand N2 - Der einwandfreie Zustand der Radsätze von Schienenfahrzeugen ist von größter Bedeutung für den sicheren Betrieb. Die Radsatzwellen werden durch eine große Zahl von Lastwechseln individuell unterschiedlich beansprucht. Dabei spielen viele Einflüsse wie äußere statische und dynamische Lasten, innere Lasten aufgrund von Unwuchten und inneren Spannungen und Umweltbedingungen entscheidende Rollen. Eine regelmäßige Prüfung ist daher obligatorisch. BTD entwickelt im Rahmen eines MNPQ-Projektes in Kooperation mit der BAM eine Phased Array Technik zur automatisierten Prüfung von Radsatzwellen im eingebauten Zustand. Die schwierigen Ankoppelbedingungen aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit, der komplexen Geometrie und möglicherweise vorhandener Farbschichten und Schmutz auf der Radsatzwelle stellen hierbei große Herausforderungen dar. Um diesen zu begegnen, werden neben optimierten Prüfköpfen, einer in die Wasservorlaufstrecke integrierten akustischen Linse und einer speziellen Ankoppeltechnik auch Signalverarbeitungsalgorithmen eingesetzt. Die Darstellung der Signalverarbeitung ist der Schwerpunkt dieses Beitrages. Mit Hilfe von Messdatensätzen präparierter Testwellen werden verschiedene Algorithmen erprobt und hinsichtlich der Stabilität, dem Verhalten bezüglich der Ankoppelschwankungen und veränderter Wellengeometrien und der Fähigkeit zur automatischen Unterscheidung von Fehler- und Formanzeigen bewertet. Letztlich wird die beste Lösung im entwickelten Prüfsystem eingesetzt. T2 - 9. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Wittenberge, Germany DA - 15.03.2016 KW - Automatisierte Ultraschallprüfung KW - Radsatzwellen KW - Signalverarbeitung KW - Akustische Linse PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-370545 AN - OPUS4-37054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Schneider, Uwe A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Durchströmung von Glaskapillaren mit Lachgas und Helium N2 - Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas) und Helium (He) sind gängige Prüfgase für Dichtheitsprüfungen. Die einfachste Leckgeometrie stellt ein ideal zylindrisches Rohr dar. Es wurden Glaskapillaren verschiedener Abmessungen mit Lachgas und Helium durchströmt. Der Überdruck am Kapillareingang lag zwischen 100 mbar und 400 mbar. Es handelte sich um vier annähernd zylindrische Glaskapillaren mit den mittleren Durchmessern: Kapillare 1: ca. 102 μm; Kapillare 2: ca. 71 μm; Kapillare 3B: ca. 49 μm; Kapillare 4: ca. 53 μm. Zudem wurde eine nichtzylindrische Kapillare geprüft (Kapillare 3A). Die Kapillaren 1, 2 und 3B wurden mit beiden Prüfgasen getestet. Kapillare 3A wurde nur mit Lachgas durchströmt, Kapillare 4 nur mit Helium. Für die Messung der Leckageraten kam das Überdruckverfahren mit Ansammlung (Verfahren B3 nach DIN EN 1779: 1999-10) zum Einsatz. Als Detektor für Lachgas diente der Lachgasdetektor Maihak Unor 6 N, für Helium der Leckdetektor T-Guard der Firma Inficon. Es wurden verschiedene Theorieansätze verglichen. Beim Theorieansatz Ib erfolgte die Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf die Helium-Messwerte und umgekehrt anhand der Druck-, Temperatur- und Gasartabhängigkeit der Leckagerate für laminar-viskose Gasströmung (DIN EN 1779: 1999-10; DGZfP-Richtlinie DP2: 2009-12). Beim Theorieansatz II wurde die Berechnung der Leckagerate für die laminar-viskose Rohrströmung unter der Annahme einer ideal zylindrischen Kapillare durchgeführt. Zusätzlich wurde mit „ANSYS Fluent“ eine CFD-Simulation vorgenommen. Bei Kapillare 3A wurde eine Serienschaltung der Strömungsleitwerte von Rohr und Düse angesetzt. Bei Anwendung des Ansatzes Ib werden bei Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Messwerte überschätzt. Umgekehrt werden bei der Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf Helium die Helium-Messwerte unterschätzt. Bei Analyse der Einlauflängen der Rohrdurchströmung ist festzustellen, dass diese für Lachgas stets größer als für Helium sind. Bei Lachgas liegt daher für einige Messwerte noch keine ausgebildete laminare Rohrströmung vor. Einlaufeffekte können somit nicht vernachlässigt werden. Als Fazit ergibt sich, dass bei Verwendung von Helium als Prüfgas und Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Leckageraten sicherheitstechnisch konservativ abgeschätzt werden. T2 - 7. DGZfP-Fachseminar Dichtheitsprüfung und Lecksuche CY - Dortmund, Germany DA - 20.09.2016 KW - Glaskapillaren KW - Lachgas KW - Helium KW - Laminare Strömung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-396659 UR - http://www.ndt.net/search/docs.php3?MainSource=215 SN - 1435-4934 VL - 22 IS - 4 SP - Vortrag 5, 1 EP - 15 AN - OPUS4-39665 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Häßler, Dustin T1 - Verhalten reaktiver Brandschutzsysteme auf kreisförmigen Zuggliedern aus Blank- und Baustahl N2 - Im Bauwesen werden Zugglieder aus Stahl in der Regel für Aussteifungsverbände, Abhängungen und Unterspannungen von Trägern verwendet. Die dafür verbauten, meist kreisförmigen Vollprofile dienen häufig der Stabilisierung des Tragwerks. Ein Versagen der Stahlzugglieder kann zu einem Einsturz der gesamten Konstruktion führen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen kann deren Erwärmung verlangsamt und dadurch der Feuerwiderstand verbessert werden. Die Optik der oftmals filigranen Stahlzugglieder bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Für die Anwendung reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern mit Vollquerschnitt gibt es derzeit in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen keine Regelungen. Die an der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) durchgeführten experimentellen und numerischen Untersuchungen [35] sowie die darauf aufbauenden Erkenntnisse dieser Dissertation hinsichtlich des Verhaltens reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlzuggliedern mit Vollprofil bilden die Grundlage für eine Erweiterung des Anwendungsbereiches dieser Produkte. Eine Anwendung ist grundsätzlich möglich. Aufgrund der meist für Zugglieder eingesetzten filigranen Vollquerschnitte sowie der in Bezug auf die Tragfähigkeit fehlenden Umlagerungsmöglichkeit werden besonders hohe Anforderungen an die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit von reaktiven Brandschutzsystemen gestellt. Anhand der Ergebnisse aus den Brandversuchen sowie theoretischer Betrachtungen ist festzustellen, dass das auf kreisförmigen, zugbeanspruchten Stahlprofilen aufgebrachte reaktive Brandschutzsystem aufgrund der notwendigen dreidimensionalen Ausdehnungsrichtung der höchst möglichen Beanspruchung ausgesetzt ist. Mit Hilfe von Leistungskriterien zur Bestimmung der Tragfähigkeit, welche im Rahmen der Dissertation entwickelt wurden, lassen sich die in Brandversuchen unter axialer Zugbeanspruchung getesteten Stahlzugglieder mit reaktiver Brandschutzbeschichtung in Feuerwiderstandsklassen einordnen. Für die Beurteilung der thermischen Schutzwirkung des reaktiven Brandschutzsystems werden die Erwärmungsgeschwindigkeit, die maximale Stahltemperatur sowie die Rissbildung und das Rissheilungsvermögen der Beschichtung herangezogen. Die Brandversuche haben gezeigt, dass die Profilgeometrie, die Höhe der Trockenschichtdicke der Beschichtung, die Höhe der aufgebrachten Zugbeanspruchung sowie die Orientierungsrichtung der Zugglieder einen wesentlichen Einfluss auf die thermische Schutzwirkung des reaktiven Brandschutzsystems ausüben. Zudem stehen diese Faktoren in gegenseitiger Wechselwirkung. Durch Abstimmung der genannten Einflussgrößen lässt sich die Wirkung der Brandschutzbeschichtung optimieren. Durch die Vielzahl an reaktiven Brandschutzsystemen und die in den Produkten variierende chemische Zusammensetzung ist deren Aufschäumverhalten und thermische Schutzwirkung sehr unterschiedlich und kaum vorhersagbar. Die Wirksamkeit des reaktiven Brandschutzsystems ist daher für Grenzfälle des vom Hersteller definierten Anwendungsbereichs durch Brandversuche zu überprüfen. Empfehlungen zur Durchführung dieser Versuche sind im Forschungsbericht [35] beschrieben. Bei Verwendung von kaltverformtem Blankstahl für Stahlzugglieder mit Vollprofil sind andere Hochtemperatureigenschaften als bei dem typischerweise für Träger und Stützen eingesetzten warmgewalztem Baustahl zu berücksichtigen. Kaltverformter Blankstahl weist gegenüber herkömmlichem Baustahl einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizient und andere temperaturabhängige Abminderungsfaktoren für die Stahlfestigkeit auf. Die in experimentellen Untersuchungen für Blankstahl ermittelten Materialeigenschaften können für die Heißbemessung von Zuggliedern mit Vollprofil aus entsprechendem Material verwendet werden. In Kombination mit Temperaturdaten aus Brandversuchen lässt sich mittels eines auf der Grundlage der Finite-Elemente-Methode (FEM) entwickelten numerischen Berechnungsmodells das Trag- und Verformungsverhalten von Zuggliedern realitätsnah berechnen. Vergleiche zur Stablängsverformung von in Brandversuchen getesteten Zuggliedern zeigen eine hohe Übereinstimmung mit den Ergebnissen aus dem im Rahmen der Dissertation neu entwickelten Bemessungsmodell. T3 - BAM Dissertationsreihe - 149 KW - Brandschutz KW - Stahl KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Numerische Simulation KW - Brandversuche KW - Materialuntersuchung PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-371495 SN - 978-3-9817853-4-0 SN - 1613-4249 VL - 149 SP - 1 EP - 226 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37149 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Kriven, W. M. ED - Gluth, Gregor T1 - Topical issue: Geopolymers N2 - Geopolymers have gained very much momentum in recent years, in science and in industry. These highly promising and versatile materials have been researched with a view to applications as diverse as fire-resistant/refractory materials, as precursors for ceramics, in waste stabilization/immobilization, and as novel building materials. The great interest in these materials is reflected, inter alia, by the installment of a session on geopolymers at the 92nd Annual Meeting of the Deutsche Keramische Gesellschaft (DKG; German Ceramic Society) in March 2017. Therefore this Special Issue is dedicated to disseminating some of the recent findings on these materials. In addition, it contains reviews by highly experienced researchers in the field, highlighting very different aspects such as fiber reinforcement and synchrotron-based characterization methods. Partly due to the interest from very different fields, the term „geopolymer“ is used with two different meanings. Sometimes it is used in the sense to denote the ceramic-like materials produced by activation of metakaolin with alkali silicate solutions, and closely related materials. On the other hand, sometimes it is used in a much broader sense to refer to any material that is produced by alkali-activation of many different aluminosilicate precursors, such as fly ash and granulated blast furnace slag waste materials, often serving as a cementitious binder. The present issue focusses on applications and materials that may be classified as ceramic, but also contains a review on the use of alkali-activated materials as construction materials to make the reader familiar with this approach too. Additionally, some of the materials described in this issue may be regarded as being „on the borderline“ between ceramics and cements, which is something that can be said about many studies in the geopolymer field. The editors are very grateful to each of the authors of the articles in the present issue, as all of them have contributed high quality research based on their extensive experience. In particular, the historial perpectives on the origins and developments of geopolymers and of alkali activated materials have been authoritatively documented in contributions, by Joseph Davidovits and Pavel Krivenko. Dr. Krivenko was the Ph.D. student of Viktor D. Glukhovsky who first introduced alkali activated cements in 1957. It is hoped that the readers of this issue will enjoy reading it as much as the editors enjoyed putting it together, and that the issue will stimulate more high quality studies of geopolymers, perhaps even from research groups that have not yet been active in this area. KW - Geopolymers KW - Inorganic polymers KW - Alkali-activated materials PY - 2017 UR - https://www.ceramic-science.com/issues/all-issues.html?issue_id=223 SN - 2190-9385 VL - 8 IS - 3 SP - 307 EP - 432 PB - Göller Verlag CY - Baden-Baden AN - OPUS4-42138 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel T1 - Feuerwehrmerkblätter zu Druckgasbehältern im Brandeinsatz N2 - Die BAM hat zum Verhalten von Acetylen- und Propangasflaschen bei einer Vollunterfeuerung umfangreiche Versuchsreihen zur Auswirkungsbetrachtung des Behälterversagens auf dem TTS durchgeführt. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern entstanden zwei Merkblätter mit praktischen Hinweisen für Einsatzkräfte, die die aktuellen Forschungsarbeiten der BAM berücksichtigen. T2 - 13. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 16.11.2017 KW - Behälterversagen KW - Gassicherheit KW - Feuerwehr KW - Acetylen KW - Propan PY - 2017 AN - OPUS4-43029 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor ED - Wittke, W. T1 - Alkalisch aktivierter Beton (Geopolymer-Beton) N2 - Alkalisch aktivierte Bindemittel (AAB) sind Zemente, deren Erhärtung auf der alkalischen Anregung von reaktiven Aluminiumsilicaten beruht. AAB sind nach gegenwärtigem Stand die vielversprechendste Option, die mit der Herstellung und dem Einsatz von Zementen verbundenen CO2-Emissionen mittel- bis langfristig signifikant zu senken. Die Erhärtungsreaktionen und die Einflüsse auf die Mikrostruktur von AAB sind durch jahrzehntelange Forschung gut verstanden, und zahlreiche Beispiele belegen, dass AAB grundsätzlich als Betonbindemittel geeignet sind. Offene Fragen bestehen aber immer noch hinsichtlich der Dauerhaftigkeit von mit AAB hergestellten Betonen. Der vorliegende Beitrag gibt eine kurze Einführung in die Nomenklatur und die Geschichte von AAB. Die wichtigsten Reaktionen und Reaktionsprodukte, die zur Bildung der Mikrostruktur von AAB führen, werden beschrieben. Der Hauptteil des Beitrags diskutiert aktuelle Forschungsergebnisse und offene Fragen zur Dauerhaftigkeit von Betonen auf Basis von AAB. Wichtige Fortschritte auf diesem Gebiet konnten in den letzten Jahren insbesondere zum Einfluss von Sulfiden auf die Bewehrungskorrosion, zum Carbonatisierungswiderstand und zum Säurewiderstand erzielt werden. T2 - 10. Felsmechanik- und Tunnelbautag CY - Weinheim, Germany DA - 22.05.2025 KW - Alkali-activated materials KW - Carbonation KW - Reinforcement corrosion KW - MIC KW - Microbially induced corrosion PY - 2025 SN - 978-3-00-083562-9 SP - 73 EP - 84 PB - WBI GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-64266 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Aschen aus dem Altpapierrecycling N2 - Sortierrückstände, Faserreststoffe und Schlämme aus der Altpapieraufbereitung und dem Deinking werden gegenwärtig entweder deponiert oder einer energetischen Verwertung zugeführt. Es gibt Bemühungen, die Reststoffe kontrolliert bei Temperaturen zwischen 700 °C und 800 °C zu calcinieren, um dadurch direkt einen metakaolinhaltigen puzzolanisch wirkenden Zementbestandteil oder Betonzusatzstoff herzustellen. Üblicherweise erfolgt die Verbrennung der Papierreststoffe aber beim Papierrecycler bzw. –hersteller in dezentralen Heizkraftwerken, in denen mittels Kraft-Wärme-Kopplung Strom, Wärme und Dampf erzeugt werden. Der auf die Strom- und Wärmeerzeugung optimierte Prozess verläuft bei Temperaturen von 950°C bis 1000 °C. Dabei bilden sich aus dem amorphen Metakaolin bereits wieder inerte Verbindungen. Pro Tonne verbranntem Papierreststoff fallen etwa 240 kg Papierasche (PA) in Form einer Mischung aus Kessel- und Elektrofilteraschen an. Die Papierasche wird etwa zu 16 % in der Ziegelherstellung und zu 52 % in der Rohmehlproduktion der Zementindustrie kostenpflichtig entsorgt. Mit 26 % werden große Anteile der Papierasche deponiert. Mit den Zielen der Anhebung der Verwertungsquote der Papierasche, der Reduzierung der Entsorgungskosten und einer qualitativ höherwertigen Verwendung der Asche unter Ausnutzung ihrer spezifischen Eigenschaften, stehen Papieraschen im Mittelpunkt verschiedener Forschungsarbeiten. Die in den Untersuchungen verwendete Papierasche liegt als feinkörniges Material in einem breiten Kornband mit Partikelgrößen zwischen 0,5 µm und 100 µm vor. In Abhängigkeit von der Materialcharge beträgt die Feststoffdichte der Asche 2,63-2,67 g/cm³ und ihre spezifische Oberfläche liegt bei 2,6-5,0 m²/g. Die Papierasche kommt mit den Anteilen der Hauptoxide von 49-59 M.-% CaO, 22-28 M.-% SiO2 und 13-14 M.-% Al2O3 der Zusammensetzung eines Portlandzements nahe, sie ist jedoch etwas kalkärmer und tonerdereicher. In Abhängigkeit von der Herstellungs- und Lagerungshistorie enthält sie zwischen 3 M.-% und 15 M.-% Freikalk (CaO). Mittels Röntgenbeugungsanalyse werden Calcit (CaCO3), Gehlenit (Ca2Al(AlSi)O7), Portlandit (Ca(OH)2) und Belit (Ca2SiO4), Quarz (SiO2) und Talk Mg3Si4O10(OH)2 als Hauptmineralphasen der Papierasche identifiziert. In einigen PA-Chargen werden zusätzlich Freikalk (CaO), Tricalciumaluminat (Ca3Al2O6) und geringe amorphe Anteile gefunden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden von der Papierasche auch hydraulische Eigenschaften erwartet, die eine Verwendung als Bindemittel allein oder Bindemittelkomponente im Gemisch mit Portlandzement oder anderen Zusatzstoffen nahe legen. Erste Untersuchungen an der Papierasche dienten der mineralogischen, chemischen, umweltanalytischen und betontechnologischen Charakterisierung der Papierasche, von Zement-PA- und Flugasche-PA-Gemischen. Anschließende Studien befassten sich mit dem Einsatz von Papierasche als Zementzumahlstoff, Zusatz in erdfeuchten Betonen und als Bodenverfestigungsmittel. Im Vortrag werden die wesentlichen Ergebnisse der Forschungsarbeiten vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten der Papierasche als Baustoff im Hinblick auf ihre technologische und nachhaltigkeitsbezogene Eignung bewertet. T2 - Workshop Ressourcen und Recycling im Themenfeld Umwelt CY - Berlin, Germany DA - 18.01.2017 KW - Papierasche KW - Altpapierrecycling KW - Baustoff KW - Bindemittelersatz PY - 2017 AN - OPUS4-39200 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars - Carbonation resistance, chloride migration, and preliminary corrosion potential data N2 - Geopolymers present a group of novel building materials exhibiting improved chemical resistance, fire resistance and lower CO2 emissions over traditional OPC-based materials. Corrosion of steel rebars in concrete presents one of the main deterioration mechanisms limiting service life of the reinforced structures. The corrosion is accompanied by an expansion of the corrosion products causing high pressures, concrete cracking and finally spalling of a cover layer. Critical chloride concentration, loss of alkalinity and modeling of the steel corrosion are in researchers' spotlight for decades, however steel corrosion in geopolymer materials is insufficiently described and understood yet. An optimized geopolymer mixture based on German hard coal fly ash activated with sodium hydroxide and sodium silicate solutions was selected for steel reinforcement-corrosion experiments. The formation of passive layer on the steel rebars is observed after approx. two weeks of hardening at laboratory temperature. However, alternative heat-treatment at 80°C for several hours leads to immediate formation of the passive layer as well as to a faster strength gain (80 MPa after 24h at 80°C). Chloride diffusion coefficient, Na+ leaching as well as carbonation rate is identified on unreinforced geopolymer mortar samples. The data are used for simulations and design of the steel rebars-corrosion experiments. The effect of chloride ingress, Na+ leaching and carbonation of the geopolymer mortar on the steel-reinforcement corrosion is studied. T2 - II European Geopolymer Network CY - Madrid, Spain DA - 14.07.2017 KW - Geopolymer KW - Steel corrosion KW - Chloride transport coefficient PY - 2017 AN - OPUS4-41058 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Henning, Ricky A1 - Sturm, Patrick A1 - Keßler, S. A1 - Gluth, Gregor T1 - Corrosion of hybrid alkaline cements in saline solution simulating evaporite rock – effect of the Portland clinker content N2 - Two hybrid alkaline cements (HAC) based on Portland clinker, ground granulated blast furnace slag (GGBFS), fly ash and sodium sulfate, as well as an alkali-activated GGBFS/fly ash blend and a Portland cement paste were exposed to a saturated saline solution for 70 days. The combined chemical attack of chloride, magnesium and sulfate ions and the associated changes of the phase assemblage of the materials were studied by X-ray diffraction, thermal analysis and spatially resolved X-ray fluorescence spectroscopy. The experimental results revealed dissolution of ettringite, C-N-A-S-H and calcite, and the formation of gypsum, Kuzel's salt and Friedel's salt; thermodynamic modeling indicated the formation of M-S-H. The resistance of the HAC against attack by the saline solution increased with Portland clinker fraction. The capacity of portlandite to maintain pH at values above 10 is found to be a major factor controlling the resistance of HAC against corrosion in the saline solution. KW - Hybrid cements KW - Alkali-activated materials KW - Magnesium chloride KW - Corrosion KW - Salt attack PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2023.107215 SN - 0008-8846 SN - 1873-3948 VL - 172 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-57638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Grengg, C. A1 - Gluth, Gregor A1 - Mittermayr, F. ED - Jiang, G. T1 - Alkali-activated materials for sewers N2 - This chapter aims to give a brief introduction into the field of alkali activated materials (AAM) and their physicochemical material behavior when exposed to sulfuric acid and in biochemically aggressive sewer environments. Additionally, the differences in material behavior within chemical (abiotic) and microbially induced acid environments are highlighted. Finally, existing data on overall performance of AAM, compared to conventional concrete-based building materials in sewer systems will be discussed. KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - MIC KW - Sewage systems PY - 2023 SN - 978-3-031-29940-7 SN - 978-3-031-29941-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-29941-4_11 SP - 233 EP - 247 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-57424 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bertron, A. A1 - Grengg, C. A1 - Peyre Lavigne, M. A1 - Wack, H. A1 - Gluth, Gregor A1 - Aboulela, A. A1 - Sonois, V. A1 - Mittermayr, F. T1 - Comparative evaluation of laboratory methods for performance assessment of cementitious materials in wastewater networks: Biological and chemical tests versus field exposure N2 - The biodeterioration of concrete elements in sewer systems and their repair is of significant economic and societal concern. However, the available test methods to assess the performance of cementitious materials under the relevant conditions are insufficiently validated. In the present study, two biological test methods and a standardised chemical test were applied to two sewer repair mortars and a reference mortar, and the performances of these materials were compared in a severely deteriorating sewer environment. In both biological tests, the induction period was considerably shorter than that of the field, and time-resolved recording of durability indicators enabled to determine deterioration rates in the steady-state regime, which compared reasonably well with each other and with the behaviour in the sewer environment. The chemical test does not allow to obtain a deterioration rate, and the observed relative performance differences of the mortars deviated from the results of the biological tests. KW - MIC KW - Biodeterioration KW - Sulfuric acid attack KW - Testing KW - Cementitious repair systems PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2024.107741 SN - 0008-8846 SN - 1873-3948 VL - 188 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-61857 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Sturm, Patrick A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Gluth, Gregor ED - Bishnoi, S. T1 - Comparison of brick clays and a kaolinitic clay regarding calcination and performance in blended cement mortars N2 - Two brick clays (rich in 2:1 clay minerals) and a low-grade kaolinitic clay were studied regarding their transformations during calcination and their performance in blended cement mortars. The mortars with calcined clays exhibited decreased workability (slump flow), but this effect could be mitigated by employment of a conventional superplasticizer; however, compressive strength of the hardened mortar was lowered in some cases. While the kaolinitic clay generally yielded the highest strength, the performance of a brick clay could be increased by grinding to higher fineness and by mixing it with the kaolinitic clay. T2 - 3rd International Conference on Calcined Clays for Sustainable Concrete CY - New Delhi, India DA - 15.10.2019 KW - Calcined clays KW - Blended cements KW - Workability KW - Supplementary cementitious materials PY - 2020 SN - 978-981-15-2805-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-981-15-2806-4_10 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 25 SP - 85 EP - 93 PB - Springer CY - Singapore AN - OPUS4-50663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Vogler, Nico A1 - Sturm, Patrick A1 - Neubert, M. A1 - Schröder, H.-J. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hünger, K.-J. A1 - Gluth, Gregor T1 - Calcined brick clays and mixed clays as supplementary cementitious materials: Effects on the performance of blended cement mortars N2 - While calcined clays in general have been credited with a great potential to mitigate CO2 emissions related to cement production and consumption, calcined brick clays are currently understudied in this regard. In the present work, two brick clays, a low-grade kaolinitic clay, and a mixed clay composed of 50% brick clay and 50% low-grade kaolinitic clay were studied regarding transformations on calcination, and strength and durability performance as well as pore structure of mortars made with the blended cements. All calcined clays exhibited pozzolanic reactivity, with the performance of the brick clays inferior to the low-grade kaolinitic clay. However, the mixed clay performed very similar to the low-grade kaolinitic clay, which points to a viable option for optimal use of brick clays in cementitious systems. The carbonation resistance of the blended cement mortars was generally worse than that of the plain Portland cement mortar, as expected, but the former exhibited a significantly improved chloride penetration resistance. The latter improvement was due to pore structure refinement in the blended cement mortars, compared to the Portland cement mortar. KW - Brick clay KW - Illitic clay KW - Calcined clay KW - Blended cement KW - Supplementary cementitous materials PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120990 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 266 SP - 120990 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vollpracht, A. A1 - Thiel, C. A1 - Zhao, Z. A1 - Villagrán Zaccardi, Y. A. A1 - Cordoba, G. P. A1 - Gluth, Gregor A1 - Vanoutrive, H. A1 - Gruyaert, E. A1 - Kanellopoulos, A. A1 - Mi, R. A1 - De Belie, N. T1 - Carbonation of concrete with SCMs: a data analysis by RILEM TC 281-CCC N2 - The RILEM TC 281–CCC "Carbonation of concrete with supplementary cementitious materials" is studying the effect of supplementary cementitious materials (SCMs) on natural and accelerated carbonation of blended cements. In this context a large database with carbonation depths over time has been set-up with currently 910 concrete and mortar mixes, which have been tested at different curing conditions. The collected data includes information on chemical composition and physical properties of the raw materials, on mix-design, compressive strength, curing and carbonation testing conditions. Data for a large variety of binders (with up to 94 % SCMs) and mix designs (with w/b ratios ranging from 0.26 to 0.75) were collected from the literature and unpublished material testing projects. Natural carbonation was recorded for several years in many cases, and indoor as well as outdoor results are included. However, in this contribution only lab conditions are considered. Carbonation kinetics are investigated considering the binder composition and mix design. Furthermore, the accuracy of accelerated carbonation testing is evaluated. As described in literature, the w/CaOreactive-ratio is a decisive factor for carbonation resistance but curing and exposure conditions influence the results as well. Even with identical test conditions, the scatter is very large. T2 - 16th International Congress on the Chemistry of Cement 2023 (ICCC2023) CY - Bangkok, Thailand DA - 18.09.2023 KW - Carbonation KW - Supplemetary cementitious materials KW - Blended cement KW - Concrete PY - 2023 UR - https://www.iccc-online.org/fileadmin/gruppen/iccc/proceedings/ICCC16_2023_Vol_III.pdf VL - III SP - 360 EP - 363 PB - Thailand Concrete Association AN - OPUS4-58736 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Jäger, Christian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Sulfuric acid resistance of one-part alkali-activated mortars N2 - One-part alkali-activated (geopolymer) mortars based on three different silica-rich starting materials and sodium aluminate, with and without ground granulated blast furnace slag (GGBFS) addition, were tested regarding sulfuric acid resistance according to DIN 19573:2016-03 (70 days at pH = 1). Corresponding pastes were characterized by XRD, SEM, chemical analysis, 29Si MAS NMR and 1H-29Si CPMAS NMR after water storage and after acid exposure. The mortars exhibited a high resistance against sulfuric acid attack, with the best ones conforming to the requirements of DIN 19573:2016-03. The analytical results showed that this was due to precipitation of silica gel at the acid-mortar interface, which formed a mechanically stable layer that protected the subjacent mortar and thus inhibited further degradation. The addition of GGBFS decreased the acid resistance via formation of expansive calcium sulfate phases. KW - Alkali activated materials KW - Acid resistance KW - Nuclear magnetic resonance KW - One-part geopolymers PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.04.009 SN - 0008-8846 VL - 109 SP - 54 EP - 63 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-44722 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Durability-related properties of geopolymer mortars N2 - Knowledge of the durability and related properties of alkali-activated materials is a prerequisite for their application as building materials. However, to date only limited data exists in this regard. The present contribution focuses on durability-related transport properties of geopolymer-based materials. We present results of accelerated carbonation, rapid chloride migration (RCM) and air permeability measurements, together with strength and porosity data, for fly ash-based geoplymers, including formulations containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS). It was found that, despite comparable total porosities, the carbonation depths, the chloride migration coefficients and the air permeabilities of the mortars differed significantly. In general, the addition of GGBFS to the binders improved the performance (decreased transport coefficients); however, this was not found to be true for the air permeability in all cases. This latter effect can be explained by drying damage of the C-(A-)S-H gel in GGBFS-containing binders. On the other hand, low transport coefficients can also be achieved by optimization of the binder formulation without the addition of GGBFS, which is also reflected in the material’s air permeability. Thus, there exists no simple correlation between air permeability (of harshly dried mortars) and durability-related transport coefficients for the studied alkali-activated materials. In addition, corrosion potential, polarization resistance data and current density-potential curves of carbon steel in two of the geopolymer mortars are presented. The corrosion potential vs. time curves in combination with polarization resistance values reveal that the steel reinforcement in geopolymer mortars assumed a passive state. However, this happened considerably later than for steel in CEM I-based mortars. T2 - 6th International Conference on Non-Traditional Cement & Concrete (NTCC) CY - Brno, Czech Republic DA - 19.06.2017 KW - Geopolymers KW - Alkali-activated materials KW - Durability KW - Steel corrosion KW - Transport coefficients PY - 2017 AN - OPUS4-41293 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Ke, X. A1 - Vollpracht, A. A1 - Weiler, L. A1 - Bernal, S. A. A1 - Cyr, M. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Geddes, D. A1 - Grengg, C. A1 - Le Galliard, C. A1 - Nedeljkovic, M. A1 - Provis, J. L. A1 - Valentini, L. A1 - Walkley, B. ED - Jędrzejewska, A. ED - Kanavaris, F. ED - Azenha, M. ED - Benboudjema, F. ED - Schlicke, D. T1 - Carbonation of alkali-activated concretes: effects of compositional parameters and carbonation conditions N2 - The current ability to predict the carbonation resistance of alkali-activated materials (AAMs) is incomplete, partly because of widely varying AAM chemistries and variable testing conditions. To identify general correlations between mix design parameters and the carbonation rate of AAMs, RILEM TC 281-CCC Working Group 6 compiled and analysed carbonation data for alkali-activated concretes and mortars from the literature. For comparison purposes, data for blended Portland cement-based concretes with a high percentage of SCMs (≥66% of the binder) were also included in the database. The results show that the water/CaO ratio is not a reliable indicator of the carbonation rate of AAMs. A better indicator of the carbonation rate of AAMs under conditions approximating natural carbonation is their water/(CaO + MgOeq + Na2Oeq + K2Oeq) ratio, where the index ‘eq’ indicates an equivalent amount based on molar masses. This finding can be explained by the CO2 binding capacity of alkaline-earth and alkali metal ions; the obtained correlation also indicates an influence of the space-filling capability of the binding phases of AAMs, as for conventional cements. However, this ratio can serve only as an approximate indicator of carbonation resistance, as other parameters also affect the carbonation resistance of alkali-activated concretes. In addition, the analysis of the dataset revealed peculiarities of accelerated tests using elevated CO2 concentrations for low-Ca AAMs, indicating that even at the relatively modest concentration of 1% CO2, accelerated testing may lead to inaccurate predictions of their carbonation resistance under natural exposure conditions. T2 - International RILEM Conference on Synergising Expertise towards Sustainability and Robustness of Cement-based Materials and Concrete Structures: SynerCrete 2023 CY - Adamantas, Greece DA - 14.06.2023 KW - Carbonation KW - Alkali-activated materials KW - Mix design PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-33187-9_94 VL - 2 SP - 1029 EP - 1037 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-57699 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grengg, C. A1 - Koraimann, G. A1 - Ukrainczyk, N. A1 - Rudic, O. A1 - Luschnig, S. A1 - Gluth, Gregor A1 - Radtke, Martin A1 - Dietzel, M. A1 - Mittermayr, F. T1 - Cu- and Zn-doped alkali activated mortar – Properties and durability in (bio)chemically aggressive wastewater environments N2 - Metakaolin-based alkali activated mortars (AAM) - with and without CuSO4·5H2O and ZnO addition (mass ratio Mn+/solid binder 0.08% to 1.7%) - were casted and exposed within an extensive long-term field campaign over the period of 20 months to a sewer basin, strongly affected by biogenic acid corrosion. (Un-)exposed AAM were tested regarding their physicochemical and microstructural properties, bioreceptivity and overall durability. Metal addition led to a retarding effect during alkali-activation reaction, as well as to an increase in open porosity of up to 3.0% and corresponding lower compressive strength of up to 10.9%. Reduced microbial colonization and diversity were observed on AAM with Cu, while Zn addition led to increased biodiversity. We propose that the observed higher durability of Cu-doped AAM is due to antibacterial effects and associated reduction of biogenic acid production, superseding overall negative effects of metal-dosage on physical material properties. Observed lower durability of Zn-doped AAM was related to combined negative physicochemical and microbial effects. KW - Microbially induced corrosion KW - Alkali-activated materials KW - Biogenic acid corrosion KW - Biogene Schwefelsäurekorrosion KW - MIC PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106541 SN - 0008-8846 VL - 149 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-53070 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Ke, X. A1 - Vollpracht, A. A1 - Bernal, S. A. A1 - Cizer, Ö. A1 - Cyr, M. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Geddes, D. A1 - Grengg, C. A1 - Le Galliard, C. A1 - Nedeljkovic, M. A1 - Provis, J. L. A1 - Shi, Z. A1 - Valentini, L. A1 - Walkley, B. ED - Escalante-Garcia, J. I. ED - Castro Borges, P. ED - Duran-Herrera, A. T1 - RILEM TC 281-CCC Working Group 6: Carbonation of alkali activated concrete—preliminary results of a literature survey and data analysis N2 - The current understanding of the carbonation of alkali-activated concretes is ham-pered inter alia by the wide range of binder chemistries used. To overcome some of the limitations of individual studies and to identify general correlations between their mix design parameters and carbonation resistance, the RILEM TC 281-CCC working group 6 compiled carbonation data for alkali-activated concretes and mortars from the literature. For comparison purposes, data for blended Portland cement-based concretes with a high percentage of SCMs (≥ 66 % of the binder) were also included in the database. A preliminary analysis of the database indicates that w/CaO ratio and w/b ratio exert an influence on the carbonation resistance of alkali-activated concretes but, contrary to what has been reported for concretes based on (blended) Portland cements, these are not good indicators of their carbonation resistance when considered individually. A better indicator of the carbonation resistance of alkali-activated concretes under conditions approxi-mating natural carbonation appears to be their w/(CaO + Na2O + K2O) ratio. Furthermore, the analysis points to significant shortcomings of tests at elevated CO2 concentrations for low-Ca alkali-activated concretes, indicating that even at a concentration of 1 % CO2, the outcomes may lead to inaccurate predictions of the carbonation coefficient under natural exposure conditions. T2 - 75th RILEM Annual Week CY - Mérida, Yucatán, Mexico DA - 30.08.2021 KW - Alkali-activated materials KW - Durability KW - Carbonation KW - Testing KW - Concrete PY - 2023 SN - 978-3-031-21734-0 SN - 978-3-031-21735-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-21735-7_72 SN - 2211-0852 SN - 2211-0844 VL - 40 SP - 667 EP - 676 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-57157 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Sulfuric acid resistance of copper-doped and plain metakaolin-based alkali-activated materials studied by 29Si, 27Al and 1H MAS NMR, and Cu K-edge XANES spectroscopy N2 - Alkali-activated materials have been repeatedly reported to exhibit high acid resistance, but no generally accepted hypothesis regarding the underlying mechanisms has emerged yet. To contribute to this issue, K-waterglass-activated metakaolin specimens, with and without the addition of CuSO4·5H2O in the starting mix, were exposed to either a chemically aggressive sewer environment (mortars) or sulfuric acid (pastes). The mode of copper incorporation in the materials and the formation of copper phases in the corroded layers were studied by XANES at the Cu K-edge, and 29Si, 27Al and 1H MAS NMR was employed to understand the processes during acid attack. Copper was found as a spertiniite-like phase in the as-cured materials, while in the deterioration layers of the pastes it was present as copper sulfate. In the corroded regions of the mortars, unequivocal identification of Cu phases was not possible, but the results were reconcilable with the presence of copper carbonate hydroxide. The solid-state NMR results revealed virtually complete dissolution of the K-A-S-H gel and the formation of silica gel, interpreted to be a central mechanism determining the acid resistance. No significant differences between the microstructural alterations of the pastes with and without Cu addition on (chemical) sulfuric acid attack were observed. T2 - 74th RILEM Annual Week & 40th Cement and Concrete Science Conference CY - Online meeting DA - 31.08.2020 KW - Alkali-activated materials KW - Sulfuric acid resistance KW - Sewer structures PY - 2020 AN - OPUS4-51198 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Garel, S. ED - Valente, I. B. ED - Ventura Gouveia, A. ED - Dias, S. S. T1 - Calorimetry Study of the Influence of Portland Cement Content, Slag/Fly Ash Ratio, and Activator Type on the Early Hydration of Hybrid Cements N2 - Hybrid cements (cements composed of Portland clinker, supplementary cementitious materials and an alkaline activator) potentially combine advantages of conventional cements with those of alternative binders, such as low heat of hydration and improved durability in some environments. While fly ash-based hybrid cements have been studied in considerable detail, slag-dominated hybrid cements appear to have received less attention. Here, the latter materials have been studied by isothermal calorimetry, X-ray diffraction and strength testing. The heat of hydration of these cements was as low as ~50% of that of an ordinary Portland cement, while their strength after 28-day curing was in the range 31–61 MPa. The phase assemblages after 28-day curing depended on the activator, with Na2SO4 leading to ettringite and Na2CO3 leading to hemicarbonate formation, respectively, besides C–A–S–H, portlandite and hydrotalcite. The U phase was identified when a high Na2SO4 dose and/or fly ash was employed. Na2SO4 accelerated the early reaction of the Portland clinker, while Na2CO3 appeared to decrease the extent of reaction of the clinker and led to a shift of the second hydration peak (likely related to slag reaction) to later hydration times, as did substitution of slag by fly ash. Increasing Na2SO4 dose from 4 to 6% did not lead to further acceleration of hydration or improved strength. T2 - 3rd RILEM Spring Convention and Conference (RSCC 2020) CY - Guimarães, Portugal DA - 10.03.2020 KW - Hybrid cements KW - Alkali-activated materials KW - Calorimetry KW - Early hydration PY - 2021 SN - 978-3-030-76550-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-76551-4_20 SP - 217 EP - 226 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-53071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Dauerhaftigkeit von Betonen auf Basis klimafreundlicher Bindemittel N2 - Aus Gründen des Klimaschutzes werden in den kommenden Jahren mehr Zemente mit verringertem Klinkerfaktor und alternative Bindemittel (klimafreundliche Bindemittel) zum Einsatz kommen. Für ihre sichere und zuverlässige Verwendung ist ein umfangreiches Verständnis der Einflüsse auf die Dauerhaftigkeit der aus ihnen hergestellten Betone notwendig. Der vorliegende Beitrag gibt einen kurzen Überblick über einige jüngere Entwicklungen und Forschungsergebnisse auf dem Gebiet. Der Fokus liegt auf Ergebnissen der Arbeiten von Technischen Komitees der RILEM sowie der EFC und eigenen Forschungsergebnissen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Beton KW - Bindemittel KW - Klimaschonender Zement KW - Bewehrungskorrosion KW - Chlorideindringen KW - Carbonatisierung PY - 2024 AN - OPUS4-61816 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Safety in technology and chemistry - BAM focus area infrastructure N2 - The poster contains a description of the extensive activities in the focus area infrastructure as well as the unique possibilities for experimentation on the BAM Test Site for Technical Safety. T2 - BMBF Workshop "Secure Societies: Shaping the future European security research programme" CY - Brussels, Belgium DA - 21.11.2017 KW - BAM focus area infrastructure KW - BAM Test Site for Technical Safety KW - Tank failure PY - 2017 AN - OPUS4-43269 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Carraba, L. A1 - Gluth, Gregor A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Krüger, Simone A1 - Bignozzi, M.C. ED - Falikman, V. ED - Realfonzo, R. ED - Coppola, L. ED - Hajek, P. ED - Riva, R. T1 - Fly ash-based lightweight geopolymer mortars for fire protection N2 - The present study aims to investigate the use of geopolymer mortars as passive fire protection system for steel structures. Coal fly ashes were used as aluminosilicate source and perlite was employed as aggregate to obtain a lightweight system. In addition, a geopolymer mortar containing quartz aggregate was produced for comparison. The geopolymer mortars were applied on stainless steel plates and exposed to both, cellulosic and hydrocarbon standard fire curves, according to ISO 834-1 and EN 1363-2, respectively. Acoustic emission measurements were conducted to analyze cracking phenomena during the high temperature exposure. The resulting temperature-time curves showed that the investigated system is effective in retarding the temperature rise of the steel plates. When the cellulosic fire curve was applied, a 20 mm [0.79 in.] thick layer of lightweight geopolymer mortar protected the steel substrate from reaching the critical temperature of 500 °C [932 °F] for at least 30 minutes, avoiding the rapid decrease of its mechanical properties and thus representing an important safety measure against accidental fires. No spalling phenomena on heating were detected; however, significant cracking was observed on cooling. KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - Fire protection KW - Fire proofing KW - Acoustic emission PY - 2018 SN - 978-1-64195-022-0 VL - 326 SP - 26.1 EP - 26.10 PB - American Concrete Institute CY - Farmington Hills AN - OPUS4-46154 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holtappels, Kai A1 - Theil, Benjamin T1 - Schneidladungen im Dienste der Materialwissenschaften - Rissinitiierung an Rohrleitungen N2 - Vorfälle in der Vergangenheit zeigten, dass Rohrleitungen für den Transport komprimierbarer Gase und Flüssigkeiten u. U. zu duktiler Rissausbreitung neigen, wenn Schäden an den Rohren vorliegen. Um diese Vorfälle zu vermeiden, ist die Kenntnis der Brucheigenschaften von Rohrleitungsstählen von großer Bedeutung. Häufig werden die Eigenschaften im Labormaßstab bestimmt, aber diese sind nicht unbedingt repräsentativ für hochdynamische Bedingungen, wenn z. B. bei der Rissausbreitung stark unter Druck stehende Gase freigesetzt werden. In diesem Beitrag werden sogenannte West-Jefferson- und Midscale-Tests beschrieben, bei denen Risse in druckbeaufschlagten Pipelines mit Schneidladun­gen initiiert wurden, um die Rissausbreitung einzuleiten. T2 - 39. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 21.04.2017 KW - Schneidlagungen KW - Pipeline KW - Rissverhalten PY - 2017 SN - 0941-4584 VL - 39 IS - 3 SP - 40 EP - 44 PB - Deutscher Sprengverband e. V. CY - Siegen AN - OPUS4-43628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Greiser, Sebastian A1 - Jäger, Christian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Investigations on one-part geopolymers synthesized from different silica sources N2 - One-part geopolymers, synthesized from three different silica sources and sodium aluminate, were investigated regarding their microstructure and the evolution of their compressive strength on curing at slightly elevated temperatures. The effect of thermal treatment was studied up to 1000 °C and for the investigation of the chemical durability specific samples were treated with sulfuric acid (H2SO4, pH = 1). Depending on the silica feedstock, different degrees of reaction were observed. One of the silicas had a significantly higher reactivity. For two of the silicas, significant amounts of zeolites occurred as reaction products besides geopolymeric gel, whereas the more reactive silica source lead to the formation of a rather fully condensed geopolymeric network. The composites indicated promising behavior on heating in so far as no distinct shrinkage step occurred in the temperature range of dehydration. Up to 400 °C the residual strength of those mixes increased. Above 800 °C the samples underwent new phase formation. After exposure to sulfuric acid (pH 1; 70 d) specimens showed a residual compressive strength of about 77 % of the reference, indicating high acid resistance. T2 - 6th International Conference on Non-Traditional Cement & Concrete CY - Brno, Czech Republic DA - 19.06.2017 KW - Geopolymers KW - Zeolites KW - Thermal properties KW - Acid resistance KW - Chemical durability PY - 2017 SN - 978-80-214-5507-8 SP - 299 EP - 306 AN - OPUS4-40774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr A1 - Gluth, Gregor A1 - Reinemann, Steffi A1 - Ebell, Gino A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Mietz, Jürgen T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars - carbonation resistance, chloride migration, and preliminary corrosion potential data N2 - Alkali-activated materials such as geopolymers are currently receiving a lot of attention because of their potential to be used as binders for concrete with advantageous engineering properties and reduced manufacturing CO2 emissions. Knowledge of the durability of steel in these concretes and related properties of alkali-activated materials is a prerequisite for their application as building materials, if they are to be used for steel reinforced elements. However, to date only limited data exists on this topic. The present contribution focuses on durability-related transport properties of geopolymer-based mortars (as model systems for concrete). We report results of accelerated carbonation, rapid chloride migration (RCM) and air permeability measurements as well as porosity data for fly ash-based geopolymer mortars, including mixes containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS). In addition, we report polarization resistance data and corrosion potential vs. time curves for carbon steel bars embedded in two of the fly ash-based geopolymer mortars and a CEM I-based mortar (as reference). Despite comparable total porosities, the carbonation depths, the chloride migration coefficients and the air permeabilities of the mortars differed significantly. In general, the addition of GGBFS to the binders improved the performance (decreased transport coefficients); however, this was not found to be true for the air permeability in all cases. This latter effect can be explained by drying damage of the C-(A-)S-H gel in GGBFS-containing binders. On the other hand, low transport coefficients can also be achieved by optimization of the binder formulation without the addition of GGBFS, which is also reflected in the material’s air permeability. Thus, there exists no simple correlation between air permeability (of harshly dried mortars) and durability-related transport coefficients for the studied alkali-activated materials. The corrosion potential vs. time curves in combination with polarization resistance values reveal that the steel reinforcement in geopolymer mortars assumed a passive state. However, this happened considerably later than for steel in CEM I-based mortars. The free corrosion potential of carbon steel reinforcement in the geopolymer mortars had different values than the free corrosion potential values for the CEM I-based mortar for both the active and the passive state; possible reasons for this behavior are discussed. T2 - EUROCORR 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 03.09.2017 KW - Geopolymers KW - Alkali-activated materials KW - Corrosion KW - Steel reinforcement KW - Concrete PY - 2017 SP - Paper 87351, 1 EP - 7 AN - OPUS4-41870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Steel reinforcement corrosion in alkali-activated fly ash mortars N2 - Corrosion of steel rebars in concrete presents one of the main deterioration mechanisms limiting service life of the reinforced structures. The corrosion is accompanied by an expansion of the corrosion products causing high pressures, concrete cracking and finally spalling of a cover layer. Critical chloride concentration, loss of alkalinity and modeling of the steel corrosion are in researchers' spotlight for decades, however reinforcement corrosion in alkali activated materials is insufficiently described and understood yet. In this work, the steel reinforcement corrosion in alkali-activated fly ash mortars is investigated in terms of electrochemical behaviour of the reinforced mortars exposed to aggressive environments such as leaching, carbonation and chloride ingress. A selected geopolymer mixture based on hard coal fly ash activated with sodium hydroxide and sodium silicate solutions is used for the steel reinforcement-corrosion experiments. The formation of passive layer on the steel rebars is observed after approx. two weeks of hardening at laboratory temperature. However, alternative heat-treatment at 80°C for several hours leads to immediate formation of the passive layer as well as to a faster strength gain (80 MPa after 24h at 80°C). Chloride-induced corrosion, leaching and carbonation resistance of the alkali activated fly ash-based concrete is studied, where leaching in deionized water or carbonation under natural conditions (~0.04 % CO2) for 300 days did not lead to corrosion of the embedded steel. On the other hand, accelerated carbonation under 100 % CO2 atmosphere lead to depassivation within two weeks. T2 - Alkali Activated Materials and Geopolymers CY - Tomar, Portugal DA - 27.05.2018 KW - Alkali-activation KW - Reinforcement corrosion KW - Carbonation KW - Chloride attack KW - Leaching PY - 2018 AN - OPUS4-47446 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Additive manufacturing of geopolymers by local laser curing N2 - For the additive manufacturing of large components typically powder-based methods are used. A powder is deposited layer by layer by means of a recoater, then, the component structure is printed into each individual layer. We introduce here the new method of local laser drying, which is a suspension-based method specially developed for the manufacturing of large voluminous ceramic parts. The structure information is directly written into the freshly deposited layer of suspension by laser drying. Initially, the technology was developed for ceramic suspensions, however, first experiments with geopolymers reveal a high potential for this class of materials. Metakaolin, fly ash and lithium aluminate-based one-part geopolymers were used in first experiments. The local annealing of the geopolymer slurry results in a drying and crosslinking reaction and, thus, in a local consolidation of the material. First parts made are introduced and their properties are discussed. T2 - CIMTEC 2018 CY - Perugia, Italy DA - 04.06.2018 KW - Additive manufacturing KW - Laser curing KW - Geopolymers PY - 2018 AN - OPUS4-47447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Simon, Sebastian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - The effect of heat treatment on the mechanical and structuralproperties of one-part geopolymer-zeolite composites N2 - This contribution presents the results of structural and compressive strength investigations on cured andhigh-temperature treated silica-based one-part geopolymer-zeolite composites. The specimens weresynthesized from two different silica sources, sodium aluminate and water. The phase content as well asthe compressive strength of the cured composites varied depending on the starting mix-design and thesilica feedstock. Besides geopolymeric gel, A-type zeolites and hydrosodalites were the major reactionproducts. One of the silica feedstocks yielded significantly higher compressive strength (19 MPa), whilethe other one appears to cause less variation in phase content. Strength testing indicated an improvementon heating up to 200–400 °C (28 MPa) followed by a moderate decrease up to 700 °C. Above 700 °C the sys-tems underwent new phase formation and shrinkage (volume decrease) deformations. After exposureat 1000 °C the different mixes consisted of a mix of several stuffed silica phases, almost pure hexago-nal nepheline or amorphous phase. Depending on the mix-design, the onset temperature of the hightemperature phase transformations varied. KW - Geopolymers KW - Zeolites KW - Alkali-activation KW - High-temperature treatment KW - Thermal behavior KW - Nepheline PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040603116300855 DO - https://doi.org/10.1016/j.tca.2016.04.015 SN - 0040-6031 VL - 635 SP - 41 EP - 58 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-35967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mundra, S. A1 - Furcas, F. E. A1 - Huthwelker, T. A1 - Simon, Sebastian A1 - Borca, C. N. A1 - Provis, J. L. A1 - Gluth, Gregor T1 - Kinetics of Sulfide Oxidation in alkaline solutions studied by X-ray absorption near-edge structure spectroscopy N2 - The oxidation of sulfur in aqueous solutions is an important process in several geochemical and industrial contexts. In concrete technology, it is particularly relevant for the protection of steel reinforcement in slag cement-based concretes, as the presence of sulfides affects the passivation of the steel and corrosion initiation in the presence of chlorides. However, the knowledge about the kinetics of sulfide oxidation in alkaline solutions, such as concrete pore solutions, is incomplete. To address this issue, we prepared solutions with 0.80 M NaOH, and nominally 10, 100 and 350 mM HS−, respectively, and followed the evolution of the sulfur species during bubbling with oxygen-containing gas (concentration 100% or 22%) using X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy at the sulfur K-edge. Polysulfide, thiosulfate, sulfite and sulfate were identified and quantified via linear combination fitting of the spectra, using previously measured standards. A preliminary analysis of the results shows that the initial rate constant of sulfide oxidation depends strongly on the HS− concentration, while it less strongly depending on the oxygen concentration, in line with previous results for lower pH values. Approaches to fit the data to obtain the rate constants of all relevant reactions will be discussed. T2 - 41st Cement & Concrete Science Conference CY - Leeds, Great Britain DA - 12.09.2022 KW - XANES KW - Sulfide oxidation KW - Kinetics PY - 2022 SP - 1 EP - 3 PB - Institute of Materials, Minerals & Mining (IOM3) AN - OPUS4-55650 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr A1 - Rünger, M. A1 - Gluth, Gregor A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Alkali activated fly ash mortars: Identification of chloride transport coefficient for various mixture compositions N2 - The main objective of this work is to determine chloride migration coefficients for alkali activated fly ash-based mortars. The effect of various mixture composition is studied. The identified values will be used in simulations of chloride transport in the alkali-activated composites, mainly to determine a critical time span of exposition to chlorides causing corrosion of reinforcement. Rapid chloride migration experiments (RCM) are performed on cylindrical specimens, 100 mm diameter, 50 mm height. Low voltage electric field (10–30 V DC) is applied as a driving force for the accelerated chloride penetration. The chloride front in the sample is identified according to NT Build 492 standard after given time of penetration (depending on the electrical current ~ 3 hours) on a fracture surface using silver nitrate solution. Further, accelerated diffusion experiments are performed in order to verify the migration coefficients obtained using RCM. The total chloride content is determined, and chloride profiles obtained on powder ground from separate layers of the specimen. T2 - EuroCoalAsh 2017 CY - Brno, Czech Republic DA - 06.02.2017 KW - Alkali activation KW - Fly ash KW - Chloride transport PY - 2017 SN - 978-80-214-5469-9 SP - 27 EP - 30 AN - OPUS4-39143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Safety issues related to LNG transportation in a tunnel N2 - Transport of hazardous materials is multi-modal and international. All kinds of transportation modes can be used such as trucks, barges, trains, ships. In the previous work BAM, Delft University of Technology and TNO have identified that the decision-making process for the shipper depends from strategy, tactic and operational conditions. The tactical decision of shipping companies contains the routing for the hazardous materials. The comparison of routing possibilities for the identification of the best safety route needs a concept for the validation of the partial routes. In the first step validation aspects for partial routes will be analyzed in different accident scenarios with a truck in a tunnel. In the study we focused on regenerative liquefied natural gas (LNG), a cryogenic liquefied substance with a temperature of -161°C. There are different possibilities of the LNG release which will be analysed and the consequences will be estimated. T2 - 5th SAF€RA Symposium CY - Bilbao, Spanien DA - 18.05.2017 KW - LNG transportation PY - 2017 AN - OPUS4-40654 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Law, D. W. A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Gunasekara, C. ED - Valente, I. B. ED - Ventura Gouveia, A. ED - Dias, S. S. T1 - Effect of Curing Temperature on the Alkali Activation of German Brown Coal Fly Ash N2 - Due to environmental concerns regarding the use of Portland cement as the principal binder material in concrete and mortar it is imperative to identify alternative materials that could reduce the carbon footprint of the construction industry. One alternative to address these issues is the use of alkali activated materials, in particular, when based on waste streams that currently have no or only limited industrial application. This paper reports a preliminary study into the synthesis of geopolymer mortar utilizing Brown Coal Fly Ash. The ash had a CaO content of ~39%, indicating that synthesis at ambient or low temperature may be feasible. The paper reports initial trials on the effect of curing temperature, ambient to 120 °C, on the mechanical properties of the mortars produced. The results showed that ambient cured mortar achieved a compressive strength of 6.5 MPa at 3 days. A curing temperature of 60 °C gave the optimum results with a compressive strength of almost 20 MPa and a flexural strength of 3.5 MPa obtained. T2 - 3rd RILEM Spring Convention and Conference (RSCC 2020) CY - Guimarães, Portugal DA - 10.03.2020 KW - Alkali-activated materials KW - Brown Coal Fly Ash KW - Lignite Coal PY - 2021 SN - 978-3-030-76550-7 SN - 978-3-030-76551-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-76551-4_7 SP - 69 EP - 77 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-53072 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Greiser, Sebastian T1 - 29Si-27Al NMR to verify and distinguish Qn(mAl) sites in zeolites and geopolymers N2 - One-part-geopolymers, produced by addition of water to a mixture of solid silica and sodium alumi-nate, are a less exhaustively studied approach to form geopolymeric binders. Depending on the silica source, the reaction products show significant amounts of zeolite Na-A besides amorphous compounds. Previously, 29Si MAS NMR has been used to analyze the chemical structure of such one-part geopolymers, having crystalline structures and amorphous phases (Q2, Q3, Q4). In this work, pure zeolites and three different one-part-geopolymers cured for 1 day were investigated by 29Si-27Al TRAPDOR NMR. It was used to identify aluminum phases in overlapping silicon sites. Zeolites Na-X (Si/Al=1.4) and Na-Y (Si/Al=2.7) served as model systems to measure the TRAPDOR effect of the structural units Q4(mAl). Both materials show several Q4(mAl) signals, which are all separated by their chemical shifts. The more aluminum surrounds the silicon tetrahedron the higher are the normalized TRAPDOR difference signals (S0/∆S). The intensity ratios between Q4(mAl) to Q4({m-1}Al) of these signals is fixed but vary slightly between both zeolites. These results are transferred to the complex geopolymer structure. T2 - 57th Experimental nuclear magnetic resonance conference CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 10.04.2016 KW - NMR KW - 29Si-27Al TRAPDOR MAS KW - Geopolymer KW - One-part formulation KW - Rice husk ash PY - 2016 AN - OPUS4-35864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - RILEM TC 281-CCC WG6 - Carbonation of alkali-activated concrete: preliminary results N2 - Preliminary results of RILEM TC 281-CCC Working Group 6 'Carbonation of alkali-activated concrete' are presented. T2 - 74th RILEM Annual Week & 40th Cement and Concrete Science Conference CY - Online meeting DA - 31.08.2020 KW - Alkali-activated materials KW - Carbonation PY - 2020 AN - OPUS4-51199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Liehr, Sascha A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed humidity sensing in PMMA optical fibers at 500 nm and 650 nm wavelengths N2 - Distributed measurement of humidity is a sought-after capability for various fields of application, especially in the civil engineering and structural health monitoring sectors. This article presents a method for distributed humidity sensing along polymethyl methacrylate (PMMA) polymer optical fibers (POFs) by analyzing wavelength-dependent Rayleigh backscattering and attenuation characteristics at 500 nm and 650 nm wavelengths. Spatially resolved humidity sensing is obtained from backscatter traces of a dual-wavelength optical time domain reflectometer (OTDR). Backscatter dependence, attenuation dependence as well as the fiber length change are characterized as functions of relative humidity. Cross-sensitivity effects are discussed and quantified. The evaluation of the humidity-dependent backscatter effects at the two wavelength measurements allows for distributed and unambiguous measurement of relative humidity. The technique can be readily employed with low-cost standard polymer optical fibers and commercial OTDR devices. KW - Optical fiber sensor KW - Humidity sensor KW - Distributed sensor KW - Polymer optical fiber KW - Rayleigh scattering PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-396363 UR - http://www.mdpi.com/1424-8220/17/4/738 DO - https://doi.org/10.3390/s17040738 SN - 1424-8220 VL - 17 IS - 4 SP - Article 738, 1 EP - 12 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-39636 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Launert, B. A1 - Rhode, Michael A1 - Kromm, Arne A1 - Pasternak, H. A1 - Kannengießer, Thomas ED - Olden, T.-M. ED - Muransky, O. ED - Edwards, L. T1 - Residual stress influence on the flexural buckling of welded I-girders N2 - The nonlinear analysis became a common tool to precisely assess the load-bearing behavior of steel beam and column members. The failure level is significantly influenced by different types of imperfections, among geometric also structural imperfections (residual stresses). Here are still gaps in the knowledge. Nowadays, 3-D welding simulation developed to a level where it could provide reliable estimation of weld-induced distortion and residual stresses. Nevertheless, modelling and computational effort are still in a less practicable range. In this study a simplified procedure to implement residual welding stresses in continuous large scale members is proposed and the influence on the ultimate limit state of slender members in compression is evaluated for two common structural steel grades. The results showed significant improvements in the utilization of load bearing capacity compared with simplified design methods. The comparatively general approach in this study offers potential for future optimization. T2 - ICRS 2016 - 10th International Conference on Residual Stresses CY - Sydney, Australia DA - 03.07.2016 KW - Stability Design KW - Finit Element Method KW - 2-D Welding Simulation KW - Inherent Strain KW - Plasticity-based Analysis PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-389210 SN - 978-1-94529117-3 SN - 978-1-94529117-6 DO - https://doi.org/10.21741/9781945291173-19 SN - 2474-395X VL - 2 SP - 109 EP - 114 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville (PA), USA AN - OPUS4-38921 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Benseghier, Z. A1 - Luu, L.-H. A1 - Bonelli, S. A1 - Delenne, J.-Y. A1 - Radjai, F. A1 - Philippe, P. T1 - Numerical insight into the micromechanics of jet erosion of a cohesive granular material N2 - Here we investigate the physical mechanisms behind the surface erosion of a cohesive granular soil induced by an impinging jet by means of numerical simulations coupling fluid and grains at the microscale. The 2D numerical model combines the Discrete Element and Lattice Boltzmann methods (DEM-LBM) and accounts for the granular cohesion with a contact model featuring a paraboloidal yield surface. Here we review first the hydrodynamical conditions imposed by the fluid jet on a solid granular packing, turning then the attention to the impact of cohesion on the erosion kinetics. Finally, the use of an additional subcritical debonding damage model based on the work of Silvani and co-workers provides a novel insight into the internal solicitation of the cohesive granular sample by the impinging jet. T2 - 8th International Conference on Micromechanics on Granular Media CY - Montpellier, France DA - 03.07.2017 KW - Micromechanical modelling KW - LBM-DEM KW - Jet erosion KW - Granular cohesion KW - Subcritical debonding PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-411186 DO - https://doi.org/10.1051/epjconf/201714015017 VL - 140 SP - Paper 15017, 1 EP - Paper 15017, 4 PB - The European Physical Journal (EPJ) - Web of Conferences AN - OPUS4-41118 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brunier-Coulin, F. A1 - Sarrat, J.-L. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Philippe, P. T1 - Experimental investigation of impinging jet erosion on model cohesive granular materials N2 - Erosion of soils affects both natural landscapes and engineering constructions as embankment dams or levees. Improving the safety of such earthen structures requires in particular finding out more about the elementary mechanisms involved in soil erosion. Towards this end, an experimental work was undertaken in three steps. First, several model materials were developed, made of grains (mostly glass beads) with solid bridges at particle contacts whose mechanical yield strength can be continuously varied. Furthermore, for most of them, we succeeded in obtaining a translucent system for the purpose of direct visualization. Second, these materials were tested against surface erosion by an impinging jet to determine a critical shear stress and a kinetic coefficient. Note that an adapted device based on optical techniques (combination of Refractive Index Matching and Planar Laser Induced Fluorescence) was used specifically for the transparent media. Third, some specifically developed mechanical tests, and particularly traction tests, were implemented to estimate the mechanical strength of the solid bridges both at micro-scale (single contact) and at macro-scale (sample) and to investigate a supposed relationship with soil resistance to erosion. T2 - 8th International Conference on Micromechanics on Granular Media CY - Montpellier, France DA - 03.07.2017 KW - Erosion onset KW - Experimental testing KW - Cohesive granular media KW - RIM-PLIF techniques PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-411215 DO - https://doi.org/10.1051/epjconf/201714008002 VL - 140 SP - Paper 08002, 1 EP - Paper 08002, 4 PB - The European Physical Journal (EPJ) - Web of Conferences AN - OPUS4-41121 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kromm, Arne A1 - Rhode, Michael A1 - Launert, B. A1 - Dixneit, Jonny A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Pasternak, H. ED - Olden, T.-M. ED - Muransky, O. ED - Edwards, L. T1 - Combining sectioning method and X-ray diffraction for evaluation of residual stresses in welded high strength steel components N2 - Residual stresses and distortions in welded I-girders for steel construction are relevant when evaluating the stability of steel beams and column members. The application of high strength steels allows smaller wall thicknesses compared to conventional steels. Therefore, the risk of buckling has to be considered carefully. Due to the lack of knowledge concerning the residual stresses present after welding in high strength steel components conservative assumptions of their level and distribution is typically applied. In this study I-girders made of steels showing strengths of 355 MPa and 690 MPa were welded with varying heat input. Due to the dimension of the I-girders and the complex geometry the accessibility for residual stress measurement using X-ray diffraction was limited. Therefore, saw cutting accompanied by strain gauge measurement has been used to produce smaller sections appropriate to apply X-ray diffraction. The stress relaxation measured by strain gauges has been added to residual stresses determined by X-ray diffraction to obtain the original stress level and distribution before sectioning. The combination of both techniques can produce robust residual stress values. From practical point of view afford for strain gauge application can be limited to a number of measuring positions solely to record the global amount of stress relaxation. X-ray diffraction can be applied after sectioning to determine the residual stresses with sufficient spatial resolution. T2 - ICRS 2016 - 10th International Conference on Residual Stresses CY - Sydney, Australia DA - 03.07.2016 KW - Welding KW - Residual Stress KW - Sectioning Method KW - X-Ray Diffraction KW - Component Testing PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-389206 SN - 978-1-94529117-3 SN - 978-1-94529117-6 DO - https://doi.org/10.21741/9781945291173-28 SN - 2474-395X VL - 2 SP - 163 EP - 168 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville (PA), USA AN - OPUS4-38920 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Herbst, Tristan T1 - Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk N2 - Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein methodisches Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk bereitgestellt. Das Bewertungskonzept ermöglicht einen ganzheitlichen Vergleich verschiedener Szenarien für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk unter Berücksichtigung der Anwendung von Mauerwerkbruch und aussortierter Fremdstoffe zur Verwertung. Es kombiniert die Kosten-Wirksamkeitsanalyse, die Stoffflussanalyse, die Ökobilanzierung, die Betrachtung sozialer Aspekte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Materialqualitäten. Das Bewertungskonzept basiert im Kern auf der Kosten-Wirksamkeitsanalyse (KWA) mit der Erweiterung um das Gesamtwirksamkeitswert-Kosten-Verhältnis. Hiermit können sowohl monetäre als auch nicht monetäre Effekte beurteilt werden. Ausgangspunkt der KWA ist ein klar definiertes Zielsystem. Im vorliegenden Fall wurden aus der EU-Abfallrahmenrichtlinie, dem Kreislaufwirtschaftsgesetz und der EU-Bauproduktenverordnung die vier Generalziele „Mensch und Umwelt“, „Ressourcenschonung“, „Ausreichende Materialqualität“ sowie „Wirtschaftlichkeit“ abgeleitet. Die Generalziele "Mensch und Umwelt" und "Ressourcenschonung" wurden weiter in Hauptziele, Ziele und Unterziele unterteilt. Die Quantifizierung und Beurteilung dieser beiden Generalziele erfolgt im Rahmen der Wirksamkeitsanalyse. Zur Quantifizierung der abstrakten Ziele wurden konkrete und messbare Zielkriterien ausgewählt, die üblicherweise bei der Ökobilanzierung und sozialorientierten Betrachtungen verwendet werden, z. B. Umweltauswirkungen, Material- und Energieverbrauch. Nach Ermittlung einer Gesamtwirksamkeit und den anfallenden Kosten für jedes Szenario wird das Gesamtwirksamkeit-Kosten-Verhältnis je Szenario errechnet. Dieses Verhältnis bildet die Grundlage für die abschließende Reihung der untersuchten Szenarien entsprechend ihrer nachhaltigkeitsbezogenen Wertigkeit im Sinne der europäischen und deutschen Kreislaufwirtschaft. Mit dem Konzept wird zukünftigen Nutzern eine strukturierte und methodische Bewertungsgrundlage als Planungsinstrument für Abbruchprojekte an die Hand gegeben. Gleichzeitig werden die Nutzer für bestehende Gestaltungsvarianten für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk sowie für die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Mauerwerkbruch sensibilisiert. T3 - BAM Dissertationsreihe - 151 KW - Nachhaltigkeit KW - Kosten- und Wirksamkeitsanalyse KW - Mauerwerkbruch KW - Abbruch KW - Aufbereitung PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-384853 SN - 978-3-9817853-8-8 SN - 1613-4249 VL - 151 SP - 1 EP - 146 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38485 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Drzymala, Sarah T1 - Instrumental analysis, metabolism and toxicity of cis- and trans-zearalenone and their biotransformation products N2 - Trans-Zearalenone(ZEN)is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which frequently contaminates cereal grains worldwide. Ingestion of food and feed containing ZEN causes numerous mycotoxicoses in animals and possibly humans with pronounced estrogenic effects. Due to the trans-configurated double bond, ZEN isomerizes to the cis-configuration upon the influence of light. This work investigates the instrumental analysis, metabolism and toxicity of ZEN and cis- ZEN. The first part focused on the determination of ZEN in edible oils. Due to a maximum level of 400 µg/kg ZEN in the European Union (EU), reliable analytical methods are needed. A comprehensive method comparison proved dynamic covalent hydrazine chemistry (DCHC) to be the most suitable approach. Thus, an automated solid phase extraction (SPE) coupled online to high performance liquid chromatography (HPLC) was developed with the novelty of a covalent SPE step comprising the DCHC principle. The automated online system allows an accurate, selective and reliable quantification of ZEN in edible oils in compliance with EU performance criteria while significantly reducing workload and thereby personnel costs. In contrast to ZEN, reference standards and analytical methods are missing for cis- ZEN which causes a lack of data on the occurrence, fate and risks of cis-ZEN. Therefore, a native and an isotopically labeled cis-ZEN standard were synthesized and implemented in an existing stable isotope dilution analysis HPLC tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) method. Using this method, a large extent of cis-ZEN formation was observed for ZEN contaminated maize germ oils when exposed to daylight which confirms that cis-ZEN can be a relevant food contaminant and should be considered in the analysis of food and feed. Furthermore, this work investigated the in vitro phase I metabolism of ZEN and cis-ZEN in rat and human liver microsomes by using HPLC-MS and -MS/MS analyses. The metabolic pathways of cis-ZEN were found to be essentially similar to ZEN including reduction and oxidation reactions generating α- and β-cis- zearalenol as well as 13- and 15-OH-cis-ZEN. A previously unidentified oxidative metabolic pathway for both isomers of ZEN results in the formation of cis-ZEN-11,12-oxide and ZEN-11,12-oxide in human liver microsomes. The estrogenicity of cis-ZEN and its reductive metabolites was assessed using the E-Screen assay. cis-ZEN proved to be slightly more estrogenic than ZEN. Biotransformation of cis-ZEN to β-cis-ZEL corresponds to a detoxification, whereas metabolism to α-cis-ZEL resembles a metabolic activation as its estrogenicity considerably exceeds that of cis-ZEN. The catecholic metabolites can be expected to show a decreased estrogenicity as demonstrated for 15-OH- ZEN. Independent of the estrogenic effects, the catecholic and epoxidic metabolites identified in this work can be expected to act genotoxic and carcinogenic. The epoxides in particular could fundamentally change the widely accepted view of ZEN causing adverse effects exclusively through endocrine disrupting actions. T3 - BAM Dissertationsreihe - 152 KW - Hydrazinchemie KW - Isotopenstandard KW - SPE-HPLC Automatisierung KW - Zearalenon KW - Isomerisierung PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-386016 SN - 978-3-9817853-9-5 SN - 1613-4249 VL - 152 SP - 1 EP - 160 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38601 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Abraham, O. A1 - Mooney, M. T1 - Geophysical methods in civil engineering: Overview and new concepts N2 - Geophysical methods have been used in civil engineering for decades. The main field of application is - to no surprise – in geotechnical projects from site characterization to foundation quality assurance. For more than 25 years, ground penetrating radar (GPR) and seismic methods have found applications in structural engineering. Recently introduced geophysical methods have been adopted to ultrasonic investigations in various fields. They help to improve the quality of structural imaging and to detect small changes in concrete. An overview of the history and current use of geophysics in civil engineering is given. Selected examples of new concepts include advances in wave based imaging, quality assurance for foundations, detecting small changes in concrete as well as moisture and corrosion detection are discussed. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Nondestructive testing KW - Civil engineering KW - Geophysics PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-344666 UR - https://www.ndt.net/?id=18260 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 6 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34466 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mayer, K. A1 - Krause, Martin A1 - Ibrahim, M. A1 - Schubert, Marcus T1 - Requirements for a Small Size Ultrasonic Imaging System for Inspection of Concrete Elements N2 - Ultrasonic imaging systems usually require an array of ultrasonic transducers for data acquisition on a wide area on top of an object under investigation. The goal of an imaging algorithm is the use of reflected ultrasound data to form a recognizable image. Conventional algorithms like SAFT are based on an inverse Huygens' principle and need therefore a dense measurement grid. This requires a big effort in data capturing. For simple and inexpensive measurement different strategies of imaging with reduced amount of data and examples with a manual scanning device on concrete elements are presented. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016 CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - NDT-CE KW - Ultrasonic echo KW - SAFT PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388548 SP - 1245 EP - 1254 PB - DGZfP CY - Bad Breising, Germany AN - OPUS4-38854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Philippe, P. A1 - Cuéllar, Pablo A1 - Brunier-Coulin, F. A1 - Luu, L.-H. A1 - Benahmed, N. A1 - Bonelli, S. A1 - Delenne, J.-Y. T1 - Physics of soil erosion at the microscale N2 - We focus here on the major and still relevant issue of soil erosion by fluid flows, and more specifically on the determination of both a critical threshold for erosion occurrence and a kinetics that specifies the rate of eroded matter entrainment. A state-of-the-art is first proposed with a critical view on the most commonly used methods and erosion models. It is then discussed an alternative strategy, promoting the use of model materials that allow systematic parametric investigations with the purpose of identifying more precisely the local mechanisms responsible for soil particle erosion and ultimately quantifying both critical onsets and kinetics, possibly through existing or novel empirical erosion laws. Finally, we present and discuss several examples following this methodology, implemented either by means of experiments or numerical simulations, and coupling erosion tests in several particular hydrodynamical configurations with wisely selected mechanical tests. T2 - 8th International Conference on Micromechanics on Granular Media CY - Montpellier, France DA - 03.07.2017 KW - Erosion phenomena KW - Onset of jet erosion KW - LBM-DEM numerical simulation KW - Experimental testing KW - PLIF-RIM optical techniques PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-411198 DO - https://doi.org/10.1051/epjconf/201714008014 VL - 140 SP - Paper 08014, 1 EP - Paper 08014, 4 PB - The European Physical Journal (EPJ) - Web of Conferences AN - OPUS4-41119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Daum, Werner A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Brandes, K. A1 - Kubowitz, P. ED - Curbach, M. ED - Opitz, H. ED - Scheerer, S. ED - Hampel, T. T1 - Erweiterte Strukturabbildung von Brücken mit adaptiven mathematischen Modellen zur Lösung aktueller noch ungelöster Probleme N2 - Health monitoring von größeren Strukturen erfordert die Betrachtung der gesamten Struktur, indem sowohl jener Bereich, der experimentell behandelt wird, als auch derjenige, der einer analytischen mechanischen Untersuchung unterzogen wird, in einem Gesamtzusammenhang erfasst wird. Die umfassende Behandlung des Problems gelingt dann in einer Gesamtmatrix, die im Beitrag vorgestellt wird. Auf eine Erweiterung der Methode zur Detektierung anwachsender Schädigungen wird hingewiesen. KW - Structural Health Monitoring KW - Schadensdetektion KW - Adaptives mathematisches Modell PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-201229 SN - 1613-6934 VL - Konstruktiver Ingenieurbau Dresden IS - 43 SP - 183 EP - 188 PB - Institut für Massivbau, TU Dresden CY - Dresden AN - OPUS4-43371 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Goedecke, Thomas A1 - Menrad, Andreas A1 - Bethke, John T1 - Application of nondestructive testing - Methods for packaging examination N2 - Nondestructive testing (NDT) methods are applicable in many ways for defect detection as well as optimization of packaging production processes. The visual inspection method is the technique which is mostly used, although neither the customer nor a skilled inspector may be aware of this. Techniques like ultrasound for wall thickness measurement, the application of x-ray techniques or the use of dye penetrant techniques for crack detection are rather well known to the NDT family. However, acoustic emission techniques can also be helpful for the characterization of packaging materials. In this paper the employment of x-ray computer tomography (CT) for measurement of wall thickness in plastic jerrycans, especially on the edges, and its possible optimization of production processes will be discussed. A comparison of the CT and ultrasonic examinations of wall thickness and the reliability of this measured data are also important points for the discussion, especially if some safety factors can be derived from the results. The leakage test is also good for jerrycans, IBCs or other kinds of drums for the transportation and storage of dangerous goods. The disadvantage of this kind of test is that a lack of quality, e.g. wall thickness deterioration, cannot be detected if the wall thickness withstands the internal pressure. Therefore, especially for Quality assurance, the other, previously mentioned techniques are better for a statistical assessment of a batch. This paper is focused on the comparison of different NDT results with special emphasis on the large range of material mechanical properties. T2 - 25th IAPRI Symposium on Packaging CY - Berlin, Germany DA - 16.05.2011 KW - Materialeigenschaft KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Computertomographie KW - Kunststoffbehälter PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-239191 SN - 978-3-940283-31-3 VL - 126 SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-23919 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Dey, Anika A1 - Pohl, Rainer A1 - Thomas, Hans-Martin T1 - 'Verortung' der Prüfergebnisse bei der ZfP an Eisenbahnschienen N2 - Das Schienennetz der DB und anderer Bahngesellschaften wird regelmäßig mit Schienenprüfzügen inspiziert. Die mit den Prüfzügen aufgenommenen Messdaten werden offline zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet. Um Prüfbefunde manuell nachprüfen und ggf. Reparaturmaßnahmen einleiten zu können, ist eine möglichst exakte Zuordnung der Befunde zum Prüfort notwendig. Theoretisch ist jeder Ort des Schienennetzes durch Streckennummer, Richtungskennzahl und Kilometrierung exakt beschrieben. In der Praxis treten jedoch bei der Zuordnung diverse Probleme auf: Die Kilometrierung wird während der Prüfung manuell erfasst, indem die Beschriftung der Kilometer- bzw. Hektometertafeln in das Prüfsystem eingegeben und deren Position beim Vorbeifahren per Tastendruck in die Messdaten 'eingeblitzt' wird. Die Hektometertafeln stehen jedoch nicht an der aufgedruckten Position, sondern sind am nächstgelegenen Mast montiert. Dagegen ist die Ungenauigkeit des manuellen 'Einblitzens' vernachlässigbar. Außerdem ist die Kilometrierung nicht immer eindeutig, da nach Umbaumaßnahmen Kilometersprünge (sowohl fehlende als auch doppelte Kilometer) auftreten können. Abhilfe verspricht der Einsatz des satellitengestützten GPS, vorausgesetzt, die Strecken sind exakt vermessen. Um eine ausreichende Positionsgenauigkeit auch bei schlechten Empfangsbedingungen zu erreichen, ist jedoch ein erheblicher Aufwand notwendig. Die Positionsgenauigkeit eines Standard-GPS-Empfängers genügt hier nicht. Es wird ein Verortungssystem hoher Positionsgenauigkeit auf der Basis des GPS vorgestellt, das sich derzeit in der Erprobung befindet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Verortung KW - GPS PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-252802 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P85) SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Wolf, Julia A1 - Mielentz, Frank A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Using embedded ultrasonic sensors for active and passive concrete monitoring N2 - Challenging new constructions and ageing infrastructure are increasing the demand for permanent monitoring of loads and condition. Various methods and sensors are used for this purpose. But the technologies available today have difficulties in detecting slowly progressing locally confined damages. Extensive investigations or instrumentations are required so far for this purpose. In this study we present new sensors and data processing methods for ultrasonic transmission, which can be used for non-destructive long term monitoring of concrete. They can be mounted during construction or thereafter. Larger volumes can be monitored by a limited number of sensors for changes of material properties. The principles of ultrasonic transmission and influencing factors are presented. This latter include load, damages as well as environmental parameters as temperature or moisture. Various methods for data processing, e. g. coda wave interferometry are introduced. They allow the detection of very small changes in the medium. The embedded sensors are shown including mounting and operation. Application examples so far include small scale laboratory freeze-thaw experiments, localizing loads in larger concrete models, monitoring load effects on real structures as well as detecting acoustic events. Some sensors are operating already for several years. The sensors can be used as transmitter or receivers or switched between both roles. While most of the previous experiments have been active (at least one sensor serving as transmitter), new studies show that the sensors are useful as well for passive measurements, e. g. in acoustic emission or time reversal experiments. Besides application in civil engineering our setups can also be used for model studies in geosciences. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - SHM KW - Monitoring KW - Ultrasound concrete KW - Embedded sensors PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-344652 UR - http://www.ndt.net/?id=18408 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fiedler Bremer, C. A1 - Scholz, R. A1 - Myslicki, S. A1 - Starke, P. A1 - Boller, C. A1 - Walther, F. A1 - Krause, Martin T1 - NDT-based characteriazation of timber and vulcanized fiber for civil infrastructure N2 - The paper addresses beech wood as well as vulcanized fiber and discusses the results obtained when using acoustic emission and thermography as non-destructive testing techniques along tensile and load increase fatigue tests to characterize the wooden material’s behavior under increasing fatigue loads to get enhanced information regarding the fatigue behavior of both materials. Reference is mainly made to the materials’ anisotropic and microstructural behavior and what implications this has with respect to the materials’ strength. The influence of moisture is discussed, as well as parameters that may deserve monitoring in the sense of structural health monitoring to be applied in timber structures in general. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Ermüdung KW - Belastungsversuch KW - Thermographie KW - ZfP KW - Timber PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-346377 UR - https://www.ndt.net/?id=18419 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 11 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Adam, Louisa A1 - Villalobos, S. A1 - Guimaraes, M. A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Detection of cracks perpendicular to the surface using acoustic methods N2 - Cracks perpendicular to the surface may be initial indicators for a deterioration process of concrete structures. Moisture penetrates inside the structure and transports adverse chemicals. The paper presents an investigation about the reliability of available commercial non-destructive evaluation techniques to reliably estimate the depth of surface-breaking cracks in reinforced concrete structures. Aim of the study was the investigation of surface-braking cracks under laboratory conditions. Commercial acoustic devices as impact echo equipment, single ultrasonic transducers and arrays were applied even if they have not been developed for this purpose. The commercial software and descriptions for application was followed strictly to compare the function, precision and repeatability of the measurements. Both, perpendicular notches and cracks have been considered. The study was completed with a discussion about reference specimens. The study was the basis for formulation of gaps in research. The Electric Power Research Institute (EPRI) has initiated and funded a Project. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Acoustic test KW - Commercial acoustic devices KW - Ultrasonic test KW - Crack depth KW - Concrete specimens PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345729 UR - https://www.ndt.net/?id=18412 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Feldmann, Rüdiger A1 - Zoёga, Andreas A1 - Milmann, Boris A1 - Krause, Martin T1 - Ortung tiefliegender Bewehrung durch Ultraschall mit bildgebender Phasenauswertung N2 - Die Ortung von schlaffer Bewehrung in Beton erfolgt routinemäßig mit bildgebenden Radar- oder Wirbelstromverfahren. Die Anwendung dieser Verfahren ist aber begrenzt, wenn es sich um die Ortung tiefliegender Bewehrung (ab ca. 30 cm) oder um jungen Beton handelt. Grund ist die Schwächung der Radarpulse durch oberflächennahe Bewehrung oder durch die Betonfeuchte. Das bildgebende Ultraschallechoverfahren bietet den Vorteil, dass die Ultraschallpulse in diesen Fällen eine wesentlich höhere Eindringtiefe erreichen. Im vorliegenden Beitrag wird eine Fallstudie vorgestellt, bei der mehrlagig eingebrachte Bewehrungseisen in einer nur einseitig zugänglichen 60 cm dicken Betonplatte geortet werden sollten, um eine Kernbohrung ohne Verkanten der Bohrkrone durchzuführen. Zur Ortung der Bewehrung wurde das Ultraschallechoverfahren mitScherwellen der Mittenfrequenz 50 kHz mit einem automatisch arbeitenden Bauwerksscanner eingesetzt. Aus den flächig aufgenommenen Messdaten wurde mit der Rekonstruktionsrechnung nach dem Prinzip der synthetischen Apertur (SAFT, Synthetic Aperture Focusing Technique) die Position der Bewehrungseisen bildhaft ortsgenau dargestellt. Dies gelingt mit einer Auswertungsoption, bei der die Phase der reflektierten Ultraschallpulse ermittelt und farbcodiert dargestellt wird (Phasenauswertung). Damit lassen sich Reflexionen der Bewehrung eindeutig von eventuellen Fehlstellen oder Rückwandechos unterscheiden. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2014 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2014 KW - Ultraschallecho-Verfahren KW - SAFT KW - Bewehrung KW - Beton KW - Abbildungsverfahren PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-351056 UR - https://www.ndt.net/?id=15885 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 8 SP - 1 EP - 11 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-35105 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Völker, Christoph A1 - Shokouhi, P. T1 - Data aggregation for improved honeycomb detection in concrete using machine learning-based algorithms N2 - We present the results of several machine learning (ML)- inspired data fusion algorithms applied to multi-sensory nondestructive testing (NDT) data. Our dataset consists of Impact-Echo (IE), Ultrasonic Pulse Echo (US) and Ground Penetrating Radar (GPR) data collected on large-scale concrete specimens with built–in simulated honeycombing defects. The main objective is to improve the detectability of honeycombs by fusing the information from the three different sensors. We describe normalization, feature detection and optimal feature selection. We have used unsupervised and supervised ML, i.e., classification and clustering, for data fusion. We demonstrate the advantage of data fusion in reducing the false positives up to 10% compared to the best single sensor, thus, improving the detectability of the defects. The methods were evaluated on a concrete specimen. The effectiveness of the proposed approach was demonstrated on a separate full-scale concrete specimen. The results indicate the transportability of the conclusions from one specimen to the other. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Data fusion KW - Concrete evaluation KW - Honeycombing KW - Machine learning KW - Clustering PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-350968 UR - https://www.ndt.net/?id=18364 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-35096 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rothbart, Nick A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Goldammer, M. A1 - Hohlstein, F. A1 - Koch, J. A1 - Kryukov, I. A1 - Mahler, G. A1 - Stotter, B. A1 - Oswald-Tranta, B. A1 - Sengebusch, M. T1 - A round robin test of flash thermography of CFRP and metal structures N2 - Within the scope of a DIN INS project, a flash thermography round robin test that evaluates reliability, comparability and efficiency of different testing situations is organized. The results give information about the detectability of defects e.g. by their size and depth, the evaluation method and by the materials used. Besides, the influence of equipment and parameters used by the participants on the results were analysed. All of the quantitative results as well as the feedback given by the participants will be presented in a DIN committee in order to contribute to a flash thermography standard. T2 - 7th International Symposium on NDT in Aerospace CY - Bremen, Germany DA - 16.11.2015 KW - Flash thermography KW - Round robin test KW - Metal KW - Flat bottom holes KW - SNR PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-351070 UR - https://www.ndt.net/?id=18921 SN - 1435-4934 VL - 21 IS - 4 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-35107 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas T1 - KorroPad - Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit von Oberflächen nichtrostender Stähle N2 - Mit dem KorroPad Verfahren ist es dem Anwender möglich den Zustand der Passivschicht nichtrostender Stähle auf sehr einfache und schnelle Weise einschätzen zu können. Das Verfahren eignet sich dazu, den Grad der Passivität in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen und der Zeit nachzuvollziehen. Dies ermöglicht dem Anwender und Verarbeiter von nichtrostenden Stählen, die Lagerungsbedingungen und –zeiten einer frisch bearbeiteten Stahloberfläche zu ermitteln, welche für die Ausbildung einer stabilen Passivschicht notwendig sind, bevor diese risikoarm eingesetzt werden kann. Wie die hier dargestellten Beispiele und auch weitere zahlreiche praktische Anwendungen gezeigt haben, eignet sich das KorroPad ebenfalls für die Identifikation kritischer Prozessparameter bei der Verarbeitung nichtrostender Stähle. Mit dem Verfahren lassen sich viele prozessbedingte Einflussfaktoren auf die Oberflächengüte wie auch auf den Werkstoff charakterisieren. Aufgrund der schnellen und einfachen Auswertung der Prüfergebnisse können positive wie auch negative Veränderungen hinsichtlich der Passivschichtstabilität zügig erkannt werden. Dies ermöglicht es dem Anwender schnell zu reagieren, um kritische Einflüsse zu korrigieren und um eine Optimierung von Inhouse-Prozessen durchzuführen. Weitere Einsatzgebiete sind im Bereich der Wareneingangs- und/oder Warenausgangskontrolle denkbar, überall wo es um die Frage der Passivschichtstabilität einer nichtrostenden Stahloberfläche geht. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Korrosionsschnelltest, Nichtrostender Stahl, Passivschicht, KorroPad PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355146 SN - 978-3-940283-77-1 VL - 157 SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-35514 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Schneider, Uwe A1 - Goedecke, Thomas A1 - Kraume, M. T1 - Durchströmung von Glaskapillaren mit Lachgas und Helium N2 - Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas) und Helium (He) sind gängige Prüfgase für Dichtheitsprüfungen. Die einfachste Leckgeometrie stellt ein ideal zylindrisches Rohr dar. Es wurden Glaskapillaren verschiedener Abmessungen mit Lachgas und Helium durchströmt. Der Überdruck am Kapillareingang lag zwischen 100 mbar und 400 mbar. Es handelte sich um vier annähernd zylindrische Glaskapillaren mit den mittleren Durchmessern: Kapillare 1: ca. 102 μm; Kapillare 2: ca. 71 μm; Kapillare 3B: ca. 49 μm; Kapillare 4: ca. 53 μm. Zudem wurde eine nichtzylindrische Kapillare geprüft (Kapillare 3A). Die Kapillaren 1, 2 und 3B wurden mit beiden Prüfgasen getestet. Kapillare 3A wurde nur mit Lachgas durchströmt, Kapillare 4 nur mit Helium. Für die Messung der Leckageraten kam das Überdruckverfahren mit Ansammlung (Verfahren B3 nach DIN EN 1779: 1999-10) zum Einsatz. Als Detektor für Lachgas diente der Lachgasdetektor Maihak Unor 6 N, für Helium der Leckdetektor T-Guard der Firma Inficon. Es wurden verschiedene Theorieansätze verglichen. Beim Theorieansatz Ib erfolgte die Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf die Helium-Messwerte und umgekehrt anhand der Druck-, Temperatur- und Gasartabhängigkeit der Leckagerate für laminar-viskose Gasströmung (DIN EN 1779: 1999-10; DGZfP-Richtlinie DP2: 2009-12). Beim Theorieansatz II wurde die Berechnung der Leckagerate für die laminar-viskose Rohrströmung unter der Annahme einer ideal zylindrischen Kapillare durchgeführt. Zusätzlich wurde mit „ANSYS Fluent“ eine CFD-Simulation vorgenommen. Bei Kapillare 3A wurde eine Serienschaltung der Strömungsleitwerte von Rohr und Düse angesetzt. Bei Anwendung des Ansatzes Ib werden bei Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Messwerte überschätzt. Umgekehrt werden bei der Umrechnung der Lachgas-Messwerte auf Helium die Helium-Messwerte unterschätzt. Bei Analyse der Einlauflängen der Rohrdurchströmung ist festzustellen, dass diese für Lachgas stets größer als für Helium sind. Bei Lachgas liegt daher für einige Messwerte noch keine ausgebildete laminare Rohrströmung vor. Einlaufeffekte können somit nicht vernachlässigt werden. Als Fazit ergibt sich, dass bei Verwendung von Helium als Prüfgas und Umrechnung der Helium-Messwerte auf Lachgas die Lachgas-Leckageraten sicherheitstechnisch konservativ abgeschätzt werden. T2 - 7. DGZfP-Fachseminar Dichtheitsprüfung und Lecksuche CY - Dortmund, Germany DA - 20.09.2016 KW - Laminare Strömung KW - Glaskapillaren KW - Lachgas KW - Helium PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-380965 UR - http://www.dgzfp.de/seminar/lecksuche/Pr%C3%A4sentationen SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-38096 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Millar, Steven A1 - Gottlieb, Cassian A1 - Wilsch, Gerd A1 - Eichler, Thorsten A1 - Bohling, C. A1 - Molkenthin, A. T1 - Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) - On-site investigatioons on a bridge with a mobile LIBS-system N2 - LIBS is on the step from a laboratory application to on-site analysis. A validated mobile LIBS-system for on-site application on building materials is under development at BAM in cooperation with industrial partners (system developers and companies), who will use this technique for investigation on building structures like bridges and parking decks. The system is designed to measure the content of harmful species like chlorine, sulfur or alkalis, to give the engineer a tool for the estimation of the condition of concrete structures and for quality assurance during concrete repair work on-site. In these work results of on-site measurements on a chloride contaminated bridge are shown. Further work will focus on providing guidelines to establish LIBS as a standard procedure for chemical investigations of building materials. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - LIBS KW - Chlorides KW - Sulfur KW - Alkalis KW - Corrosion KW - ASR KW - Chemical analysis KW - Chloride KW - Elementanalyse KW - Natrium KW - Baustoffuntersuchungen KW - Baustoffe KW - Dauerhaftigkeit KW - Messsysteme KW - Mobiles LIBS PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345795 UR - http://www.ndt.net/?id=18296 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 5 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34579 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grothe, Sven T1 - Ultrasonic signal evaluation used to detect weather-related temperature changes in a concrete specimen N2 - Ultrasonic measurement evaluation methods have been proven to be effective for detection of subtle changes, caused by temperature, load or moisture. However, for its application outdoors it is necessary to analyse unavoidable influences, such as weather. Therefore an ultrasonic monitoring system with 40 ultrasonic sensors (20 transmitters, 20 receivers; 25 kHz central frequenzy) has been implemented on a concrete specimen (4×5×0.8m3), that is exposed to weather conditions. Data from 400 sensor combinations was collected over a period of six months with an interval of two hours. The data was evaluated by both qualitative (correlation techniques) and quantitative (ultrasonic velocity changes via Coda Wave Interferometry and time of flight method) evaluation methods and compared to the temperature changes caused by weather. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-346398 UR - https://www.ndt.net/?id=18336 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Bronsert, Jeffrey T1 - Numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung an Eisenbahnfahrwegen und ihre Anwendung im Brückenübergangsbereich N2 - Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung von Eisenbahnfahrwegen, die auch für Fahrwege mit einer Diskontinuität einsetzbar ist. Der Fokus wurde hier auf Fahrwege mit einem Brückenbauwerk gelegt, weil es an den Übergängen zu einer erhöhten Beanspruchung kommt. Daher wurde für den Fahrweg mittels der Finiten Elemente Methode (FEM) ein dreidimensionales Modell mit einer Lösung im Zeitbereich entwickelt, das die wesentlichen Elemente des Schienenverkehrs, das Fahrzeug, den Fahrwegoberbau und den Untergrund, enthält. Aufgrund der unendlichen Ausdehnung des Untergrundes wurde für den Rand des endlichen FE-Gebiets, die sogenannte Scaled Boundary Finite Element Methode (SBFEM) verwendet, welche ein semi-analytisches Verfahren ist und die Abstrahlungsbedingung erfüllt. Da dieses Verfahren sowohl zeitlich als auch räumlich global ist, kann es mitunter für lange Simulationszeiten sehr aufwendig sein. Deshalb wurde es mittels der Methode der reduzierten Basisfunktionen und einer Linearisierung der Beschleunigungs-Einflussmatrix modifiziert, wodurch das Berechnungsverfahren effizienter gestaltet werden konnte. Anhand von zwei analytischen Lösungen aus der Bodendynamik konnte das modifizierte Verfahren der SBFEM validiert werden. Für ein Gleis auf homogenem Untergrund wurden mit Hilfe des gekoppelten FE-SBFE-Modells verschiedene Ergebnisse am Oberbau, im Boden und für die Ausbreitung von Erschütterungen berechnet, die sehr gut mit Ergebnissen aus der Literatur übereinstimmen. Zudem konnte das numerische Modell mit einer Schwingungsmessung an einer Schwelle eines realen Fahrwegs validiert werden. Unter Anwendung des gekoppelten FE-SBFE-Modells wurde ein Fahrweg mit Brückenbauwerk untersucht, wobei eine Beurteilung und Optimierung des Übergangsbereichs unter Verkehrslast hinsichtlich des Langzeitverhaltens im Vordergrund stand. Anhand von einfachen Bewertungskriterien, die als Indikatoren für das Langzeitverhalten dienen können, wurden verschiedene konstruktive Optimierungsmaßnahmen für den Brückenübergangsbereich diskutiert, wie zum Beispiel die Gestaltung eines Hinterfüllungsbereiches oder der Einsatz elastischer Elemente (Zwischenlagen, Besohlungen, Unterschottermatten) im Fahrweg. Das entwickelte numerische Modell für die Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung lässt sich ohne großen Aufwand auf weitere Problemstellungen von Übergangsbereichen erweitern, um spezifische konstruktive Optimierungsmaßnahmen zu untersuchen. T3 - BAM Dissertationsreihe - 157 KW - Brückenübergangsbereich KW - Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung KW - Gekoppeltes FE-SBFE-Modell PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-395784 SN - 978-3-9818270-6-4 SN - 1613-4249 VL - 157 SP - 1 EP - 140 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-39578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altenburg, Simon A1 - Chien, M. A1 - Bavendiek, F. A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Thermografische Schichtdickenbestimmung von Oberflächenschutzsystemen für Beton N2 - Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen auf Beton häufig eingesetzt um zum einen ein bestimmtes Aussehen zu schaffen und zum anderen das Bauteil vor Alterung, Verschleiß und Schädigung zu schützen. Für praktisch alle Ziele ist die Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung abhängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes IRKUTSK ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist. Hier wird ein kurzer Einblick in das zur Schichtdickenbestimmung entwickelte Thermografieverfahren gegeben. Die Besonderheiten bei der quantitativen Auswertung, die durch die Teiltransparenz der Polymerbeschichtungen auftreten, werden erläutert. Die Funktion des Verfahrens für einlagige Systeme wird anhand von La-bormessungen illustriert. T2 - Thermographie-Kolloquium 2017 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2017 KW - Schichtdickenbestimmung KW - Beton KW - Oberflächenschutzsystem KW - Thermografie PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-423577 SN - 978-3-940283-88-7 VL - 163 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-42357 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pasternak, H. A1 - Launert, B. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Rhode, Michael T1 - Advanced residual stress assessment of plate girders through welding simulation N2 - This article provides an impression on potentials in applying nowadays welding simulation tools in construction design. This is carried out exemplary on plate girders from two structural steel grades. The calculated residual stresses are compared with measurements by sectioning method. It has been repeatedly stated that present Eurocode models fail to approximate the residual stresses. Especially for high strength steel (HSS) only limited information is available on realistic occurring residual stresses in typical I-girders. The investigations are aimed to give further guidance on these values. A few proposals on advanced models are discussed. T2 - MBST 2016 - Modern Building Materials, Structures and Techniques CY - Vilnius, Litunia DA - 26.05.2016 KW - Residual stresses KW - Plate girders KW - I-shape sections KW - High-strength steel KW - Welding simulation PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-392177 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817305192 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.013 SN - 1877-7058 IS - 172 SP - 23 EP - 30 PB - Elsevier CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-39217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Galindo Guerreros, Julio Cesar A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Mackens, S. A1 - Fechner, T. T1 - Quality assurance of jet grout columns with borehole seismic measurements N2 - Sealing and strengthening of the subsoil by injection is a major issue in the field of geotechnical engineering. One commonly applied method is jet grouting, which allows creating columns of grouted soil by eroding and mixing the in-situ soil with a thin cement suspension. A general difficulty linked with this method is to predict the resulting column diameter and its material strength. In this paper we illustrate the application of a newly developed non-destructive quality assurance testing tool used to determine the diameter of jet grout columns. This approach incorporates standard crosshole and downhole seismic measurements. To demonstrate its effectiveness, we tested the new approach within two-dimensional finite-difference numerical simulations. Additional field tests showed that this tool is also applicable in real site conditions. For this purpose, three jet grout columns were produced with different process parameters in a depth between 3.0 and 10 m. The evaluated diameters were within 1.0 and 1.5 m, slightly deviating from the previously predicted range by the jet grouting contractor. Moreover, we were able to detect the base of the columns at 10 m depth with no significant difficulties. On the other hand, unsaturated, partly unconsolidated sands between ground water level and surface considerably affected the seismic data, hence complicating the detection of the top of the columns. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Jet grout KW - Seismics KW - Crosshole KW - Downhole PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-346753 UR - https://www.ndt.net/?id=18277 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34675 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dey, Anika A1 - Casperson, Ralf A1 - Pohl, Rainer A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Heyder, R. T1 - Erfahrungen mit der Wirbelstromprüfung beim Einsatz an unterschiedlichen Schienenstahlsorten N2 - Die steigenden Anforderungen im Schienenverkehr haben u. a. wachsende Betriebsbeanspruchungen für das Führungselement Schiene zur Folge. Auf Strecken mit hohen Belastungen wird dadurch die Entstehung von Rollkontaktermüdungsrissen, den sog. Head Checks, begünstigt. Für die Quantifizierung von Schäden im Hinblick auf eine optimierte Instandhaltung, setzt die DB AG daher seit einigen Jahren die Wirbelstromprüfung an Schienen ein. Es wurde ein Wirbelstromprüfsystem speziell für die Detektion und Bewertung von Head Checks auf der Schienenstahlsorte R260 entwickelt. Um den Instandhaltungsaufwand möglichst gering zu halten, unterliegen Eisenbahnschienen einer ständigen technologischen Weiterentwicklung durch die Hersteller. Durch Verbesserung der Schienenstahlsorten soll ein größerer Widerstand gegen die Bildung von Rollkontaktermüdungsrissen erreicht werden. Anhand von Streckenversuchen der DB AG in den letzten Jahren konnte festgestellt werden, dass tatsächlich eine Verminderung der Risswachstumsgeschwindigkeit erzielt wurde. Dafür zeigten sich im Vergleich zur Stahlsorte R260 abweichende Rissgeometrien, geringere Abstände zwischen den Ermüdungsrissen und somit eine größere Dichte des Rissfeldes. Die daraus resultierenden Folgen für die Ergebnisse der Wirbelstromprüfung werden hier erläutert. Praktische Prüferfahrungen an Schienenstahlsorten mit höherer Festigkeit werden vorgestellt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Schienenstahlsorten KW - Schienenfehler KW - Eisenbahnschiene PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-252793 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.2.A.4) SP - 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osterloh, Kurt A1 - Fratzscher, Daniel A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe A1 - Hasenstab, A. A1 - Bücherl, T. A1 - Schillinger, B. T1 - Partielle Tomographie mit Neutronen zur Beurteilung von Leimschichten in Holz N2 - Verleimte Holzproben wurden je nach Größe mit thermischen (ANTARES) bzw. schnellen Neutronen (NECTAR) an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München in Garching untersucht. Entweder ließen die durchstrahlbare Schichtdicke oder die eingeschränkte Strahlgeometrie es nicht zu, das Probenteil allseitig zu durchstrahlen. Um dennoch innere Strukturen wie Leimschichten zumindest mit einem eingeschränkten Winkelbereich tomographisch darzustellen, wurde mit Hilfe des Slice-Theorems erfolgreich rekonstruiert. Ein Brett von 2 cm Dicke wurde mit thermischen Neutronen erfolgreich untersucht, ein größeres mit schnellen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Neutronentomographie KW - Eingeschränkter Winkelbereich KW - Holz PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250649 SN - 978-3-940283-33-7 VL - 127 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-25064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Potentialfeldmessung – Neufassung des B3- Merkblatts und Praxisbeispiele N2 - Das Merkblatt B3 „Elektrochemische Potentialmessungen zur Detektion von Bewehrungsstahlkorrosion“ ist im Jahr 2014 in der dritten überarbeiteten Fassung erschienen. Die erste Ausgabe des Merkblattes stammte aus dem Jahr 1990. Seitdem hat sich die Potentialfeldmessung von einer Messaufgabe für Korrosionsexperten zu einer Standard-Prüfaufgabe bei der Instandsetzung von (Verkehrs-)Bauwerken und der Ausführung von KKS-Systemen entwickelt. Dieser Entwicklung trägt die Überarbeitung des Merkblatts Rechnung: Während in früheren Fassungen die Verfahrensbeschreibung im Vordergrund stand, rückten bei den Überarbeitungen sukzessiv Maßnahmen zur Sicherstellung einer einheitlichen Qualität bei der Durchführung und Auswertung der Messungen in den Vordergrund. Dieser Trend setzt sich auch in der Merkblatt-Fassung von 2014 fort. So wurde die Durchführung der Messungen gegenüber der Vorgängerversion weiter spezifiziert. Zusätzlich wurden erstmals Vorgaben zur grafischen Darstellung der Messergebnisse aufgenommen und zur statistischen Analyse von Potentialfeldmessdaten, wie sie im europäischen Ausland z.T. üblich ist, kritisch Stellung genommen. Eine weitere wesentliche Ergänzung des Merkblatts sind die Hinweise zur Ausschreibung, die in der Fassung von 2014 erstmals aufgenommen wurden und dazu beitragen sollen, bis dato häufige Missverständnisse bei der Definition der Messaufgabe und der Abgrenzung zwischen Grundleistungen und zusätzlichen Leistungen zukünftig zu vermeiden und so eine bessere Vergleichbarkeit von Angeboten und höhere Kostensicherheit für beide Seiten sicherzustellen. Ein wesentliches Element bei der Qualitätssicherung ist die Qualifikation des Prüfpersonals. Entsprechende Fortbildungsprogramme werden von der Bundesanstalt für Materialprüfung bereits seit mehreren Jahren angeboten und sind ab 2016 auch von anderen Ausrichtern geplant. Auf diese Angebote wird in dem Merkblatt explizit hingewiesen. Eine verpflichtende Teilnahme an einer Fortbildung im Sinne einer Zertifizierung ist in dieser Fassung des Merkblatts nicht vorgesehen, soll jedoch in zukünftige Merkblatt-Fassungen aufgenommen werden. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Potentialfeldmessung KW - Korrosion KW - Betonstahlkorrosion PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-396322 UR - https://www.ndt.net/?id=20970 AN - OPUS4-39632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osterloh, Kurt A1 - Ewert, Uwe A1 - Zvizdic, D. A1 - Krstelj, V. T1 - Die EFNDT Arbeitsgruppe 5 'Öffentliche Sicherheit mit ZfP-Techniken' neu formiert N2 - Für die öffentliche Sicherheit wird gesorgt, indem Gefahren rechtzeitig entdeckt werden. Deren Ursprung kann im technischen oder menschlichen Versagen liegen, womit im englischen Sprachraum zwischen 'Safety' und 'Security' unterschieden wird. Hinsichtlich der Folgen verschwimmt aber dieser Unterschied, obwohl für deren Verhinderung unterschiedliche Zuständigkeiten existieren. Bezüglich des gemeinsamen Interesses und auch überlappender Methoden und Vorgehensweisen würden beide Seiten gewinnen können, wenn es eine Brücke zwischen ihnen gäbe. Eine solche zu schaffen hat sich die EFNDT Arbeitsgruppe (Working Group) 5 zur Aufgabe gestellt. Gestaltet werden soll sie durch gemeinsame Veranstaltungen und Seminaren, die zur Bildung von Konsortien und der Durchführung gemeinsamer Projekte führen sollen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 03.05.2011 KW - EFNDT Working Group 5 KW - Technische und öffentliche Sicherheit KW - Gemeinsamkeiten in ZfP und öffentlicher Sicherheit KW - Brückenbildung zwischen Zuständigkeitsbereichen PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250631 SN - 978-3-940283-33-7 VL - 127 SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-25063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Eckey, Andreas A1 - Pohl, Rainer A1 - Allner, C. A1 - Beilken, D. T1 - Wirbelstromprüfsystem für Schienenbearbeitungsmaschinen N2 - PLR Prüftechnik Linke & Rühe Magdeburg und die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin haben in Zusammenarbeit mit anderen Partnern im Laufe der letzten Jahre verschiedene Wirbelstromsysteme zur Prüfung verlegter Schienen auf rissartige Fehler des Typs Head Checks entwickelt. Die Entwicklung dieser Systeme erfolgte mit dem Ziel, ein Hilfsmittel für die Planung von Schieneninstandhaltungsmaßnahmen zu schaffen. Die Systeme haben sich im praktischen Prüfeinsatz bewährt. Hierzu wurde regelmäßig auf den vorhergehenden Tagungen berichtet. Bei der Schieneninstandhaltung kommen unterschiedliche Typen von Schienenbearbeitungsmaschinen zum Einsatz, z. B. Schienenfräs- und Schleifzüge. Seit einiger Zeit wird von Seiten der Schienennetzbetreiber vermehrt ein Qualitätsnachweis nach erfolgter Schienenbearbeitung gefordert. Hierzu wurde ein Wirbelstromprüfsystem entwickelt, dass speziell an die Erfordernisse der Qualitätsüberwachung in Schienenbearbeitungsmaschinen angepasst ist. Das Prüfsystem wird vorgestellt und über erste Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz wird berichtet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Wirbelstromprüfung KW - Schienenbearbeitung KW - ZfP KW - Eisenbahn PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-290651 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Poster 62 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-29065 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiehle, Philipp A1 - Härder, Michelle A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Quantification of moisture content in earth block masonry under natural climatic conditions N2 - The aim of this study is to accurately predict the moisture content in earth block masonry exposed to natural climatic conditions, which is a key factor in assessing its load-bearing capacity. Nuclear magnetic resonance relaxometry and humidity sensor measurements were carried out to quantify the moisture content. In addition, a customised test setup was developed to determine the capillary water absorption of earth blocks. This approach takes into account the deceleration of water absorption due to the swelling of clay minerals and organic additives, which leads to realistic transport coefficients in the hygroscopic range. This allows the moisture content of earth block masonry to be predicted accurately. With regard to the moisture behaviour of typical exterior wall constructions in living spaces, it was found that the equilibrium moisture content in earth block masonry is always lower than 65 % relative humidity, which corresponds to the permissible limit of the recently published German design standard for load-bearing earth block masonry. KW - Earth block masonry KW - NMR relaxometry KW - Hygrothermal simulation KW - Load-bearing capacity KW - Moisture content KW - Embedded humidity sensors PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-623518 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139513 VL - 459 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Agasty, Amit A1 - Costard, Rene A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kind, Thomas A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - A comprehensive experimental assessment of reinforced concrete walls under blast: In situ monitoring of loading, dynamic response and damage with NDT methods and embedded sensors N2 - A safety or security related assessment of explosions, accidental and intentional scenarios alike, often necessitate performance of resource intensive replication tests. For an efficient assessment without performing full scale blast tests, e.g., supported by numerical simulations, detailed knowledge is necessary to predict the blast loading from a given charge configuration, the resulting dynamic response of the structure under investigation as well as the resulting damage. Validation of numerical simulation requires the spatially resolved acquisition of all these parameters in real time. In this paper we present a set of measurement techniques and discuss their suitability for monitoring reinforced concrete (RC) walls under blast loading. Different blast-loading scenarios were realized by varying the charge weight and the standoff distance. The dynamic loading of the wall was characterized with pressure sensors complemented by numerical simulations using the APOLLO Blastsimulator and ConWep. High speed digital image correlation (DIC) was implemented in combination with multiple acceleration sensors to observe the dynamic deflection of the walls during the loading and to determine the residual deformation after the loading had ceased. In addition, one test specimen was instrumented with fiber optic sensor cables. These fiber optic sensors were used for distributed acoustic sensing (DAS) delivering information on dynamics of compression and tension cycles from within the structure. Additionally, the local damage pattern emerging during the series of blasts was determined via distributed fiber optic strain sensing (DSS) to enable the characterization of visual and non-visual damage to the structure. The obtained information was compared to results by an ultrasound structure-scanner. KW - Blast testing KW - Reinforced concrete KW - NDT methods KW - Fiber optic sensing KW - DIC KW - Numerical simulations KW - APOLLO Blastsimulator PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1177/20414196251353795 SN - 2041-4196 SP - 1 EP - 31 PB - Sage Publications AN - OPUS4-63832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Systems With Cryogenic Liquefied Gases In Fire-Incidents N2 - The volumetric energy density of a gas can be increased by liquefaction, which occurs when the gas is cooled below the saturation point. Liquefied gases of great importance to the energy transition are Liquefied Hydrogen (LH2) and Liquefied Natural Gas (LNG), which can be liquefied at temperatures below 160°C. Systems for storing these gases typically must be overpressure resistant and require thermal super insulations (TSI) to hold cryogenic conditions and minimize boil-off losses from evaporation. TSI with vacuum and MLI or perlites are suitable for many applications involving LNG and LH2. Such systems are typically double-walled structures where the inner wall is in contact with the cryogenic liquefied gas. MLI or perlites are located in the gap between the inner and the outer wall, that is kept under vacuum conditions. This combination of insulations strongly reduces the heat transfer between the environment and the cryogenic liquefied gas. From an economic point of view the systems are well sophisticated. However, knowledge of the behavior of this kind of systems in a typical event such as a fire is limited, but necessary to evaluate the safety of the increasing number of applications. The objective of the research is to determine how TSI behaves at different fire temperatures during fire exposure and afterwards. Special attention is paid to changes in the heat flux, the material properties and vacuum state over time. For this purpose, thermogravimetric analysis (TGA) studies have been carried out. In addition, a test rig was developed that allows testing of TSI at temperatures up to 1000°C under realistic integration conditions and subsequent analysis of the TSI samples. In the test rig the double-wall with vacuum and MLI or perlites inside is simulated. The fire conditions are simulated on one side of the double-wall by adjustable electrical heating elements. This process allows the implementation of repeatable heat flows of up to 100 kW/m². On the other side of the double-wall, cold or cryogenic conditions are simulated with a heat exchanger through which water or the vapor of liquid nitrogen (approx. -196°C) flows. The heat exchanger is also used to determine the heat flux through the double-wall. Thus, the test rig allows thermal loading and performance analysis of TSI samples at the same time. Compared to tests with real cryogenic systems, tests with this experimental setup have the advantage that, first, the instrumentation is easier to realize, and a higher repeatability is ensured. Second, the local heat flow can be determined over time, and the sample of a TSI can be taken non-destructively and thus analyzed. Third, the tests are less risky as well as time+ and material intensive, so that more tests and variants can be investigated with the same budget. Preliminary results obtained considering several types of MLI under vacuum show that all observed typs of MLI can be damaged under strong thermal loading. The damages observed were outgassing, melting, shrinkage, cracking, lump formation, and concomitant local loss of the MLI's function as a radiation shield. However, the study also shows that a damage does not always have an extreme effect on the insulating performance. T2 - IMECE2022 CY - Columbus, Ohio, USA DA - 30.10.2022 KW - LH2 KW - LNG KW - Safety KW - Insulation KW - Tank PY - 2022 AN - OPUS4-56445 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Döring, Ingo A1 - Holtappels, Kai A1 - Krischok, Frank A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Oeleker, Karin A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Pötzsch, Michael A1 - Thomalla, Nadine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die „Empfehlungen über die Beförderung gefährlicher Güter, Handbuch über Prüfungen und Kriterien“ ergänzen die „ Empfehlungen über die Beförderung gefährlicher Güter, Modellvorschriften“ und das „Global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS)“. Sie enthalten Kriterien, Prüfmethoden und Verfahren, die für die Klassifizierung gefährlicher Güter gemäß den Vorschriften der Teile 2 und 3 der Modellvorschriften als auch von Chemikalien, von denen physikalische Gefahren nach dem GHS ausgehen, anzuwenden sind. Das Handbuch über Prüfungen und Kriterien, ursprünglich entwickelt vom „Economic and Social Council’s Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods“, welches eine erste Version im Jahre 1984 annahm, wurde regelmäßig aktualisiert und berichtigt. Gegenwärtig erfolgt die Aktualisierung unter Federführung des „Committee of Experts on the Transport of Dangerous Goods and on the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals“ (Sachverständigenausschuss), welches das ursprüngliche Gremium 2001 ersetzte. Die sechste überarbeitete Ausgabe enthält alle Änderungen zur fünften überarbeiteten Ausgabe, die vom Ausschuss während seiner fünften und sechsten Sitzungsperiode 2010 und 2012 angenommen wurden (veröffentlicht unter den Dokumentennummern ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.1 und ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.2), die während der siebenten Sitzungsperiode 2014 angenommenen Änderungen (ST/SG/AC.10/42/Add.2) sowie das Corrigendum zur 6. Ausgabe vom Februar 2016 (ST/SG/AC.10/11/Rev.6/Corr.1). KW - Gefahrgutbeförderung KW - UN-Prüfhandbuch PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-393162 SN - 978-3-9817853-2-6 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. SP - 1 EP - 558 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 6. AN - OPUS4-39316 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Aktuelle Versuche der BAM N2 - Da die Exkursion zur BAM pandemiebedingt entfallen musste, wurden verschiedene Versuche aus den Bereichen Verpackungen und Lithiumbatterien online vorgestellt T2 - 18. Gefahrgut-Technik-Tage Berlin 2021 CY - Berlin, Germany DA - 18.11.21 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Kisten aus Wellpappe KW - Fallprüfung KW - Lithiumbatterien PY - 2021 AN - OPUS4-54179 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Beförderungsfragen im Zusammenhang mit Lithium-Batterien N2 - Für den Transport von Lithium-Batterien sind verschiedene Vorschriften des Transportrechts zu beachten. Insbesondere für defekte und beschädigte Lithium-Batterien, die beim Transport gefährlich reagieren, in Brand geraten oder giftige Gase freisetzen können, werden in 2019 neue Regelungen anwendbar sein. Die BAM ist in Deutschland zuständige Behörde für deren Umsetzung. T2 - Gefahrguttag des BMVI im Rahmen der IAA Nutzfahrzeuge CY - Hannover, Germany DA - 25.09.2018 KW - Lithium Batterien KW - Gefahrgut Transport KW - Verpackungen PY - 2018 AN - OPUS4-47112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Damaged and defective batteries - Criteria for packagings under P911/LP906 N2 - Defective or damaged Lithium batteries may react dangerously during transport. Requirements for the safe transport of such batteries have been developed at UN level. They are adopted in the respective transport regulations. BAM as competent authority has the task to interpret those regulations and has developed procedures for testing and approval. T2 - 23rd International Congress for Battery Recycling ICBR 2018 CY - Berlin, Germany DA - 26.09.2018 KW - Lithium batteries KW - Safe transport KW - Defective lithium batteries KW - Packaging KW - Dangerous goods KW - Thermal runaway PY - 2018 AN - OPUS4-47111 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Günzel, Stephan T1 - The maximum acceptable consequence limit as a control instrument N2 - The presentation starts with the first agreement of making a national attempt for the introduction of a pV-limit for hydrogen transport. It explains aspects of the technical development, provides an impression of catastrophic incidents, and explains the difference between risk control and consequence limitation. Then the process of determining consequences and the result from the discussion at the UN-WG are explained. The next part summarises the approach for counting the number of impacted persons as a function of the model of pressure wave, the pressure peak, the limits of injured persons and the population density. Finally, the latest state of the discussion and the subsequent recommendations for a pV-value and the adequate phrases for explanation are introduced. T2 - 29th BAM-DIN-IGV-DVFG-Meeting CY - Online meeting DA - 23.02.2022 KW - Hydrogen KW - Pressure recepacles KW - Consequence limit KW - Risk control KW - Population density KW - Pressure wave PY - 2022 AN - OPUS4-54608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Herausforderung: Verpackungen von Lithiumbatterien N2 - Je nach Zustand bestehen unterschiedliche Anforderungen an Verpackungen zum Transport von Lithiumbatterien. Hierbei sind bestimmte Prüfungen und Kriterien zu betrachten. Aktuell besteht insbesondere der Bedarf an Verpackungen für kritisch defekte Batterien. Innovative Lösungen sind gefordert. T2 - Workshop AG Future Markets New Energy Packaging CY - Online meeting DA - 12.03.2021 KW - Lithium Batterien KW - Gefahrgutverpackungen PY - 2021 AN - OPUS4-54181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Long, Lijia A1 - Döhler, M. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Determination of structural and damage detection system influencing parameters on the value of information N2 - A method to determine the influencing parameters of a structural and damage detection system is proposed based on the value of Information analysis. The value of information analysis utilizes the Bayesian pre-posterior decision theory to quantify the value of damage detection system for the structural integrity management during service life. First, the influencing parameters of the structural system, such as deterioration type and rate are introduced for the performance of the prior probabilistic system model. Then the influencing parameters on the damage detection system performance, including number of sensors, sensor locations, measurement noise, and the Type-I error are investigated. The preposterior probabilistic model is computed utilizing the Bayes’ theorem to update the prior system model with the damage indication information. Finally, the value of damage detection system is quantified as the difference between the maximum utility obtained in pre-posterior and prior analysis based on the decision tree analysis, comprising structural probabilistic models, consequences, as well as benefit and costs analysis associated with and without monitoring. With the developed approach, a case study on a statically determinate Pratt truss bridge girder is carried out to validate the method. The analysis shows that the deterioration rate is the most sensitive parameter on the effect of relative value of information over the whole service life. Furthermore, it shows that more sensors do not necessarily lead to a higher relative value of information; only specific sensor locations near the highest utilized components lead to a high relative value of information; measurement noise and the Type-I error should be controlled and be as small as possible. An optimal sensor employment with highest relative value of information is found. Moreover, it is found that the proposed method can be a powerful tool to develop optimal service life maintenance strategies—before implementation—for similar bridges and to optimize the damage detection system settings and sensor configuration for minimum expected Costs and risks. KW - Damage detection systems KW - Value of information KW - Deteriorating structures KW - Probability of damage indication KW - Decision theory PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-508083 DO - https://doi.org/10.1177/1475921719900918 SN - 1475-9217 SN - 1741-3168 VL - 21 IS - 1 SP - 19 EP - 36 PB - Sage Publications CY - Thousand Oaks, Calif. AN - OPUS4-50808 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Long, Lijia A1 - Alcover, I. F. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Utility analysis for SHM durations and service life extension of welds on steel bridge deck N2 - Optimization of the duration of Structural Health Monitoring (SHM) campaigns is rarely performed. This article provides a utility-based solution to posteriorly determine: i) optimal monitoring Durations and ii) the extension of the service life of the welds on a steel bridge deck. The approach is Illustrated with a case study focusing on remaining fatigue life estimation of the welds on the orthotropic steel deck of the Great Belt Bridge, in Denmark. The identification of the optimal monitoring duration and the decision about extending the service life of the welds are modelled by maximizing the expected benefits and minimizing the structural risks. The results are a parametric analysis, mainly on the effect of the target probability, benefit, cost of failure, cost of rehabilitation, cost of monitoring and Discount rate on the posterior utilities of monitoring strategies and the choice of service life considering the risk variability and the costs and benefits models. The results show that the decision on short-term monitoring, i.e., 1 week every six months, is overall the most valued SHM strategy. In addition, it is found that the target probability is the most sensitive parameter affecting the optimal SHM Durations and service life extension of the welds. KW - Fatigue KW - Monitoring strategy KW - Orthotropic steel deck KW - Structural health monitoring KW - Utility and decision theory PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521719 DO - https://doi.org/10.1080/15732479.2020.1866026 SN - 1573-2479 VL - 18 IS - 4 SP - 492 EP - 504 PB - Taylor Francis Online AN - OPUS4-52171 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Role of the Authority in the Approval Process of Packaging N2 - In Germany, BAM is the competent authority in the field of dangerous goods transport. The international dangerous goods transportation rules are presented and their adaptation into German law is described. BAM is responsible for dangerous goods packaging testing, manufacturer surveillance, packaging approvals and inspection of IBC and provides “Gefahrgutregeln” (GGR) to define the processes, e.g. of dangerous goods packagings approvals and surveillance.” T2 - Sino-German Workshop on Dangerous Goods Packaging CY - Online meeting DA - 18.11.2022 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Zulassung KW - ADR PY - 2022 AN - OPUS4-56754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Long, Lijia A1 - Anh Mai, Q. A1 - Morato, P. G. A1 - Dalsgaard Sorensen, J. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Information value-based optimization of structural and environmental monitoring for offshore wind turbines support structures N2 - The use of load and structural performance measurement information is vital for efficient structural integrity management and for the cost of energy production with Offshore Wind Turbines (OWTs). OWTs are dynamically sensitive structures subject to an interaction with a control unit exposed to repeated cyclic wind and wave loads causing deterioration and fatigue. This study focuses on the quantification of the value of structural and environmental information on the integrity management of OWT structures, with the focus on fatigue of welded joints. By utilizing decision analysis, structural reliability methods, measurement data, as well as the cost-benefit models, a Value of Information (VoI) analysis can be performed to quantify the most beneficial measurement strategy. The VoI assessment is demonstrated for the integrity management of a butt welded joint of a monopile support structure for a 3 MW OWT with a hub height of approximately 71m. The conditional value of three-year measured oceanographic information and one-year strain monitoring information is quantified posteriori in conjunction with an inspection and repair planning. This paper provides insights on how much benefits can be achieved through structural and environmental information, with practical relevance on reliability-based maintenance of OWT structures. KW - Structural health monitoring KW - Offshore wind turbine KW - Monopile support structure KW - Value of information KW - Weld fatigue KW - Decision tree KW - Dynamic Bayesian Network PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-514098 DO - https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.06.038 VL - 10 IS - 159 SP - 1036 EP - 1046 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Greiser, Sebastian A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Hunger, M. A1 - Jäger, Christian T1 - Differentiation of the solid-state NMR signals of gel, zeolite phases and water species in geopolymer-zeolite composites N2 - Geopolymer-zeolite composites were synthesized using a silica-rich industrial byproduct from chlorosilane production and sodium aluminate. Pastes were cured at 80 °C and 80% RH, and subsequently dried in two different climates: at 23 °C and 50% RH, and under vacuum. 1H MAS, 23Na MAS and 29Si MAS NMR and XRD measurements were performed after the drying procedures as well as after subsequent aging. Zeolite Na-A was found beside traces of faujasite-type zeolite and zeolite EMT as major crystalline phases in the cured composites; the fraction of geopolymeric gel in the reaction products was determined to be ~18% on a molar basis. Various water species could be distinguished using 1H MAS and 1H-29Si CP MAS NMR, applying rotorsynchronized echo experiments. The largest fraction of the pore water resides in the α-cages of the zeolite Na-A and in the geopolymeric gel; in addition, water exists in the β-cages of the zeolites and adsorbed at sodium ions. The water species in α-cages and in the pores of the geopolymeric gel exhibit slightly different chemical shifts of 4.7 ppm and 4.9 ppm, respectively, in the 1H MAS NMR spectra. Changes of the water content in the geopolymer pores of differently dried samples were observed and led to slightly varied chemical shifts in the 29Si MAS NMR spectra too. Measurements after more than 500 days revealed no significant aging effects of the composites, which confirm their chemical stability. KW - Geopolymers KW - Aluminosilicate inorganic polymers KW - Zeolite Na-A KW - Spectroscopy KW - Drying PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.11.004 SN - 0272-8842 VL - 43 IS - 2 SP - 2202 EP - 2208 PB - Elsevier AN - OPUS4-38694 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Reinemann, Steffi A1 - Ebell, Gino T1 - Electrochemical investigations of carbon steel reinforcement and galvanized steel reinforcement in fresh geopolymer mortars N2 - Concrete is the most produced material in the world. Every year approx. 6.000.000.000 m³ are produced worldwide and it is expected that the production volume will continue to increase because of the economic growth of many countries around the world. This development will also result in an increase of manufacturing CO₂ emissions if nothing changes. The cement production is already responsible for 5-10 % of the worldwide anthropogenic CO₂ emissions. An immense decrease of the CO₂ emissions (approx. 45-65 %) can be achieved by the use of geopolymers as binder instead of ordinary Portland cement. However, so far only limited data exists regarding the corrosion behavior of reinforcements in geopolymer concretes. The poster shows by means of different electrochemical investigations the formation of a protective layer on the surface of carbon steel reinforcement and galvanized steel reinforcement in fresh geopolymer mortars and in a fresh mortar with Portland cement as reference. The free corrosion potential in combination with current density potential curves as well as polarization resistances show the development of a protective layer on the reinforcement. The monitoring of the free corrosion potential starts with the first contact of the rebar with fresh mortar and ends after a passive condition was reached. The further electrochemical investigations are done during the potential monitoring under active conditions, semi active conditions and passive conditions. The results show that the formation of the protective layer in geopolymer mortars is significant slower than in mortar with Portland cement. The two investigated geopolymer mortars also show a significant difference in formation of the protective layer. This can depend on the different solidification time of the geopolymer mortar. T2 - Eurocorr 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 03.09.2017 KW - Corrosion KW - Geopolymer concretes KW - Reinforcement PY - 2017 AN - OPUS4-41860 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hu, Nanjie Hu A1 - Hüsken, Götz T1 - Influence of activator composition on the strength, shrinkage and chloride migration resistance of alkali-activated slag mortars N2 - Alkali-activated slag materials are known for their high Chloride penetration resistance. This makes them potentially applicable as repair systems for damaged steel-reinforced concrete structures, which are exposed to chloride attack. For this purpose, the influence of the activator composition, i.e. the SiO2 and Na2O concentration of the alkaline solution on a) the compressive strength, b) shrinkage and mass change and c) the resistance against chloride penetration of four alkali-activated slag mortars (AASM) were studied. An ordinary Portland cement-based mortar was used as the reference sample. Increasing SiO2 and Na2O concentrations increased the strength, shrinkage and mass loss of the AASMs. The resistance of the mortars against chloride penetration was evaluated using the non-steady-state migration coefficient Dnssm obtained from NT BUILD 492. The results indicate that the Dnssm is related to differences in the pore solution of the AASMs rather than to differences in their microstructure. An upcoming study of the authors is going to evaluate this hypothesis by the accelerated chloride penetration (diffusion) test. T2 - The 6th International Conference on Non-Traditional Cement and Concrete CY - Brno, Czech Republic DA - 20.06.2017 KW - Alkali-activated slag mortar KW - Strength KW - Shrinkage KW - Chloride migration coefficient PY - 2017 AN - OPUS4-44080 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Bernal, S. A. T1 - RILEM TC CUC: Carbon dioxide uptake by concrete during and after service life – Opening Letter N2 - The ability of cement to chemically bind CO2 in a carbonation reaction enables the material to act as a carbon sink, which could partly account for offsetting the CO2 emissions associated with cement production. In response to the many open questions in this context, the RILEM Technical Committee CUC was created in May 2024. The focus of the TC will be to facilitate discussions regarding the current approaches to estimate the CO2 uptake by cementitious materials (concrete and other construction products) during and after service life. This Opening Letter presents aspects of the motivation to establish the TC, a brief overview of the state of the art in the field, the scheduled work programme, and the anticipated impact of the TC outputs. Though it is not intended to be an exhaustive discussion of the challenges to be addressed, from what is summarized in this letter, it is clear that work is required to base estimates of CO2 uptake by cementitious materials on a data set that is as extensive, accurate and forward-looking as possible. It is anticipated that the inclusion of interdisciplinary perspectives and data from academia and industry will enable progress in the field. KW - Cement KW - Concrete KW - Recarbonation KW - Carbon dioxide uptake KW - Carbonation rate PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-623724 DO - https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2024.208 SN - 2518-0231 VL - 9 SP - 61 EP - 67 PB - RILEM AN - OPUS4-62372 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Dauerhaftigkeit von Betonen auf Basis klimafreundlicher Bindemittel N2 - Aus Gründen des Klimaschutzes werden in den kommenden Jahren mehr Zemente mit verringertem Klinkerfaktor und alternative Bindemittel (klimafreundliche Bindemittel) zum Einsatz kommen. Für ihre sichere und zuverlässige Verwendung ist ein umfangreiches Verständnis der Einflüsse auf die Dauerhaftigkeit der aus ihnen hergestellten Betone notwendig. Der vorliegende Beitrag gibt einen kurzen Überblick über einige jüngere Entwicklungen und Forschungsergebnisse auf dem Gebiet. Der Fokus liegt auf Ergebnissen der Arbeiten von Technischen Komitees der RILEM sowie der EFC und eigenen Forschungsergebnissen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Klimafreundliche Bindemittel KW - Betone PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612872 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 22 EP - 29 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61287 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sittner, Jonathan A1 - Hoffmann, T. A1 - Bertmer, M. A1 - Neubert, M. A1 - Schuster, T. A1 - Gluth, Gregor ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Optimizing calcination methods towards a more sustainable production of calcined clays N2 - Calcined clays are emerging as sustainable alternatives for cement production due to their potential to reduce carbon footprint and energy consumption. This study investigates the calcination of low-grade kaolinitic clays, using rotary kiln and fluidized bed. The calcined clays from the rotary kiln showed enhanced performance in the cement paste. The fluidized bed method demonstrated the potential for significant energy savings, achieving near-complete dehydroxylation with just 30 minutes of calcination. These findings highlight the promise of fluidized bed calcination for efficient clay activation, though further optimization is needed. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Calcination methods KW - Optimizing KW - Blended cement pastes KW - XRD results KW - Thermogravimetric analysis (TGA) PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612891 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 37 EP - 45 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Alkalisch aktivierte Bindemittel mit hohem Säurewiderstand für die Kanalsanierung N2 - Die biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK) von Betonbauteilen in Abwassersystemen verursacht weltweit hohen Reparaturbedarf. Um zukünftigen Reparaturbedarf zu minimieren, werden für Neubau- und Sanierungsmaßnahmen z. T. Materialien mit besonders hohem Widerstand gegen BSK benötigt. Der vorliegende Beitrag beschreibt Forschungen zu alkalisch aktivierten Bindemitteln, die bei geeigneter Formulierung einen hohen Widerstand gegen BSK bzw. Säureangriff aufweisen. Zusätzlich werden jüngste Fortschritte bei der Bewertung von Methoden zur Prüfung des Widerstands gegen BSK dargestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Säurewiderstand KW - Betonbauteile KW - Abwassersystemen PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613141 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 90 EP - 93 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61314 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Greiser, Sebastian A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Jäger, Christian T1 - Correction: 29Si{27Al}, 27Al{29Si} and 27Al{1H} double-resonance NMR spectroscopy study of cementitious sodium aluminosilicate gels (geopolymers) and gel–zeolite composites N2 - Correction for ‘29Si{27Al}, 27Al{29Si} and 27Al{1H} double-resonance NMR spectroscopy study of cementitious sodium aluminosilicate gels (geopolymers) and gel–zeolite composites’ by Sebastian Greiser et al., RSC Adv., 2018, 8, 40164–40171, https://doi.org/10.1039/C8RA09246J. PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-635365 DO - https://doi.org/10.1039/d3ra90078a SN - 2046-2069 VL - 13 IS - 37 SP - 26148 PB - Royal Society of Chemistry (RSC) CY - London AN - OPUS4-63536 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Müller, Thoralf A1 - Licht, M. A1 - Raupach, M. A1 - Gluth, Gregor ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Sulfides in the pore solutions of GGBFS-containing concretes - Influence on the corrosion of reinforcing steel N2 - Steel corrosion in sulfide-containing solutions is a challenge in various environments, such as reinforced concrete structures. In concrete, sulfides are introduced by ground granulated blast-furnace slag (GGBFS), used in standard cements and alkali-activated materials (AAMs), affecting steel corrosion. This study examined steel in synthetic GGBFS-containing cement pore solutions using electrochemical techniques. Compared to Portland cement solutions, steel in sulfide-containing solutions exhibits lower open circuit potentials and polarisation resistances. Thus, Portland cement concrete corrosion assessment standards are unsuitable for GGBFScontaining concrete. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Corrosion KW - Reinforcing steel PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612963 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 55 EP - 59 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61296 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Law, D. W. A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Gunasekara, C. A1 - Yamchelou, M. T. ED - Banthia, N. ED - Soleimani-Dashtaki, S. ED - Mindess, S. T1 - Characteristics of high calcium fly ash geopolymer mortar N2 - Portland cement is one of the principal sources of anthropomorphic CO2 emissions. It is estimated that cement production contributes up to 10% of greenhouse gas emissions and annual cement production over 4 billion tons. This has led to the development of a range of alkali activated materials (AAM), the most common precursor materials being class F fly ash and blast furnace slag. At present Class C Fly Ash is not widely utilized as an AAM due to the chemical composition and activation requirements. However, initial research on high Calcium German Class C Fly Ash suggests that the material may have potential for application as an AAM. This paper reports the development of ambient cured alkali activated mortar optimised by varying the alkali modulus and w/b ratio. The evolution of the mechanical and microstructural properties is reported over the initial 28 day period. Compressive strength in excess of 10 MPa at 7 days and 15 MPa at 28 days was achieved at ambient temperature. Similar strengths were observed for both 10% and 15% dosage but as dosage increases the optimal Alkali Modulus reduces. T2 - 77th RILEM Annual Week and the 1st Interdisciplinary Symposium on Smart & Sustainable Infrastructures (ISSSI 2023) CY - Vancouver, BC, Canada DA - 04.09.2023 KW - Alkali-activated materials KW - Brown Coal Fly Ash KW - Lignite Coal PY - 2024 SN - 978-3-031-53388-4 SN - 978-3-031-53389-1 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-53389-1_8 SN - 2211-0844 SN - 2211-0852 VL - 48 SP - 82 EP - 92 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-59578 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rickard, William A1 - Gluth, Gregor A1 - Pistol, Klaus T1 - In-situ thermo-mechanical testing of fly ash geopolymer concretes made with quartz and expanded clay aggregates N2 - The mechanical and microstructural properties of geopolymer concretes were assessed before, during and after high temperature exposure in order to better understand the engineering properties of the material. Fly ash based geopolymer concretes with either quartz aggregate or expanded clay aggregate were exposed to various temperatures up to 750 °C using a thermo-mechanical testing apparatus. Microstructural investigations were also undertaken to better understand the measured changes in the mechanical properties. It was found that dehydration of capillary water caused cracking and strength losses at temperatures ≤300 °C, an effect that was more severe in the quartz aggregate geopolymer due to its lower permeability. At higher temperatures (T ≥ 500 °C) sintering promoted strength increases which enabled both concrete types to yield significant strength advantages over conventional materials. Stress–mechanical strain curves, which form the basis of the fire design of concrete structures, are reported. KW - Temperature KW - Microstructure KW - Physical properties KW - Alkali activated cement KW - Geopolymers KW - Transient thermal creep PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2015.11.006 SN - 0008-8846 SN - 1873-3948 VL - 80 SP - 33 EP - 43 PB - Pergamon Press CY - New York, NY AN - OPUS4-35080 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hu, Nanjie A1 - Hüsken, Götz A1 - Gluth, Gregor A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - The influence of activator composition on the strength, shrinkage and chloride migration resistance of alkali-activated slag mortars N2 - Alkali-activated slag materials are known for their high Chloride penetration resistance. This makes them potentially applicable as repair systems for damaged steel-reinforced concrete structures, which are exposed to chloride attack. For this purpose, the influence of the activator composition, i.e. the SiO2 and Na2O concentration of the alkaline solution on a) the compressive strength, b) shrinkage and mass change and c) the resistance against chloride penetration of four alkali-activated slag mortars (AASM) were studied. An ordinary Portland cement-based mortar was used as the reference sample. Increasing SiO2 and Na2O concentrations increased the strength, shrinkage and mass loss of the AASMs. The resistance of the mortars against chloride penetration was evaluated using the non-steady-state migration coefficient Dnssm obtained from NT BUILD 492. The results indicate that the Dnssm is related to differences in the pore solution of the AASMs rather than to differences in their microstructure. An upcoming study of the authors is going to evaluate this hypothesis by the accelerated chloride penetration (diffusion) test. T2 - 6th International Conference Non-Traditional Cement and Concrete 2017 CY - Brno, Czech Republic DA - 19.06.2017 KW - Alkali-activated slag mortar KW - Strength KW - Shrinkage KW - Chloride migration coefficient PY - 2018 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.761.61 SN - 1662-9795 VL - 761 SP - 61 EP - 64 PB - Trans Tech Publications CY - Switzerland AN - OPUS4-43884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mirza Abdul Basit, Beigh T1 - Sustainable Reproduction of Ornamental Glass for Historical Building Retrofitting: A Dual-Material Approach Using Refractory and Alkali-activated Concrete N2 - The preservation of ornamental glasswork in historical architecture—spanning Baroque churches, Victorian theatres, Art Deco structures, and colonial-era palaces—faces a critical challenge: reproducing small, customized batches of ornamental glass with period-accurate patterns. Traditional industrial methods, optimized for mass production, are economically and environmentally unsustainable for heritage projects. This study proposes a dual-material mould system combining refractory concrete and alkali-activated binders to address these limitations, offering a solution that balances historical fidelity, thermal resilience, and sustainable practices. T2 - 4th International Conference on Sustainable Building Materials - ICSBM CY - Eindhoven, Netherlands DA - 10.08.2025 KW - Ornamental glass KW - Alkali-activated refractory materials KW - Glass slumping KW - Thermal resilience PY - 2025 AN - OPUS4-64157 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Synthesizing one-part geopolymers from rice husk ash N2 - One-part geopolymers offer advantages over conventional geopolymers with regard to handling and storage of feedstocks. However, they often suffer from a low degree of reaction, a high amount of crystalline byproducts, and consequently low strength. In this study, one-part geopolymers were produced from rice husk ash (RHA) and sodium aluminate, and investigated by XRD, ATR-FTIR, SEM and compressive strength testing. The compressive strength of the material was 30 MPa, i.e. significantly higher than for comparable one-part geopolymers. This is attributed to an almost complete reaction of the RHA and the absence of crystalline byproducts (zeolites) in the hardened geopolymer. KW - Alkali-activation KW - Geopolymers KW - One-part formulation KW - Bio-based materials KW - Rice husk ash PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.017 SN - 0950-0618 VL - 124 SP - 961 EP - 966 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sittner, Jonathan T1 - Calcinierung in der Wirbelschicht: Steigerung der Reaktivität von calcinierten Tonen? N2 - Calcined clays are emerging as sustainable alternatives for cement production due to their potential to reduce carbon footprint and energy consumption. This study investigates the calcination of low-grade kaolinitic clays, using rotary kiln and fluidized bed. The calcined clays from the rotary kiln showed enhanced performance in the cement paste. The fluidized bed method demonstrated the potential for significant energy savings, achieving near-complete dehydroxylation with just 30 minutes of calcination. These findings highlight the promise of fluidized bed calcination for efficient clay activation, though further optimization is needed. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Calcinierung KW - Calciniermethode KW - Wirbelschicht KW - Klinkerersatz PY - 2024 AN - OPUS4-61813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hlavacek, Petr T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer Mortars N2 - Study on corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars. Identification of carbonation speed and chloride migration coefficient. Results on preliminary corrosion potential measurements. T2 - EFC-WP 11 Task Group: Steel Corrosion in Alkali-Activated Concrete CY - Berlin, Germany DA - 28.03.2017 KW - Geopolymer KW - Chloride migration KW - Carbonation KW - Steel corrosion PY - 2017 AN - OPUS4-39619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Sittner, Jonathan A1 - Asante, Bright A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Ebell, Gino T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 1: Chemie der Bindemittel N2 - Aus Gründen des Klimaschutzes werden in den kommenden Jahren mehr Zemente mit verringertem Klinkerfaktor und alternative Bindemittel (klimafreundliche Bindemittel) zum Einsatz kommen. Für ihre sichere und zuverlässige Verwendung ist ein umfangreiches Verständnis der Einflüsse auf die Dauerhaftigkeit der aus ihnen hergestellten Betone notwendig. In jüngerer Zeit sind hierzu insbesondere von Technischen Komitees in RILEM und in der EFC neue Erkenntnisse gewonnen worden, die im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums an der BAM (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) im Zusammenhang mit den Beiträgen der BAM zu diesen Ergebnissen vorgestellt wurden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Zement KW - Bindemittel KW - Dauerhaftigkeit KW - Beton PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 129 EP - 131 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63066 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars - carbonation resistance, chloride migration, and preliminary corrosion potential data N2 - Alkali-activated materials such as geopolymers are currently receiving a lot of attention because of their potential to be used as binders for concrete with advantageous engineering properties and reduced manufacturing CO2 emissions. Knowledge of the durability of steel in these concretes and related properties of alkali-activated materials is a prerequisite for their application as building materials, if they are to be used for steel reinforced elements. However, to date only limited data exists on this topic. The present contribution focuses on durability-related transport properties of geopolymer-based mortars (as model systems for concrete). We report results of accelerated carbonation, rapid chloride migration (RCM) and air permeability measurements as well as porosity data for fly ash-based geopolymer mortars, including mixes containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS). In addition, we report polarization resistance data and corrosion potential vs. time curves for carbon steel bars embedded in two of the fly ash-based geopolymer mortars and a CEM I-based mortar (as reference). Despite comparable total porosities, the carbonation depths, the chloride migration coefficients and the air permeabilities of the mortars differed significantly. In general, the addition of GGBFS to the binders improved the performance (decreased transport coefficients); however, this was not found to be true for the air permeability in all cases. This latter effect can be explained by drying damage of the C-(A-)S-H gel in GGBFS-containing binders. On the other hand, low transport coefficients can also be achieved by optimization of the binder formulation without the addition of GGBFS, which is also reflected in the material’s air permeability. Thus, there exists no simple correlation between air permeability (of harshly dried mortars) and durability-related transport coefficients for the studied alkali-activated materials. The corrosion potential vs. time curves in combination with polarization resistance values reveal that the steel reinforcement in geopolymer mortars assumed a passive state. However, this happened considerably later than for steel in CEM I-based mortars. The free corrosion potential of carbon steel reinforcement in the geopolymer mortars had different values than the free corrosion potential values for the CEM I-based mortar for both the active and the passive state; possible reasons for this behavior are discussed. T2 - EUROCORR 2017 CY - Prague, Czech Republic DA - 03.09.2017 KW - Geopolymers KW - Alkali-activated materials KW - Corrosion KW - Steel reinforcement KW - Concrete PY - 2017 AN - OPUS4-41869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Microbially induced corrosion of cementitious materials in sewer systems N2 - Sewer networks (also called wastewater systems) include structures to collect and transport wastewater to disposal or treatment in dedicated facilities. These networks are essential infrastructures of our societies, and the size of these systems in terms of length as well as asset value is usually vast. Accordingly, the annual rehabilitation and replacement costs for sewer networks are very high in many countries. In addition, failures of wastewater systems can cause severe health and environmental problems, making the durability of these infrastructures an issue of crucial societal importance. A substantial fraction of the deterioration of sewers is caused by microbially influenced corrosion (MIC) of concrete structures in the networks, and, thus, understanding the causes of this process is crucial to be able to effectively direct resources for rehabilitation, replacement and construction of sewer systems. Because of the importance of the problem, it has been studied for many decades, and significant progress has been made during this time. In recent years, answers to several previously underexplored questions, for example regarding the validity of the different test methods to assess the resistance of cementitious materials against MIC and the suitability of new cementitious materials for sewer repair, have begun to emerge. The present contribution gives an overview over the processes involved in MIC of cementitious materials in sewers, and reviews recent findings concerning the resistance of cementitious materials against MIC. The data indicate that alkali-activated materials can exhibit exceptionally high resistance against MIC, while it is presently not fully understood which mix design parameters deter¬mine this resistance. Disagreement exists in the literature regarding the causes of the generally high resistance of calcium aluminate cements. Significant progress has been made in determining the deterioration rate of cementitious materials under strongly corroding conditions, but well-founded approaches to classify the severity of MIC attack in sewers seem not to be available at present. T2 - MICxUS 2025 – Symposium on Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) in Industrial and Utility Systems CY - Nicosia, Cyprus DA - 21.01.2025 KW - MIC KW - Cement KW - Repair mortar KW - Sulfuric acid KW - Sewers PY - 2025 AN - OPUS4-62738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Corrosion of steel in geopolymer mortars N2 - The contribution reports on durability-related transport properties of geopolymer-based mortars. We show results of accelerated carbonation, rapid chloride migration (RCM), accelerated chloride diffusion, and air permeability measurements for fly ash-based geopolymer mortars, including mixes containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS). In addition, we report polarization resistance data and corrosion potential vs. time curves for carbon steel bars embedded in two of the fly ash-based geopolymer mortars and a CEM I-based mortar (as reference). Despite comparable total porosities, the carbonation depths, the chloride migration coefficients and the air permeabilities of the mortars differed significantly. In general, the addition of GGBFS to the binders improved the performance (decreased transport coefficients); however, this was not found to be true for the air permeability in all cases. This latter effect can be explained by drying damage of the C-(A-)S-H gel in GGBFS-containing binders. On the other hand, low transport coefficients can also be achieved by optimization of the binder formulation without the addition of GGBFS, which is also reflected in the material’s air permeability. The corrosion potential vs. time curves in combination with polarization resistance values reveal that the steel reinforcement in geopolymer mortars assumed a passive state. However, this happened considerably later than for steel in CEM I-based mortars. The free corrosion potential of carbon steel reinforcement in the geopolymer mortars had different values than the free corrosion potential values for the CEM I-based mortar for both the active and the passive state. T2 - International Workshop on Alkali-Activated Materials CY - Ljubljana, Slovenia DA - 11.05.2017 KW - Geopolymers KW - Alkali-activated materials KW - Reinforcement corrosion KW - Carbonation KW - Chloride ingress PY - 2017 AN - OPUS4-40241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Gluth, Gregor A1 - Oppat, Klaus A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Charakterisierung von Bauteiloberflächen – Rautiefebestimmung mittels konventioneller und laserbasierter Verfahren T1 - Surface characterization of building elements - roughness measurements by conventional and laser-based methods N2 - Die Bestimmung der Rauheit von Bauteiloberflächen stellt eine wichtige Messaufgabe im Bauwesen dar. Vor allem bei der Betoninstandsetzung, im Straßenbau und bei der Herstellung von Stahlbeton-Halbfertigteilen ist die Rauheit – gemessen als Rautiefe – eine wichtige Kenngröße. Zurzeit werden Messungen der Rautiefe mittels volumetrischer Verfahren (Sandflächenverfahren) durchgeführt. Diese bereits seit mehreren Jahrzehnten angewandten Verfahren sind jedoch auf horizontale bzw. wenig geneigte und trockene Oberflächen beschränkt. Darüber hinaus hängen die erzielten Ergebnisse sehr stark von der angewandten Prüfvorschrift, den darin vorgeschriebenen Prüfmitteln und Geräten und dem jeweiligen Anwender ab. Als Alternative zu den volumetrischen Verfahren wurde an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ein automatisiertes, laserbasiertes Messverfahren entwickelt, mit dem Rautiefen von Bauteiloberflächen in Anlehnung an bereits standardisierte Verfahren bestimmt werden können. Der vorliegende Beitrag befasst sich zunächst mit den konventionellen Prüfverfahren, beschreibt die wichtigsten Zusammenhänge und zeigt die Grenzen dieser Methoden auf. Im zweiten Teil wird das an der BAM entwickeltes Messsystem, als zielführendes Alternativverfahren für die konventionellen Methoden, vorgestellt und dessen Leistungsfähigkeit näher beschrieben. N2 - The measurement of surface roughness of building elements is an important task in civil engineering, particularly in the field of concrete repair, in road construction and in the production of precast concrete elements. At present, the surface roughness is generally determined by the so called sand-patch-test (volumetric method). This method which is used since several decades is only applicable on horizontal or only slightly sloped and dry surfaces. In addition, the results strongly depend on the utilised standards, the prescribed test equipment and the executing person. Therefore, a laser-based device for the determination of surface roughness has been developed at Bundesanstalt fur Materialforschung und -pru-fung (BAM). This contribution deals first with the different modifications of the sand-patch-test and other conventional methods, and describes the underlying formulae and the limitations of the methods. In the second part, the laser-based system which was developed at BAM is presented; its advantages and the capability of this alternative method will be described in detail. KW - Rautiefe KW - Instandsetzung KW - Laserbasierte Rautiefebestimmung KW - Shear PY - 2017 SN - 0005-6650 VL - 92 IS - März SP - 97 EP - 104 PB - Springer VDI CY - Düsseldorf AN - OPUS4-39299 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Investigation of carbon steel reinforcement in fresh geopolymer mortars and geopolymer specimen N2 - Electrochemical investigation of carbon steel reinforcement to describe the passivation reaction and the corrosion behavior. T2 - EFC-WP 11 Task Group: Steel Corrosion in Alkali-Activated Concrete CY - Berlin, Germany DA - 28.03.2017 KW - Corrosion KW - Reinforcement PY - 2017 AN - OPUS4-39633 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Piechnik, K. A1 - Gnutzmann, Tanja T1 - Development of toxicity assessment method for bus interior materials N2 - In recent years, fire safety requirements for bus interior materials have been increased and introduced into international regulations. Fire safety requirements for the burning rate, melting and dripping behaviour of interior materials already exist for many years. However, it remains unclear to what extent the release of smoke, combustion products and their toxicity should be limited. Therefore, a research and development project 82.0723 funded by BASt (Federal Highway Research Institute) was initiated to develop a simplified procedure for testing the toxicity and smoke development in case of fire of interior materials used in buses. The scope of the research included calculations to assess the toxicity of fire gases and the derivation of specifications for the formation of practicable limit values for smoke toxicity. Further investigations are needed to derive these limit values for smoke toxicity in order to be applicable for real fire scenarios in buses. T2 - Conference Fire in Vehicles FIVE CY - Stavanger, Norway DA - 24.04.2023 KW - Bus materials PY - 2023 SP - 80 EP - 90 AN - OPUS4-57627 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Sczepaniak, Mariusz T1 - Mobile gas cylinders in fire: Consequences in case of failure N2 - Commercial, off-the shelf propane cylinders are subjected to high safety regulations. Furthermore, those cylinders are equipped with safety devices like pressure relief valves (PRV). Despite these regulations and safety measures, a failure of the container is possible if exposed to an intense fire. The result of this is severe hazard for users, rescue forces and infrastructure. Within the framework of a destructive test series, 15 identical propane cylinders, without pressure relief devices, were exposed to an intensive fire in horizontal position until failure. Each cylinder was filled with a mass of m =11 kg of liquid propane. Three different fire sources were used (wood, petrol, propane). The experiments revealed the failure of all cylinders in a time period t < 155 s. The failure lead to a fragmentation into several major parts with throwing distances of up to l =262 m. In all trials, the temperature of the cylinder wall (top, side, bottom), of the liquid phase inside and of the surrounding fire (top, side, bottom) was recorded. In addition, the inner cylinder pressure and the induced overpressure of the blast wave after the failure were recorded. Overpressures of up to p=0.27 bar were recorded close to the cylinder (l =5 m). All tests were documented by video from several positions (general view, close-up, high-speed 5000 fps). This test series creates the basis for further experimental studies in the field of alternative fuels for vehicles. The aim of this test series is to assess and analyse the consequences of the failure of gas vessels (for LPG, CNG, CGH2) in the aftermath of severe incidents. KW - Explosion KW - Gas cylinders KW - Consequences PY - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037971121730098X DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.05.006 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 91 SP - 989 EP - 996 PB - Elsevier AN - OPUS4-40550 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Flamox-Gas mixtures – Regelwerk N2 - Im Vortrag wird auf das aktuelle Regelwerk zur Herstellung von Gasgemischen, die sowohl entzündbare, inerte als auch oxidierende Komponenten enthalten können, eingegangen. Es werden Berechnungsmethoden zur Entzündbarkeit vorgestellt. Sicherheits- und Explosionsschutzmaßnahmen werden diskutiert diskutiert. T2 - Workshop der Linde AG CY - Unterschleißheim, Germany DA - 14.04.2016 KW - Gasgemische KW - Klassifizierung KW - Gefahrguttransport KW - Arbeitsschutz PY - 2016 AN - OPUS4-37310 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Fire safety of façades with polystyrene foam insulation N2 - Several fires involving ETIC (external thermal insulation composite) systems with polystyrene foam insulation in Germany led to an extensive discussion about fire safety of such systems. A collection initiated by the Frankfurt fire service of façade fires which include polystyrene insulation foam shows that especially fires which started in front of the buildings led to more severe fires of the façade than fires that started inside the buildings. In several fires the ignition source were burning waste containers. Three large scale tests which were initiated by German building ministries showed weaknesses of the existing systems when challenged by a bigger fire source in front of the façade. Since then measures have been introduced to enhance these systems and an additional test with a 200 kg wood crib in front of a large test rig has been used for approval of ETICS. However, the recently introduced German draft standard DIN E 4102-20 does not take these changes into account although real cases and the large scale tests showed that fire scenarios with a bigger ignition source as a waste container are not covered by the DIN E 4102-20. Numerical investigations show that regarding the heat flux to the area above the opening (e.g. a window) also only a fraction of real fires is covered. Additionally damaged systems have been investigated using the Single Burning Item (SBI) test with higher heat release rates of the burner. The damage significantly influenced the fire development of the specimen. Collapse of a damaged coating of an ETIC system occurred during the test and had a sudden fire growth as a result as the whole specimen was suddenly on fire. Several effects which could be seen in the intermediate scale tests correspond to observations which were made in the real cases. In Germany insulation of existing buildings is often enhanced with application of ETICS. In most cases the buildings are in use at the time when the construction takes place. At several stages of the construction process large amounts of unprotected polystyrene are stored in immediate proximity of the building and unprotected polystyrene can be in place on the façade for several weeks. As a consequence of the investigations challenges and possible measures to enhance fire safety of ETIC systems are discussed. T2 - Interflam Konferenz 2016 CY - Royal Holloway College, London, UK DA - 4.7.2016 KW - ETICS KW - Polystyrene KW - Insulation KW - Fire safety PY - 2016 AN - OPUS4-37011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Versagen von Gasbehältern für alternative Treibstoffe unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien N2 - Die Zahl der zugelassenen Fahrzeuge auf deutschen Straßen, welche statt herkömmlichen Otto- und Dieselkraftstoffen alternative Treibstoffkonzepte (z.B. LPG, CNG, H2) für den Antrieb nutzen, ist in den vergangenen Jahren kontinuierlich gestiegen. Der dabei zunehmende Mix an Behältertypen und die große Anzahl an alternativen Treibstoffen macht in Unfallsituationen die Berücksichtigung zusätzlicher Risiken notwendig. Zum Beispiel kann es bei einem Unfall zum Austritt von gasförmigen Treibstoffen sowie infolge eines Brandes auch zu einem Behälterversagen kommen. Das Schadensausmaß in einem solchen Fall übersteigt dabei deutlich das zu erwartende Ausmaß infolge eines PKW-Brandes mit herkömmlichen Kraftstoffen. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Explosion KW - alternative Treibstoffe KW - Behälterversagen KW - Composite PY - 2016 AN - OPUS4-37173 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abdelkhalik, A. A1 - Askar, Enis A1 - Markus, D. A1 - Brandes, E. A1 - El-Sayed, I. A1 - Hassan, M. A1 - Nour, M. A1 - Stolz, T. T1 - Explosion regions of propane, isopropanol, acetone, and methyl acetate/inert gas/air mixtures N2 - The explosion regions for propane, isopropanol, acetone, and methyl acetate with air in the presence of nitrogen, argon, helium, and carbon dioxide were determined experimentally according to EN 14756/EN1839, method T. Except for propane, all the measurements were executed at 323 K and 1 bar. Propane experiments were carried out at 293 K and 1 bar. The results show that for the same type of inert gas, propane, isopropanol, and acetone have great closeness concerning the concentration of the inert gas at the apex of the explosion envelope in a ternary diagram with air as oxidizer. This leads to consistency in the limiting oxygen concentration (LOC) and minimum required amount of inert gas (MAI) values. Concerning methyl acetate, the apex was always reached at higher percentages of inert gases compared with the other fuels. This can be attributed to the presence of two oxygen atoms inside the chemical structure. Calculation of the explosion regions was carried out based on calculated adiabatic flame temperature (CAFT) method. The flame temperatures for the experimentally determined fuel/air/N2 mixtures were calculated. Then, these temperatures were used to predict the explosion limits of similar mixtures with other inert gases than nitrogen. The modeling results show reasonable agreement with the experimental results. KW - Flammability limits KW - Model of constant adiabatic flame temperatures (CAFT) KW - Inertisation KW - Explosion protection PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2016.04.001 SN - 0950-4230 VL - 2016/43 SP - 669 EP - 675 PB - Elsevier Ltd. CY - Oxford, UK AN - OPUS4-37996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Simon, Patrick ED - Cunha, Álvaro ED - Caetano, Elsa T1 - Review of Ballasted Track Destabilization on Shake Table Tests N2 - Shake table tests have been used for a long time to understand the densification and fluidization of granular materials. While purely vertical shaking is quite unlikely to be found in vibration analysis when it comes to granular materials as soils, it has been found that the vertical vibration of railway bridge support structures can affect the fabric of the ballasted track on top. Starting from the experience at French railway lines with destabilizing track conditions on short bridges in high speed lines in the 1990s, various shake table test configurations have been used to investigate the destabiliza-tion of ballast at high acceleration levels. This article describes the effects of the variously investigated dynamic excitations of railway bridges on the bal-lasted track itself. T2 - 11th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures (EVACES 2025) CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Infrastructure KW - Ballasted track KW - Ballast KW - Railway bridge dynamics PY - 2025 SN - 978-3-031-96105-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-96106-9_62 SP - 595 EP - 604 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-64265 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Characteristic Frequencies of Train-Induced Bridge, Track, Ground and Building Vibrations – Excitation and Mitigation N2 - The characteristic frequencies of train-induced vibrations are discussed in theory and experiment following the propagation of vibrations from the source to the receiver: 1. Out-of-roundness frequencies of the wheels, 2. sleeper-passage frequency, 3. the vehicle-track eigenfrequency, 4. band frequency of the impulses of the passing static axle loads, 5. car-length frequency and multiples, 6. axle-distance frequencies with two characteristic zeros, 7. bridge eigenfrequencies, 8. the cut-on frequency due to the layering, and 9. the cut-off frequency due to the material damping of the soil, 10. the building-soil eigenfrequency, 11. as a rigid building or flexible wall/column mode, 12. floor eigenfrequencies, 13. acoustic room resonances, 14. the „resonance“ frequency or cut-off frequency of a base isolation. Coincidences of some of these characteristic frequencies or frequency ranges can be typically problematic and mitigation measures at the track or at the building can be necessary. The bridge response to the passing static loads is deter¬mined by the axle-sequence spectrum, the eigenfrequency (transfer function) of the bridge, and the modal force or mode shape spectrum. The ground vibration has typically high frequencies for a stiff soil and low frequencies for a soft soil. The high amplitudes between the zeros of the axle-sequence spectrum are often measured in the ground vibrations, and they can be mitigated by soft support elements or a higher bending stiffness of the track. T2 - EVACES 2025 CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Train-induced vibration KW - Vehicle excitation KW - Track response KW - Bridge resonance KW - Ground vibration KW - Soil-building transfer KW - Floor resonance KW - Axle-sequence spectrum KW - Vehicle-track eigenfrequency KW - Axle impulses PY - 2025 SN - 978-3-031-96113-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-96106-9_77 VL - 2025 SP - 1 EP - 8 PB - Springer CY - Cham, Schweiz AN - OPUS4-63655 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Baeßler, Matthias ED - Cunha, Álvaro ED - Caetano, Elsa T1 - On the reassessment of bridge superstructure vibrations for high-speed traffic N2 - The acceleration thresholds of bridge superstructures remain critical for designing and reassessing railway bridges on high-speed lines, with ballasted track systems historically limited to 3.5 m/s2 vertical accelerations due to destabilization risks. As part of the European InBridge4EU project, this study addresses methodological uncertainties in linking vertical bridge vibrations to lateral track creep—a key focus area for modernizing assessment protocols. A comparative analysis of two acceleration postprocessing methods (peak identification vs. fatigue-derived rainflow counting) as part of a recently proposed framework was conducted using an example bridge and train combination. Results demonstrate that rainflow counting yields more conservative creep estimates with the bulk of cumulative vibration-induced creep attributable to accelerations exceeding 3 m/s2. However, discretizing acceleration ranges into 1 m/s2 bins introduced significant errors compared to continuous cycle data, highlighting sensitivity to analysis parameters. These findings underscore the complexity of reconciling laboratory-derived harmonic vibration models with real-world bridge dynamics, where non-uniform acceleration patterns dominate. The research directly informs ongoing efforts to refine standardized criteria for ballasted track stability, particularly through the InBridge4EU project’s systematic re-evaluation of vibration limits and their engineering implications. By quantifying discrepancies between computational approaches, this work advances the development of robust protocols for predicting track degradation under high-speed operational loads. T2 - 11th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Enginering Structures (EVACES 2025) CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Infrastructure KW - Railway bridges KW - Ballast destabilization KW - Acceleration limit KW - Ballasted track KW - Rainflow counting PY - 2025 SN - 978-3-031-96105-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-96106-9_53 VL - 675 SP - 506 EP - 515 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-64267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liao, Chun-Man A1 - Bernauer, F. A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Igel, H. A1 - Hadziioannou, C. T1 - Assessment of prestress loss in a large-scale concrete bridge model under outdoor condition N2 - Environmental conditions affect the accuracy of field measurements used to monitor civil structures. Previous studies have shown that measured dynamic responses often lack the sensitivity needed for effective localized damage detection. To address this issue, our study focuses on distinguishing environmental effects from damage related effects in measured data to enhance vibration-based damage identification methods. Experimentally, the problem of prestress loss in a prestressed concrete bridge model was examined. By adjusting the pre-stressing force in a large-scale concrete bridge model, cracking phenomena were observed. To demonstrate field monitoring of a large-scale prestressed structure, noise recording was performed and the measurement data was analyzed with operational modal analysis. Additionally, ultrasonic testing, known for its high sensitivity in damage localization, was used to cross-check the structural damage. Seismic and coda wave interferometry were also employed to estimate wave velocities, providing insights into the level of prestress loss and temperature sensitivity. Ultimately, these measurable wave properties help to overcome the uncertainties associated with traditional vibration-based damage detection methods. T2 - EVACES 2025 CY - Porto, Portugal DA - 02.07.2025 KW - Prestress Loss KW - NDT KW - Ambient Vibration KW - Ultrasonic Testing KW - Coda Wave Interferometry KW - Seismic Interferometry PY - 2025 SN - 978-3-031-96105-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-96106-9_20 VL - 675 SP - 181 EP - 189 PB - Springer Nature CY - Cham AN - OPUS4-64212 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baier, Johanna T1 - Down to Earth - Stampflehm N2 - Der Vortrag „Stampflehm“ gibt einen kurzen Überblick zur stofflichen Zusammensetzung von Stampflehm sowie zu verschiedenen Fertigungstechniken im Stampflehmbau. Es werden wichtige konstruktive Details erläutert und Hinweise bezüglich der Ausführung von Stampflehmwänden gegeben. Darüber hinaus wird das aktuell gültige Bemessungskonzept vorgestellt und dessen Schwachstellen aufgezeigt. Im Anschluss erfolgt eine Gegenüberstellung von Stampflehm mit verschiedenen Massivbauweisen hinsichtlich Tragfähigkeit, Schall- und Brandschutz sowie der Ökobilanz. Abschließend wird von aktuell laufenden Forschungsvorhaben im Bereich des Stampflehmbaus berichtet. T2 - Down to Earth - digitale Ringvorlesung CY - Online meeting DA - 10.12.2025 KW - Stampflehm PY - 2025 AN - OPUS4-65093 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Comparative residual stress analysis on a DED-Arc manufactured high-strength steel component using the contour method and XRD N2 - Lightweight construction is a vital approach for reducing CO₂ emissions. It contributes to the development of more energy-efficient structures and supports the overall goal of achieving carbon neutrality in the transition to sustainable manufacturing. Thus, a topology-optimized design often leads to complex geometries. Additive manufacturing (AM) processes such as direct energy deposition with arc (DED-Arc) offers a great design freedom due to the build-up of components in layers. Furthermore, they enable efficient production due to the high deposition rate, process reliability and good automation capability. Further efficiency can be achieved through weight optimization, enabled by high-strength steels. However, a major challenge is the process induced residual stresses (RS) in the component. High tensile residual stresses are detrimental as they increase the risk of cold cracking. Knowledge of residual stress distribution is crucial for predicting service life of the component and structural integrity assessment, especially for safety critical applications. Therefore, this study focuses on the use of Contour method (CM) to analyse the full field longitudinal residual stresses in an open hollow cuboid component (dimensions: 120 x 50 x 30 mm3) manufactured by DED-Arc (yield strength > 730 MPa). In the contour method, the component is cut along a desired plane of interest and the contour of deformed cut surface is measured. A finite element model is used to reconstruct the residual stresses field in the 2-dimensional plane of cut. In this paper a modified cutting strategy was employed, post cutting the deformed cut surfaces were measured utilizing two surface measurement techniques i.e., coordinate measuring machine (CMM) and a 3D Scanner. The accuracy of the contour method was validated against surface stresses measured using X-ray diffraction. Additionally, a comparison of neutron diffraction experiments was conducted. The residual stresses were further correlated with hardness measurements. The results from surface measurement techniques showed good agreement regarding the measured displacement contours and the contour method results revealed peak stresses in the DED-Arc walls, bending deformation in substrate induces tensile stresses at the bottom of the substrate plate and compressive stresses in the middle top region. The residual stresses obtained from diffraction and contour method showed a good agreement and correlated qualitatively with the hardness measurements. T2 - 78th IIW Annual Assembly and International Conference on Welding and Joining CY - Genoa, Italy DA - 22.06.2025 KW - Residual stress KW - Contour method KW - DED-Arc/M KW - High-strength steel KW - Filler metals KW - XRD KW - Neutron diffraction PY - 2025 AN - OPUS4-65215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Winkler, Juliette A1 - Beck, M. A1 - Gluth, Gregor ED - Schneider, F. ED - Hehl, K. ED - Heyde, S. T1 - Kurz- und mittelfristige Verbundfestigkeit von alkaliaktivierten Mörteln auf Beton N2 - Ein zentrales Fundament moderner Gesellschaften ist eine intakte Abwasserinfrastruktur. Schäden infolge biogener Schwefelsäurekorrosion von konventionellen Betonen haben jedoch zu einem erheblichen Sanierungsbedarf geführt. Alkaliaktivierte Mörtel besitzen aufgrund eines hohen Säurewiderstands das Potential, einen Beitrag zur langfristigen Lösung dieses Problems zu leisten. Dazu müssen jedoch zunächst die Faktoren, die den Haftverbund zwischen diesen Mörteln und dem Betonsubstrat bestimmen, besser verstanden werden, um die Eigenschaften der Beschichtungssysteme gezielt anpassen und verbessern zu können. Die vorliegende Arbeit liefert hierzu einen Beitrag und zeigt dadurch Wege zu einer technisch machbaren und nachhaltigen Sanierung von Abwasserbauwerken auf. KW - Alkalisch aktivierte Bindemittel KW - Abwassersysteme KW - Reparatursysteme KW - Verbund KW - Dauerhaftigkeit PY - 2022 SN - 978-3-8440-8818-2 SP - 89 EP - 100 CY - Berlin AN - OPUS4-57701 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Gefahrgutverpackungen - Gesetzliche Rahmenbedingungen und BAM Gefahrgutregeln N2 - Gefahrgut darf nur in speziell dafür zugelassenen Umschließungen (Verpackungen, IBC, Großverpackungen etc.) transportiert werden. Die BAM ist in Deutschland die zuständige Behörde für die Erteilung von Zulassungen, für die (Baumuster-)Prüfung von Gefahrgutverpackungen sowie die Anerkennung der Qualitätssicherungsprogramme, nach denen die Gefahrgutverpackungen zu fertigen sind. Hierfür erlässt die BAM sogenannte BAM-GGRs (Gefahrgutregeln). T2 - IK-Seminar Qualitätssicherung bei der Herstellung von Gefahrgutverpackungen aus Kunststoff CY - Bad Homburg, Germany DA - 15.10.2018 KW - Gefahrguttransport KW - Gefahrgutverpackungen KW - Regelsetzung KW - Transportrecht KW - Zuständige Behörde PY - 2018 AN - OPUS4-47123 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Stapeldruck- und Stauchwiderstandsprüfung bei Kunststoffverpackungen N2 - Im Regelwerk für Gefahrgutverpackungen ist die statische Stapeldruckprüfung vorgesehen, in der Praxis wird der dynamische Stauchwiderstand angewendet. Wie kann man beides zueinander bringen ? - Ergebnisse einer Arbeitsgruppe und eine geplante BAM-Allgemeinverfügung. T2 - ERFA Verpackungen 2016 CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Prüfung KW - Stapeldruckprüfung PY - 2016 AN - OPUS4-38172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mundra, Shishir A1 - Samson, G. A1 - Masi, G. A1 - Achenbach, R. A1 - Bastidas, D. M. A1 - Bernal, S. A. A1 - Bignozzi, M. C. A1 - Criado, M. A1 - Cyr, M. A1 - Gartner, N. A1 - von Greve-Dierfeld, S. A1 - Legat, A. A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Provis, J. L. A1 - Raupach, M. A1 - Gluth, Gregor T1 - Stahlkorrosion in alkalisch aktivierten Bindemitteln und Betonen: Anwendung elektrochemischer Methoden N2 - Alkalisch aktivierte Bindemittel (AAB) und Betone können herkömmliche Zemente beziehungsweise Betone potentiell in vielen Anwendungen ersetzen und dadurch den CO2-Fußabdruck der Bauindustrie wesentlich verkleinern. Zur Untersuchung der Stahlkorrosion in bewehrten („armierten“) Betonbauteilen werden elektrochemische Methoden wie Messungen des Freien Korrosionspotentials, des Polarisationswiderstands oder von Stromdichte-Potential-Kurven eingesetzt. Diese Methoden und die etablierten Grenzwerte zur Detektion von Korrosion sind für die Anwendung bei herkömmlichen Zementen beziehungsweise Betonen entwickelt und erprobt worden. Neue Forschungsergebnisse demonstrieren, dass Unterschiede zwischen den Porenlösungszusammensetzungen von herkömmlichen Zementen und bestimmten AAB sowie anderen schlackehaltigen Zementen erhebliche Unterschiede bei den Ergebnissen der elektrochemischen Messungen bewirken und damit zur fehlerhaften Detektion von Stahlkorrosion führen können. Ursache hierfür sind vor allem reduzierte Schwefelspezies in den Porenlösungen von AAB und anderen schlackehaltigen Zementen. KW - Zement KW - Hüttensandmehl KW - Schlacke KW - Sulfid KW - Korrosion PY - 2023 UR - https://bit.ly/GIT-Gluth UR - https://analyticalscience.wiley.com/content/magazine-do/git-labor-fachzeitschrift-10-2023 SN - 0016-3538 VL - 67 IS - 10 SP - 28 EP - 31 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-58573 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Chloride binding by LDH/AFm phases and alkali-activated slag pastes N2 - Chloride binding by the hydrate phases of cementitious materials influences the rate of chloride ingress into these materials and, thus, the time at which chloride reaches the steel reinforcement in concrete structures. A particularly important role in this context is played by layered double hydroxides (LDHs), including AFm phases. Chloride binding isotherms of individual LDH/AFm phases would be required as input for computational models of chloride ingress, but such isotherms are only available for a few AFm phases, and in addition the available data are partly conflicting. The present study, conducted in the context of RILEM TC 283-CAM ‘Chloride transport in alkali-activated materials’, significantly extends the available database by determining the chloride binding isotherms of LDH/AFm phases (monosulfate, strätlingite, hydrotalcite, and meixnerite), and of alkali-activated slags (AAS) produced with four different activators (Na2SiO3, Na2O∙1.87SiO2, Na2CO3, and Na2SO4), in NaOH/NaCl solutions at various liquid/solid ratios. Selected solids after chloride binding were analysed by X-ray diffraction, and thermodynamic modelling was applied to simulate the phase changes occurring during chloride binding by the AFm phases. The chloride binding isotherms of LDH/AFm phases depended strongly on the liquid/solid ratio during the experiments, resolving apparent contradictions of the previously available data. The dependency on liquid/solid ratio must be attributed to kinetic restrictions, which are, however, currently poorly understood. Chloride binding by AAS pastes was generally higher than for Portland cement pastes and was only moderately influenced by the employed activator. A steep increase of the chloride binding by AAS occurred at free chloride concentrations above approx. 1.0 M, which is possibly related to chloride binding by the C-(N-)A-S-H gel in the AAS. T2 - RILEM Spring Convention 2024 & Conference on Advanced Construction Materials and Processes for a Carbon Neutral Society CY - Milan, Italy DA - 07.04.2024 KW - Chloride binding KW - Layered double hydroxides KW - AFm phases KW - Alkali-activated slags KW - Chloride sorption isotherms PY - 2024 AN - OPUS4-59855 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Thermo-mechanical and spalling behavior of normal weight and lightweight geopolymer concretes N2 - The mechanical and microstructural properties of two geopolymer concretes, produced with either quartz aggregate or expanded clay aggregate, were assessed before, during and after high-temperature exposure up to 750 °C in order to better understand the engineering properties of the material. SEM investigations were also undertaken to better understand the observed changes in the mechanical properties. It was found that dehydration of capillary water caused micro-cracking and strength losses at temperatures ≤ 300 °C. At higher temperatures (T ≥ 500 °C) sintering promoted strength increases, leading significant strength advantages over conventional concretes. Stress-mechanical strain curves, which are the basis of the fire design of concrete structures, were determined. In addition, the two geopolymer concretes where exposed to the ISO 834-1 standard fire curve in a small-scale spalling test set-up. Acoustic emission measurements during, and acoustic measurements and optical microscopy after heat exposure were employed to investigate crack formation during the tests. Both concretes did not spall, which is attributed to their comparatively high permeability and their low amount of chemically bound water. Significant crack formation was detected only around the temperature of the α–β quartz transition (573 °C) and on cooling. Because of aggregate deformations at the quartz transition temperature, deterioration after heating was more significant in the geopolymer concrete with quartz aggregates. Crack formation occurred also in the concrete with expanded clay aggregates, presumably caused by shrinkage of the geopolymer paste on cooling. T2 - Advances in Cement and Concrete Technology in Africa (ACCTA 2016) CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Geopolymers KW - Concrete KW - Transient thermal creep KW - Spalling KW - Heat exposure PY - 2016 AN - OPUS4-36922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Alkalisch aktivierte Bindemittel mit hohem Säurewiderstand für die Kanalsanierung N2 - Die biogene Schwefelsäurekorrosion (BSK) von Betonbauteilen in Abwassersystemen verursacht weltweit hohen Reparaturbedarf. Um zukünftigen Reparaturbedarf zu minimieren, werden für Neubau- und Sanierungsmaßnahmen z. T. Materialien mit besonders hohem Widerstand gegen BSK benötigt. Der vorliegende Beitrag beschreibt Forschungen zu alkalisch aktivierten Bindemitteln, die bei geeigneter Formulierung einen hohen Widerstand gegen BSK bzw. Säureangriff aufweisen. Zusätzlich werden jüngste Fortschritte bei der Bewertung von Methoden zur Prüfung des Widerstands gegen BSK dargestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Alkalisch aktivierte Bindemittel KW - Biogene Schwefelsäurekorrosion KW - Säurewiderstand PY - 2024 AN - OPUS4-61747 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - König, H. T1 - Practical tests with R290 used in reefer container refrigeration -leakage testing- N2 - The option of using flammable refrigerants in the reefer container has already been studied and reported by König (2013, 2014) in various publications. In the present paper, the results of experiments are presented, related to the investigation of the potential fire and explosions risks by R290 leaks in refrigerated containers. A safety concept for reefer containers operating with R290 as refrigerant has been tested and validated. In addition, there were extensive leakage simulations, the results have been evaluated for the comparison with the practical tests. Both experiments and the simulations were done at the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). Further tests are carried out by the manufacturer with the support of the firefighting service and the Danish institute of Fire and Security Technology (DBI). The results from practical tests and the leakage simulations allow for first generalization and more precise studies with respect to potential risks of refrigerant leaks. Potentially explosive atmospheres situations can be evaluated much easier and appropriate measures can be derived. It turns out that dangerous situations for small, medium and rupture of pipe leaks are manageable. The results of the practical testing of leaking R290 inside and outside of a reefer container showed that the risk is being commonly overestimated. T2 - 12th IIR Gustav Lorentzen Conference on Natural Refrigerants CY - Glasgow, UK DA - 21.08.2016 KW - Reefer container KW - Safety concept KW - Leakage tests KW - Gas dispersion KW - Explosion tests PY - 2016 AN - OPUS4-38638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Reinforcing steel in sulfide-containing concretes – corroding or not corroding? N2 - Blast furnace cements (CEM III) and alkali-activated slags are binders for concretes with several advantageous engineering properties, and their increased adoption in construction industry could contribute to reducing the CO2 emissions associated with cement production and use. However, the current knowledge about how these cements protect steel reinforcement in concretes against corrosion is very incomplete, which impedes their large-scale application. This knowledge gap is mainly due to the fact that these cements release sulfide and other reduced sulfur species into the concrete pore solution, the consequences of which for the state of the reinforcement and electrochemical measurements are not fully understood. The present contribution first describes peculiarities of electrochemical measurements of steel in sulfide-containing cementitious materials and related solutions as reported in the literature and a recent report by EFC Working Party 11. It is demonstrated that the high sulfide concentrations in these systems lead to low open circuit potentials and low polarisation resistances, which may be incorrectly interpreted as indicating active corrosion of the steel. Second, preliminary results of an ongoing project [funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – 458297195] related to the passivation and corrosion initiation of steel in sulfide-containing solutions and mortars are presented. Eight mortars based on one alkali-activated blast furnace slag (BFS), three alkali-activated BFS/fly ash blends, one sodium sulfate-activated CEM III/C (‘hybrid cement’), one CEM III/C, one CEM III/B, and one CEM I (ordinary Portland cement, OPC) were produced, and their pore solutions expressed and analysed after 7, 14, 28, and 56 days of curing. The pH values of the solutions differed systematically, with the highest pH values recorded for the CEM I and the alkali-activated BFS/fly ash blends with a high proportion of fly ash, and the lowest pH recorded for the CEM III/B. The redox potentials of the solutions were between −500 mV and −340 mV vs. Ag/AgCl for the alkali-activated binders, approx. +10 mV vs. Ag/AgCl for the CEM I, and in between for the CEM III/B and the CEM III/C. As expected, the electrical conductivity was highest for the alkali-activated binders. These results are explained by the chemical compositions of the pore solutions of the mortars. Finally, a test set-up to investigate the behaviour of steel in sulfide-containing solutions and the changes on subsequent oxygen and/or chloride addition is introduced. Preliminary electrochemical measurements of steel in sulfide-containing solutions are presented and discussed in the context of the above-mentioned data from the literature and the compositions of the pore solutions of the studied mortars. T2 - 7th Swiss Corrosion Science Day 2023 CY - Zurich, Switzerland DA - 24.04.2023 KW - Reinforcing steel KW - Sulfide KW - Concrete KW - Ground granulated blast furnace slag KW - Corrosion PY - 2023 AN - OPUS4-57386 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Rossignol, S. ED - Gluth, Gregor T1 - Special issue: Alkali-activated materials and geopolymers in ceramics and beyond N2 - Geopolymers and alkali-activated materials have emerged as a complement, and partly as an alternative, to traditional materials in various applications, such as traditional ceramics, energy saving, waste management, building construction, and filtration. These new materials can play an important role in mitigating climate change and promoting a circular economy, which is one of the reasons why they are being actively researched in many laboratories around the world. Open Ceramics, the official, peer-reviewed, Open Access journal of the European Ceramic Society, is dedicated to foster this research and is compiling a Special Issue with the title “Alkali-activated and geopolymer materials in ceramics and various applications”. The aim of this Special Issue is to promote new applications, the use of previously underused raw materials, and in particular a better understanding of the chemical and mechanical behavior of these materials. The scope of the Special Issue includes, but is not limited to, research on the following topics: - valorization of previously underused raw materials - a better understanding of established raw materials - detailed spectroscopic characterization of alkali-activated materials and geopolymers to elucidate their phase assemblage - the mechanism of formation of the phase(s) that comprise these binders - control of their mechanical properties - the effect of fillers/aggregates on their mechanical properties - their durability under various conditions and the underlying deterioration mechanisms - special applications and recycling-related considerations. KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers PY - 2021 UR - https://www.sciencedirect.com/journal/open-ceramics/special-issue/10789KQV7BR SN - 2666-5395 SP - 100013-1 EP - 100184-12 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - One-part geopolymers and geopolymer-zeolite composites based on silica: factors influencing microstructure and engineering properties N2 - Mixing and curing of geopolymers and related alkali-activated materials without storage and handling of highly alkaline solutions possesses advantages regarding safety and economic viability; one possible approach is to produce these materials from solid silica feedstocks and solid sodium aluminate, and subsequent mixing with water. We present a comparison between geopolymers and geopolymer-zeolite composites synthesized by this route from different silica feedstocks (by-product silica from chlorosilane production, microsilica, rice husk ash) and with different SiO2/Al2O3 ratios, using results from XRD, NMR, SEM, thermal analysis, mechanical and acid resistance testing. The use of rice husk ash favors formation of a fully amorphous geopolymer with high strength. Utilization of the other silica feedstocks leads to formation of geopolymer-zeolite composites, the amount and kind of zeolites depending on the feedstock and the SiO2/Al2O3 ratio. These composites show beneficial dehydration behavior, viz. no distinct dehydration step of thermal strain, with the phase assemblage after heating to 1000 °C controlled by the starting composition. Mortars produced from both, the geopolymers as well as the compo¬sites, exhibit high resistance to sulfuric acid attack, making them promising materials for the construction and the repair of industrial and sewer structures. T2 - 42nd International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites CY - Daytona Beach, FL, USA DA - 21.01.2018 KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - Acid resistance KW - High-temperature resistance PY - 2018 AN - OPUS4-44145 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Structure, acid resistance and high-temperature behavior of silica-based one-part AAMs N2 - One-part geopolymers (OPGs) are a sort of alkali-activated materials (AAMs) which production avoids the use of highly-alkaline activator-solutions and contributes to a better acceptance of alternative mineral binders in terms of safety-related and economic aspects. In the present contribution OPGs were synthesized by blending silica sources (two industrial silicas and two biogenic silicas) with sodium aluminate and only water must be added to initiate the hardening, i.e. mixing is performed in the same way as for conventional Portland cements. The OPGs were characterized by XRD, and SEM and the degrees of reaction of the silicas were determined by a chemical dissolution method. The industrial silicas led to the formation of geopolymer-zeolite composites, that contained, besides geopolymeric gel, crystalline tectosilicates (e.g. zeolite A and hydrosodalite) and depending on the starting composition also unreacted silica. The biogenic silicas provided a higher reactivity and avoided the formation of crystallite by-products. The differences in the microstructures caused differences in the mechanical strength of the specimens. The treatment of the OPG composites at moderate elevated temperatures revealed promising behavior on thermal dehydration in terms of shrinkage and residual strength up to 700 °C. Above 700 °C sintering and partial melting occurred, and new phase formation commenced. After exposure to 1000 °C the specimens appeared virtually amorphous or formed stuffed silica structures of nepheline- or carnegieite-type type. The investigations of the OPG based mortars on their resistance against sulfuric acid in accordance with DIN 19573 (Appendix A) revealed very high residual strengths up to 78 % after treatment with H2SO4 (pH 1) for 70d. A mechanism of dissolution of the primary aluminosilicate reaction products of the pastes and the precipitation of a silica gel that protects the remaining aluminosilicates and decelerates further corrosion was found to be the main reason for the good performance under acidic conditions. The addition of CaO-containing feedstocks enhanced hardening, but at a certain content the resistance against sulfuric acid decreased, due to the formation of gypsum on exposure to sulfate. In addition, the mortars exhibited excellent shrinkage behavior as well as good bond to concrete substrates with pull-off strength up to > 3 MPa. The workability of the fresh mortars provided very good manual applicability; automatic applications such as sprayed and spun mortars will require further optimization regarding rheological properties. In summary, the studied OPG are promising materials for the construction and the repair of concrete structures, such as sewers, that are affected by biogenic sulfuric acid corrosion. T2 - Alkali Activated Materials and Geopolymers CY - Tomar, Portugal DA - 27.05.2018 KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - Acid resistance KW - Solid state NMR PY - 2018 AN - OPUS4-45087 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sittner, Jonathan T1 - Calcined clays: Innovative production of cost-effective and sustainable supplementary cementitious materials N2 - Calcined clays are promising sustainable alternative materials for cement production. By calcining natural clay minerals (usually 600–900 °C), they become reactive and can be used as a partial replacement for Portland clinker in cement production. This results in a lower carbon footprint and reduced energy consumption in the production process. Replacing cement clinker with so-called supplementary cementitious materials (SCM) such as fly ash and blast furnace slag has been done for several decades. Calcined clays have also been used, mostly in the form of metakaolin, which significantly improves the strength and durability of mortar and concrete. However, its limited availability and high cost restrict its practical application to a few specialist applications. In comparison, 2:1 clay minerals such as illite or smectites are more widely available and economically attractive due to their lower costs. Recent research has explored the use of calcined 2:1 clay minerals as SCM, but their properties and efficient production are still not fully understood. In the present work, different clays from Germany are characterized and tested as potential calcined clay. Besides conventional calcination using a rotary kiln, fluidized bed calcination is used to improve the reactivity of the calcined clays while being less time-consuming and therefore more energy efficient. T2 - GeoSaxonia 2024 CY - Dresden, Germany DA - 23.09.2024 KW - Calcined clay KW - Supplementary cementitious material (SCM) PY - 2024 AN - OPUS4-61973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Rickard, W.D.A. A1 - Werner, Steve A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Acoustic emission and microstructural changes in fly ash geopolymer concretes exposed to simulated fire N2 - Two fly ash-based geopolymer concretes with quartz aggregates or with expanded clay (lightweight) aggregates were exposed to the ISO 834-1 standard fire curve in a small-scale fire test set-up. Acoustic emission measurements during fire exposure and subsequent cooling were employed to study spalling events and cracking during the tests. Optical microscopy and additional acoustic measurements were conducted after the testing to better understand the crack propagation in the samples. The testing revealed that neither of the concretes were susceptible to spalling, which is particularly notable for the concrete with quartz aggregates, as it is a high-strength concrete. This behavior is attributed to the relatively high permeability of the concretes and their low amount of chemically bound water. Significant crack formation was detected only around the temperature of the alpha–beta quartz transition (573 °C) and on cooling. Because of aggregate deformations at the quartz transition temperature, deterioration after heating was more significant in the geopolymer concrete with quartz aggregates. Crack formation also occurred in the concrete with expanded clay aggregates, caused by shrinkage of the geopolymer paste on cooling. Acoustic emission measurements proved to be a valuable tool to investigate processes during high temperature exposure. KW - Geopolymers KW - Spalling KW - Concrete KW - Acoustic emission KW - Heat exposure PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-016-0857-x SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 49 IS - 12 SP - 5243 EP - 5254 PB - Springer AN - OPUS4-36907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion of steel reinforcement in geopolymer mortars - leaching and carbonation processes investigated by galvanostatic pulse and potential measurements N2 - Potential to be used as binders for concrete with beneficial engineering properties and reduced manufacturing CO2 emissions. Knowledge of the durability of steel in these concretes and related properties of alkali-activated materials is a prerequisite for their application as building materials, if they are to be used for steel reinforced elements. However, to date only limited data exists on this topic. The present contribution focuses on durability-related transport properties of geopolymer-based mortars (as model systems for concrete). We report results of a polarization resistance data and corrosion potential vs. time curves for carbon steel bars embedded in a fly ash-based geopolymer mortar and a CEM I-based mortar (as reference) leached continuously over a period of 365 days. T2 - Eurocorr 2018 CY - Cracow, Poland DA - 09.09.2018 KW - Corrosion KW - Geopolymere KW - Betonstahl PY - 2018 AN - OPUS4-45948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Gluth, Gregor A1 - Watolla, Marie-Bernadette A1 - Morys, Michael A1 - Häßler, Dustin A1 - Schartel, Bernhard T1 - Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen N2 - Wesentlich für das Sicherheitsniveau und damit die nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit des Technologiestandortes Deutschland ist der Brandschutz in Industrieanlagen, in Gebäuden und im Transportwesen. Der vorbeugende bauliche Brandschutz hat u. a. das Ziel, die Brand- und Rauchausbreitung im Brandfall für eine gewisse Zeit zu behindern, damit die erforderlichen Lösch- und Rettungsarbeiten durchgeführt werden können. Dies geschieht u.a. durch Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit brandbeanspruchter Bauteile. Der Feuerwiderstand eines Bauteils ist die Fähigkeit während eines angegebenen Zeitraums in einer genormten Feuerwiderstandsprüfung bezüglich mechanischer Stabilität und/oder thermischer Isolierung nicht zu versagen. Reaktive Brandschutzbeschichtungen erhöhen für viele Bauteile sehr effektiv den Feuerwiderstand. Die Beschichtungen und die Brandprüfungen müssen jedoch an die immer komplexeren Anwendungen und/oder extremeren Anforderungen angepasst und weiterentwickelt werden. Aktuelle Forschungsschwerpunkte liegen dabei in der Entwicklung neuer Materialien (z.B. Geopolymere, keramisierende Beschichtungen, silikonbasierte Beschichtungen) für extreme Brandszenarien (extreme Temperaturen, lange Beanspruchungszeiten) und in der Realisierung komplexer Funktionalitäten (komplexe Geometrien, bewegliche Komponenten) sowie in der Entwicklung neuer Testmethoden (Feuerwiderstand als bench-scale Tests, kostengünstiges Screening, Feuerwiderstand in extremen Brandszenarien). Die Entwicklung geht dabei weg von der präskriptiven Bewertung hin zur leistungsorientierten (performance-based) Bewertung in individuellen Brandszenarien oder von komplexen Bauteilen. Im Rahmen dieser Arbeit werden Lösungsansätze für die neuen Herausforderungen an die reaktiven Brandschutzsysteme unter Extrembedingungen und deren Testmöglichkeiten vorgestellt und diskutiert. Im Mittelpunkt stehen dabei neu entwickelte bench-scale Testmethoden zum Screening von neuen Beschichtungsmaterialien sowie zur Beurteilung spezieller bzw. materialspezifischer Aspekte des Feuerwiderstands unter Extrembedingungen. KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Brandtest PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600032 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 8 SP - 531 EP - 542 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-37115 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pistol, Klaus A1 - Gluth, Gregor A1 - Rickard, W. T1 - Mechanische Hochtemperatureigenschaften von flugaschebasierten Geopolymerbetonen N2 - Als umweltschonende Alternative zu portlandzementgebundenen Betonen werden derzeit in der Betonindustrie und in der Baustoffforschung Betone mit alkaliaktivierten Bindemitteln, sog. Geopolymerbetone, intensiv erforscht. Die auf industriellen Reststoffen wie Flugasche und Hüttensand basierenden anorganischen Bindemittel weisen bei geeigneter Zusammensetzung einen hohen Widerstand gegenüber aggressiven Salzlösungen und Säuren auf. Als Grundlage für den rechnerischen Nachweis der Tragfähigkeit von brandbeanspruchten Betonbauteilen auf Basis von alkaliaktivierten Bindemitteln werden deshalb an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) die mechanischen Hochtemperatureigenschaften von flugaschebasierten Geopolymerbetonen systematisch untersucht. Die bis zu 750 °C erhitzten Probekörper mit quarzitischer und leichter Gesteinskörnung zeigen einen Festigkeitsverlust bis ca. 300 °C, der auf entwässerungsbedingte Mikrorissbildung zurückgeführt werden kann. Bei weiter zunehmender Temperatur steigt aufgrund von Sinterungsprozessen ab ca. 500 °C die Festigkeit der untersuchten Geopolymerbetone wieder an. Diese im Vergleich zu herkömmlichem Beton günstigere Materialeigenschaft eröffnet potenziell auch Anwendungsmöglichkeiten in brandschutztechnisch kritischen Infrastrukturbereichen. Die Ergebnisse der thermomechanischen Prüfungen werden für numerische Bauteilberechnungen als temperaturabhängige Spannungs-Dehnungs-Beziehungen aufbereitet. N2 - At present, concretes based on alkali-activated binders, socalled geopolymer concretes, are investigated intensively in the building materials industry and by the research community as environmentally friendly alternative to Portland cementbased concretes. These inorganic binders, which are based on industrial by-products such as fly ash and ground granulated blast furnace slag, exhibit high resistance against corrosive acids and salts, if properly designed. The mechanical properties of fly ash-based geopolymer concretes at high temperatures are subject of systematic investigations at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) to create a basis for the structural design of fire exposed concrete members based on alkali-activated binders. The concrete specimens, produced with quartz aggregates or lightweight aggregates and heated to a maximum temperature of 750 °C, exhibited a decrease of compressive strength up to temperatures of ca. 300 °C, attributed to formation of microcracks caused by dehydration. At higher temperatures the compressive strength of the investigated geopolymer concretes recovered partly, due to sintering processes starting from ca. 500 °C. Because of this beneficial property when compared to conventional concretes, geopolymer concretes can potentially be applied in infrastructure facilities where fire resistance is critical. From the results of the thermomechanical tests stress-strain relationships are derived that can be used for the structural design of members made from geopolymer concretes. KW - Geopolymerbeton KW - Hochtemperatureigenschaften KW - Feuerwiderstand KW - Spannung-Dehnungs-Beziehung PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002 / bate.201600038 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 8 SP - 521 EP - 530 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-37114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - Aschen aus dem Altpapierrecycling N2 - Sortierrückstände, Faserreststoffe und Schlämme aus der Altpapieraufbereitung und dem Deinking werden gegenwärtig entweder deponiert oder einer energetischen Verwertung zugeführt. Es gibt Bemühungen, die Reststoffe kontrolliert bei Temperaturen zwischen 700 °C und 800 °C zu calcinieren, um dadurch direkt einen metakaolinhaltigen puzzolanisch wirkenden Zementbestandteil oder Beton-zusatzstoff herzustellen. Üblicherweise erfolgt die Verbrennung der Papier-reststoffe aber beim Papierrecycler bzw. –hersteller in dezentralen Heizkraftwerken, in denen mittels Kraft-Wärme-Kopplung Strom, Wärme und Dampf erzeugt werden. Der auf die Strom- und Wärmeerzeugung optimierte Prozess verläuft bei Temperaturen von 950°C bis 1000 °C. Dabei bilden sich aus dem amorphen Metakaolin bereits wieder inerte Verbindungen. Pro Tonne verbranntem Papierrest-stoff fallen etwa 240 kg Papierasche (PA) in Form einer Mischung aus Kessel- und Elektrofilteraschen an. Die Papierasche wird etwa zu 16 % in der Ziegel-herstellung und zu 52 % in der Rohmehlproduktion der Zementindustrie kostenpflichtig entsorgt. Mit 26 % werden große Anteile der Papierasche deponiert. Mit den Zielen der Anhebung der Verwertungsquote der Papierasche, der Re-duzierung der Entsorgungskosten und einer qualitativ höherwertigen Verwendung der Asche unter Ausnutzung ihrer spezifischen Eigenschaften, stehen Papieraschen im Mittelpunkt verschiedener Forschungsarbeiten. Die in den Untersuchungen verwendete Papierasche liegt als feinkörniges Material in einem breiten Kornband mit Partikelgrößen zwischen 0,5 µm und 100 µm vor. In Abhängigkeit von der Materialcharge beträgt die Feststoffdichte der Asche 2,63-2,67 g/cm³ und ihre spezifische Oberfläche liegt bei 2,6-5,0 m²/g. Die Papierasche kommt mit den Anteilen der Hauptoxide von 49-59 M.-% CaO, 22-28 M.-% SiO2 und 13-14 M.-% Al2O3 der Zusammensetzung eines Portlandzements nahe, sie ist jedoch etwas kalkärmer und tonerdereicher. In Abhängigkeit von der Herstellungs- und Lagerungshistorie enthält sie zwischen 3 M.-% und 15 M.-% Freikalk (CaO). Mittels Röntgenbeugungsanalyse werden Calcit (CaCO3), Gehlenit (Ca2Al(AlSi)O7), Portlandit (Ca(OH)2) und Belit (Ca2SiO4), Quarz (SiO2) und Talk Mg3Si4O10(OH)2 als Hauptmineralphasen der Papierasche identifiziert. In einigen PA-Chargen werden zusätzlich Freikalk (CaO), Tricalciumaluminat (Ca3Al2O6) und geringe amorphe Anteile gefunden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden von der Papierasche auch hydraulische Eigenschaften erwartet, die eine Verwendung als Bindemittel allein oder Bindemittelkomponente im Gemisch mit Portlandzement oder anderen Zusatzstoffen nahe legen. Erste Untersuchungen an der Papierasche dienten der mineralogischen, chemischen, umweltanalytischen und betontechnologischen Charakterisierung der Papierasche, von Zement-PA- und Flugasche-PA-Gemischen sowie der PA als Bodenverfestigungsmittel. Eine umfangreiche Studie befasste sich mit dem Einsatz von Papierasche als Bindemittel. Untersucht wurde die Mineralphasen- und Festigkeitsentwicklung nach einer Aktivierung mit Wasser oder 2 mol/l NaOH- bzw. KOH-Lösungen. In einer Arbeit zur Herstellung eines zementfreien reststoffbasierten Bindemittels wurde unter anderem die CaO-reiche Papierasche als Ausgangsmaterial ausgewählt. Durch eine hydrothermale Behandlung von PA-Wasser-Gemischen mit anschließender Calcinierung wird die Asche hydraulischen aktiviert. Dabei bildet sich als Zwischenprodukt Calciumsilcathydrat (CSH), das durch die nachfolgende Calcinierung zu hydraulisch aktivem Belit dehydratisiert. In einem anderen Anwendungspfad dient die Papierasche als alleiniger Ausgangsstoff oder als Kalklieferant im Gemisch Papierasche/Mauerwerkbruch zur Herstellung leichter Granulate mit Rohdichten von 1,5-2,0 g/cm³. Dabei erfolgt nach einer Granulierung des Ausgangsmehls eine Erhärtung in einem Autoklav bei 200 °C und 1,6 MPa in gesättigter Wasserdampfatmosphäre. Während des hydrothermalen Prozesses bilden sich CSH-Phasen, die die beim Granulieren vorgeprägte Mikrostruktur der Granulate weiter beeinflussen. Neben der Verwendung als leichte Gesteinskörnung wird auch eine Anwendung als Speicher-medium, Filtermaterial oder Adsorptions- bzw. Puffermittel getestet. Im Vortrag werden die wesentlichen Ergebnisse der Forschungsarbeiten vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten der Papierasche als Baustoff im Hinblick auf ihre technologische und nachhaltigkeitsbezogene Eignung bewertet. T2 - Fachtagung Recycling R'16 CY - Weimar, Germany DA - 19.09.2016 KW - Papierasche KW - Recycling KW - Bindemittel KW - Zementersatz KW - Baustoff PY - 2016 AN - OPUS4-37636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Bewehrungskorrosion in Geopolymerbetonen N2 - Einsatz von Geoploymerbetonen und deren Korrosionsschutzwirkung gegenüber Chloridangriff und Carbonatisierung. T2 - Sitzung des Ausschusses Marketing der Informationsstelle Edelstahl Rostfrei CY - Dusseldorf, Germany DA - 15.03.2016 KW - Geoploymerbeton KW - Korrosion PY - 2016 AN - OPUS4-35565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Mair, Georg W. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Auswirkungen von unfallbedingtem Behälterversagen bei alternativen Pkw-Antrieben - Teil 1: Problemstellung, Stand der Technik und Voruntersuchungen N2 - Flüssige und komprimierte Gase sind in Deutschland, Europa und der Welt vielfältig als alternative Kraftstoffe im Einsatz. Diese werden unter teilweise hohem Druck in robusten Behältern an Bord gespeichert. Ein Versagen des Treibstoffbehälters im Schadensfall sollen verschiedene Sicherheitseinrichtungen, auch bei einem eventuell unfallbedingt auftretenden Fahrzeugbrand, verhindern. Sind diese Sicherheitseinrichtungen unfallbedingt beschädigt oder liegen die Belastungen dieser Einrichtung außerhalb ihres Auslegungsbereichs, ist ein Versagen des Behälters dennoch möglich. Dadurch kann es zur Bildung eines explosionsfähigen Brennstoff-Luft-Gemischs mit den entsprechenden Folgen für Fahrgäste, Einsatzkräfte und Umfeld kommen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) untersucht im Forschungsprojekt "CoFi-ABV" mit umfangreichen zerstörenden Versuchsreihen im Realmaßstab die Folgen des unfallbedingten Versagens von Behältern für alternative Kraftstoffe und Maßnahmen zur Reduktion dieser Folgen im Rahmen einer ganzheitlichen Auswirkungsbetrachtung. Dieser Beitrag ist der Start einer Reihe und soll die Problemstellung sowie die Projektinhalte umfassend erläutern. KW - Alternative Antriebe KW - Alternative Kraftstoffe KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 9 SP - 39 EP - 46 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-37360 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Askar, Enis A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Versagen von Gasbehältern für alternative Treibstoffe N2 - Im Rahmen des Projekts „Complex Fires – Auswirkung von Behälterversagen“ (CoFi-ABV) sollen die Auswirkungen des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien untersucht werden. Es wird der aktuelle Hintergrund des Forschungsvorhabens erläutert sowie die geplanten Untersuchungen und beabsichtigten Ergebnisse vorgestellt. Hauptbestandteil des Projekts ist eine Vielzahl von zerstörenden Großversuchen. Im Vorfeld dieser Großversuche werden zur Weiterentwicklung und Adaptierung von Messtechnik Versuche im kleineren Maßstab durchgeführt. Im Folgenden werden Teile dieser Ver-suchsaufbauten im „mid-scale“ sowie die dabei verwendete Messtechnik dargestellt. Weiterhin werden erste Ergebnisse aus Wärmeeintragsversuchen zur Quantifizierung verschiedener Unterfeuerungsmethoden für die zerstörenden Großversuche vorgestellt. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Explosion KW - alternative Treibstoffe KW - Behälterversagen KW - Composite PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 1 EP - 143 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) AN - OPUS4-37172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mezhov, Alexander A1 - Kulisch, D. A1 - Goncharov, A. A1 - Zhutovsky, S. T1 - A Comparative Study of Factors Influencing Hydration Stoppage of Hardened Cement Paste N2 - There is no consensus on which hydration stoppage method is optimal to preserve the microstructure and mineral composition of samples, especially considering the specific aspects of different testing methods, such as TGA, MIP, or XRD. This paper presents a quantitative comparison between the most popular hydration stoppage strategies and parameters such as the sample piece size, the soaking time in a solvent, and the type, as examined on cement paste hydrated for 7 days. It was found that the carbonation appears either for samples smaller than 2.36 mm and bigger than 4.75 mm or samples soaked in a solvent for longer than 1 h. Fast solvent replacement leads to ettringite diminution and total pore volume increase. Among others, solvent replacement with subsequent gentle heating under a vacuum was found to be the most efficient, whereas it was experimentally demonstrated that isopropyl alcohol stops hydration faster than ethanol and acetone. KW - Hydration stoppage KW - Solvent replacement KW - Soaking time KW - Sample piece size PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582430 DO - https://doi.org/10.3390/su15021080 VL - 15 IS - 2 SP - 1 EP - 21 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland. AN - OPUS4-58243 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Schönsee, Eric A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Mezhov, Alexander A1 - Hüsken, Götz T1 - Introduction of a monitoring system for Bingham fluids in additive manufacturing with concrete N2 - Freeform additive manufacturing of concrete structures is a rising technology in civil engineering with several fascinating advantages. Nonetheless, to ensure reliability and structural integrity, standards and quality control are required in the future to bring this technology into the market. As the concrete is manufactured continuously, continuous quality control of the printing process is also required, i.e. comprehensive process monitoring. At BAM, a test rig will be installed, enabling the printing of concrete structures with a maximum size of 2 m x 1 m x 1 m (l x w x h). Here, process monitoring is the focus of the test rig. In this study, we show the results of the first pump tests, including the measurement of several parameters such as temperature and pressure along the supply system, i.e. from the concrete pump to the printer head. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Additive manufacturing of concrete KW - Process monitoring KW - Non-destructive testing KW - Bingham fluid PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556367 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-55636 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - From scientific models to reliable decision making – RDM as a backbone for validated, FAIR, and reproducible engineering simulations N2 - Engineering simulations play a central role in predicting system behavior and supporting design decisions. Their impact will increase due to the concepts of virtual lab, digital twins and predictive maintenance, where expensive prototyping is reduced with simulations or where real measurement data of the structures or parts are used in combination with simulation models to improve decision making. The credibility of a simulation model depends on the trust it earns within the scientific and engineering community. This trust can only be established through rigorous verification and validation. Verification and validation are inherently hierarchical processes. At the highest level, global approaches—such as standardized benchmarks and shared validation datasets—provide a common foundation for assessing model correctness and applicability across domains. These global resources enable regulatory bodies, industry, and research communities to evaluate whether models and their implementations meet agreed-upon standards. Research Data Management (RDM) provides the infrastructure to support these processes by enabling formalized model definitions, structured validation datasets, and transparent verification procedures and complete provenance descriptions of the underlying workflows. Currently, many engineering models are published as descriptive text or embedded in specific software implementations, which hinders reproducibility and standardization. Numerical results presented in publications must be fully reproducible. For regulatory assessment and interoperability, models require software-agnostic, machine-readable definitions that include all information needed for implementation and execution, such as scope, assumptions, parameter identification procedures, and uncertainty bounds. Formal definitions alone do not guarantee consistency. Verification benchmarks are essential to confirm that different implementations of the same mathematical or numerical model produce equivalent results. Likewise, validation requires structured experimental data that is publicly available and documented according to community-agreed protocols for tests, measurements, and metadata. Robust calibration and uncertainty quantification frameworks must provide systematic, reproducible procedures for parameter estimation and uncertainty propagation, while the complete provenance of these steps has to be documented. Validation should extend beyond controlled laboratory conditions to diverse real-world scenarios. The presentation will explore practical strategies for achieving reproducibility and reusability in engineering simulations through structured workflows, provenance tracking, and standardized data management practices. It will address the integration of experimental data for validation, the role of verification benchmarks, uncertainty quantification frameworks, and tool-independent model descriptions—including VMAP for result exchange—within collaborative platforms that support joint projects and regulatory compliance. T2 - GAMM Activity Group on Research Software Engineering and Research Data Management in Mathematics & Mechanics (GAMM FA RSE&RDM) CY - Braunschweig, Germany DA - 04.12.2025 KW - Experimental data KW - Verification and validation KW - UQ KW - Reproducibility (workflows) KW - Reusability (provenance tracking of simulation results) PY - 2025 AN - OPUS4-65267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Methodological prerequisites for reliable simulation results in the Virtual Lab and Digital Twins N2 - Mit dem zunehmenden Einsatz von Methoden wie Künstlicher Intelligenz, Digitalen Zwillingen und datengetriebener Modellierung erweitert sich das Anwendungsspektrum der virtuellen Produktentwicklung kontinuierlich. In sicherheitsrelevanten Anwendungsfeldern steigen dabei die Anforderungen an die Qualität, Nachvollziehbarkeit und externe Prüfbarkeit von Simulationsergebnissen – insbesondere im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Transparenz. Der Beitrag analysiert zentrale methodische und strukturelle Herausforderungen für den zuverlässigen Einsatz numerischer Simulationen in solchen Kontexten. Im Mittelpunkt stehen folgende Aspekte: • Die formale, softwareunabhängige Spezifikation mathematischer und numerischer Modelle, einschließlich einer standardisierten Beschreibung sowohl der Problemstellung als auch der Ergebnisgrößen. • Die Validierung sämtlicher Modellkomponenten anhand von Anwendungsszenarien mit hoher Ähnlichkeit zur realen Systemumgebung. • Die systematische Quantifizierung von Unsicherheiten, insbesondere im Hinblick auf Sim2Real-Modellabweichungen und deren Einfluss auf die Aussagekraft der Simulation. • Die Verifikation der Softwareimplementierung durch standardisierte Benchmark-Vergleiche. Hierzu wird ein Konzept föderierter Benchmarks mit dokumentierter Herkunft („Provenance“) vorgestellt, das eine transparente, reproduzierbare und öffentlich zugängliche Verifikation von Simulationswerkzeugen ermöglicht. Die Benchmarks folgen definierten Formaten, können dezentral veröffentlicht und in eine zentrale, abfragbare Datenbank integriert werden. Durch diese standardisierten Schnittstellen können dann Metriken zum Vergleich der Benchmarks visualisiert und in Analysen bereitgestellt werden. Der Beitrag zielt darauf ab, zentrale Herausforderungen und offene Fragestellungen bei der methodischen Absicherung simulationsbasierter Aussagen zu identifizieren und zur Diskussion zu stellen – insbesondere im Spannungsfeld zwischen Modellbildung, Validierung, Verifikation und Unsicherheitsquantifizierung. T2 - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Structured validation data KW - Model calibration KW - UQ PY - 2025 AN - OPUS4-65270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jafari, Abbas T1 - A python library for finite element (FE) modelling of static/quasi-static structural mechanics problems with legacy FEniCS N2 - This is a python library for finite element (FE) modelling of static/quasi-static structural mechanics problems with legacy FEniCS, which contains the following main modules. Module structure: for defining a structural mechanics experiment, including geometry, mesh, boundary conditions (BCs), and time-varying loadings. The time is quasi-static, i.e. no dynamic (inertia) effects will be accounted for in the problem module as follows. Module material: for handling constitutive laws such as elasticity, gradient damage, plasticity, etc. Module problem: for establishing structural mechanics problems for desired structures and material laws coming from the two above modules, and solving the problems built up. These can be performed for two main cases: static (no time-evolution) that also includes homogenization, and quasi-static (QS). KW - Finite element (FE) KW - Static/quasi-static structural mechanics KW - FEniCS PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.17805724 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-65269 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jafari, Abbas A1 - Titscher, Thomas A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Bayem: Implementation and derivation of “variational Bayesian inference for a nonlinear forward model [Chappell et al 2008]“ for arbitrary, user-defined model errors N2 - A python implementation of an analytical variational Bayes algorithm of "Variational Bayesian inference for a nonlinear forward model", Chappell, Michael A., Adrian R. Groves, Brandon Whitcher, and Mark W. Woolrich, IEEE Transactions on Signal Processing 57, no. 1 (2008): 223-236, with an updated free energy equation to correctly capture the log evidence. The algorithm requires a user-defined model error allowing an arbitrary combination of custom forward models and measured data. KW - Implementation KW - Variational Bayesian inference KW - Nonlinear forward model PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.17804665 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-65268 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Modeling the influence of temperature for extrusion based 3d concrete printing from material to structural stability N2 - Abstract: 3D concrete printing (3DCP) aims to revolutionize construction by increasing automation, reducing material usage, and enabling customized designs. Despite its potential, the lack of regulations and reliance on trial-and-error methods result in significant waste and inefficiencies. Reliable models are needed to predict and control the complex printing process with its various influencing factors from material, process, and environment. This study aims to develop a structural model to predict print stability and prevent buckling and material failure in extrusion-based 3D concrete printing (3DCP), with a focus on environmental influences, particularly temperature. The structural build-up of the material is crucial for stability but is influenced by material ingredients, water-binder ratio, and ambient conditions, which vary in real-world projects. It describes the process of cementitious material gaining strength and stability during its early ages due to thixotropy and early hydration. Modeling that, a time- and temperature-dependent model for the evolution of early-age material parameters, such as stiffness, is derived. The model employs the maturity method, using an equivalent time to capture the temperature influence. It is verified using experimental data on stiffness evolution from squeeze flow tests and yield stress evolution measured from rotational rheometer tests. The model parameters are estimated using Bayesian inference, and validation shows good agreement with experimental data for both parameters at the material level. Subsequently, the derived time- and temperature-dependent stiffness model is adapted into a structural simulation using an elastoplastic material law with nonlinear hardening to study the temperature effect on the stability of 3DCP. Layers are activated sequentially based on a pseudo-density approach. The method is illustrated with an example of a printed wall with a width of one layer under varying ambient temperatures. The temperature impact on buckling and material failure during printing is demonstrated and numerically investigated through a sensitivity study. T2 - 95 th Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM) CY - Poznan, Poland DA - 07.04.2025 KW - 3D concrete printing KW - Structural build-up KW - Temperature KW - Maturity method KW - Structural simulation PY - 2025 AN - OPUS4-62966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 2: Technische Hintergründe - Schadensursachen und Prüfeinrichtungen N2 - Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing – DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen eingesetzt werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die Hauptschadensursachen an Rohrleitungen, den Versuchsstand zur mechanischen Belastung von Rohren sowie die Möglichkeiten zu Untersuchungen im Realmaßstab eingegangen werden. KW - Schadensursachen an Rohrleitungen KW - Monitoring von Rohrleitungen KW - Verteilte Faseroptische Sensorik KW - Rohrbiegeprüfstand KW - Leckage PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 3 SP - 24 EP - 29 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Poli, Marco A1 - Grätz, Rainer A1 - Schröder, Volkmar T1 - An experimental study on safety-relevant parameters of turbulent gas explosion venting at elevated initial pressure N2 - The effects of a gas explosion in enclosures like vessels can be limited e.g. by gas explosion venting systems. The major design step of this constructive explosion protection method is to determine the required vent area, which depends significantly on whether turbulent combustion exists. However, current standards like NFPA 68 or EN 14994 are applicable only to limited boundary conditions and as far as possible only to laminar flame propagation. Difficulties arise in the assessment or predictability of gas explosion hazard when turbulence occurs. In this research especially venting at elevated initial pressure has been shown to accelerated flame propagations and therefore, to a considerably higher reduced pressure. Therefore, it is essential to provide a broader data base of turbulent combustion and explosion behavior to verify the existing rules or to determine their safety-relevant parameters. For a better safety assessment or design of protective systems the turbulent combustion and accelerated gas explosion behaviour of quiescent methane and hydrogen in air were investigated at initial pressures up to 8 bar using vessels up to 100 litres. In particular a systematic study was performed to investigate the influence of turbulence on the overpressure development during accelerated gas explosion. Moreover, the present study consider the position of the spark igniters, the burning velocity and the maximum pressure rise for different concentration of fuel as well as the size of orifice and/or vent area. A choice of experimental tests showed under the investigated conditions that not only turbulence inducing obstacles but also over sized vent areas could lead to an increased pressure development and therefore to an inacceptable safety state. T2 - 20th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA 2012 CY - Prague, Czech Republic DA - 25.08.2012 KW - Gas explosion venting KW - Turbulent combustion KW - Obstacles PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-264288 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.398 SN - 1877-7058 VL - 42 SP - 90 EP - 99 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-26428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Introduction of a monitoring system for Bingham fluids in additive manufacturing with concrete N2 - Freeform additive manufacturing of concrete structures is a rising technology in civil engineering with several fascinating advantages. Nonetheless, to ensure reliability and structural integrity, standards and quality control are required in the future to bring this technology into the market. As the concrete is manufactured continuously, continuous quality control of the printing process is also required, i.e. comprehensive process monitoring. At BAM, a test rig will be installed, enabling the printing of concrete structures with a maximum size of 2 m x 1 m x 1 m (l x w x h). Here, process monitoring is the focus of the test rig. In this study, we show the results of the first pump tests, including the measurement of several parameters such as temperature and pressure along the supply system, i.e. from the concrete pump to the printer head. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Additive manufacturing of concrete KW - Process monitoring KW - Non-destructive testing KW - Bingham fluid PY - 2022 AN - OPUS4-55637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Acoustic emission testing N2 - The phenomenon of acoustic emission (AE) and fundamentals of AE testing procedures are presented. AE based failure analysis of reinforced concrete beam under bending load, steel pipe segments under bending load and wood based materials under tension load are discussed. T2 - INFRASTAR, Training Week #03 at AAU CY - Aalborg, Denmark DA - 04.06.2018 KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45147 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 1: Projektvorstellung und erste Vorversuche N2 - In der Prozessindustrie werden häufig gefährliche Stoffe eingesetzt, so dass auch kleinste Leckagen der medienführenden Anlagenteile zu Gefährdungen der Arbeitnehmer sowie zur Belastung der Umwelt führen können. Für die Gewährleistung einer dauerhaften Verfügbarkeit der Infrastruktur ist die frühzeitige Erkennung und Ortung von potentiell gefährlichen Veränderungen an den Wandungen von Rohrleitungen und Behältern (in Form von Rissen, Pittings und Ablagerungen) erforderlich. Am Beispiel von Rohrleitungen, sollen im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), im Sinne einer Machbarkeitsstudie die Verfahren der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung und Detektion potentiell gefährlicher Veränderungen in Industrieanlagen erprobt und qualifiziert werden. Dabei sollen die Applikation der optischen Sensorfasern hinsichtlich der Signalübertragung auf den Sensor optimiert und die Erkennung der für dieses Anwendungsgebiet relevanten Schallsignaturen entwickelt werden. Mithilfe eines solchen Messsystems können mit geringem Aufwand ausgedehnte Strukturen, auch unter erschwerten Bedingungen (z.B. hohe Temperatur, Einfluss von Chemikalien) kontinuierlich überwacht werden. KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 3 SP - 10 EP - 16 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-40183 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Non-threshold acoustic emission analysis of damage evolution in pipe segments of steel S355J2H under bending load N2 - Four-point bending tests were carried out to analyze the acoustic characteristics of damage development in pipe segments made of steel, grade S355J2H, being 2.5 m long with an outer diameter of 168 mm and 16 mm wall thickness. To induce stable crack growth, the pipe segments were pre-damaged by a 90°circumferential notch in the middle of the pipe length. While the pipe was quasi-statically loaded, microscopic damage and plastic deformation accumulated to form a macroscopic crack that grew through the pipe wall until leakage. For acoustic emission (AE) monitoring, four broadband sensors of type VS 900 M were mounted close to the notch. Continuous AE signal detection was performed by the non-threshold method. Advantages and disadvantages of the non-threshold AE monitoring compared to a commonly employed method analyzing only signals exceeding a predefined threshold are discussed. The results of AE analysis are compared to additional information on the crack growth detected by the direct current potential drop (DCPD) technique. These studies were carried out in the course of the interdisciplinary research project AGIFAMOR, Ageing infrastructures - distributed acoustic monitoring of pipes at BAM. T2 - 33rd European Conference on Acoustic Emission Testing CY - Senlis, France DA - 12.09.2018 KW - Crack growth KW - Crack initiation KW - Four-point bending test KW - Steel pipe KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Rübner, Katrin A1 - Schneider, Joachim A1 - von Werder, Julia A1 - Gluth, Gregor T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 2: Nachhaltigkeitspotentiale N2 - Die Bauindustrie ist für rd. 40 % des weltweiten Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Mit der technologischen Entwicklung wird der Energiebedarf in Zukunft sinken, während sich das Problem grauer Emission verschärft. Daher ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen der Schlüssel zur Erreichung der Pariser Klimaziele. Der Einsatz klimaschonender Baustoffe weist dabei ein erhebliches Nachhaltigkeitspotential auf. Recycling, Rückgewinnung, Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft können zu unersetzlichen Bestandteilen der Bautechnik werden. Im Folgenden werden einige Möglichkeiten vorgestellt, die bei der Dekarbonisierung der Bautechnik zukünftig hohe Potentiale aufweisen. Diese wurden beim 63. Forschungskolloquium des DAfStb an der BAM vorgestellt und Details können dem Tagungsband (DOI 10.26272/opus4-61338) entnommen werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bindemittel KW - Klimaschonende Baustoffe KW - Dekarbonisierung PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 131 EP - 134 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - von Werder, Julia A1 - Weigel, Sandra A1 - Mezhov, Alexander T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 3: Innovative Technologien N2 - Innovationen sind der Treiber des technologischen Fortschritts. Durch die Anwendung innovativer Technologien, Produktionsverfahren und neuer Materialien können Effizienzsteigerungen erzielt werden, die sowohl zu einer Kosten- als auch Materialreduzierung führen können. Gerade vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung sind Innovationen der Schlüssel zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und Rohstoffen. Im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) an der BAM wurden innovative Ansätze im Bereich effizienter Fertigungstechnologien und neuer Materialien vorgestellt, die nachfolgend kurz zusammengefasst werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additive Fertigung KW - Biorezeptive Oberflächen KW - Biopolymere PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 134 EP - 135 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Feasibility study: Continuous monitoring of pipes using distributed acoustic and fibre optic sensors N2 - The feasibility study „AGIFAMOR. Ageing infrastructures – distributed acoustic monitoring of pipes” is an interdisciplinary research project at BAM internally financed from 2015 to 2018. Therefore, the quite young fibre optic sensing technology of distributed acoustic sensing (DAS) was investigated to possibly be extended towards a global condition monitoring system for pipelines operating in real time. DAS is a highly dynamic fibre optic sensing technology based on the method of coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). DAS allows capturing strain changes in the range of kHz. For the experimental work, the most suitable application yielding an optimum sensitivity was proven by wrapping a standard single-mode silica fibre around the pipe. The DAS sensitivity was investigated regarding the detection of 1) incidents that initiate propagation of acoustic waves in the pipe wall, 2) changes inside the pipeline causing altered flow and 3) damage development in the pipe wall. Therefore, several testing setups in laboratory as well as in real scale were realized. For comparison purposes, experiments were accompanied by acoustic emission analyses and by measurements with accelerometers. DAS was found to be very sensitive to gas ignition and its propagation across the pipe. Furthermore, the ability of DAS to detect and localize acoustic signals associated with pipeline leakage was demonstrated. The detection of crack formation and propagation within the pipe wall by means of DAS was studied during bending tests on several pipe segments, but was not proven so far with certainty. As expected, these studies turned out as the most difficult challenge due to the random occurrence and transient nature of microscopic damage phenomena. T2 - International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 04.10.2018 KW - Fibre optic acoustic sensing KW - Continous monitoring KW - Acoustic emission KW - Accelerometers KW - Bending tests on pipe segments KW - Leak detection PY - 2018 AN - OPUS4-46200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Embedded Model Bias Quantification with Measurement Noise for Bayesian Model Calibration N2 - A key factor in ensuring the accuracy of computer simulations that model physical systems is the proper calibration of their parameters based on real-world observations or experimental data. Inevitably, uncertainties arise, and Bayesian methods provide a robust framework for quantifying and propagating these uncertainties to model predictions. Nevertheless, Bayesian methods paired with inexact models usually produce predictions unable to represent the observed datapoints. Additionally, the quantified uncertainties of these overconfident models cannot be propagated to other Quantities of Interest (QoIs) reliably. A promising solution involves embedding a model inadequacy term in the inference parameters, allowing the quantified model form uncertainty to influence non-observed QoIs. This paper introduces a more interpretable framework for embedding the model inadequacy compared to existing methods. To overcome the limitations of current approaches, we adapt the existing likelihood models to properly account for noise in the measurements and propose two new formulations designed to address their shortcomings. Moreover, we evaluate the performance of this inadequacy-embedding approach in the presence of discrepancies between measurements and model predictions, including noise and outliers. Particular attention is given to how the uncertainty associated with the model inadequacy term propagates to the QoIs, enabling a more comprehensive statistical analysis of prediction’s reliability. Finally, the proposed approach is applied to estimate the uncertainty in the predicted heat flux from a transient thermal simulation using temperature observations. KW - Model bias KW - Bayesian inference KW - Noise KW - Model updating KW - Quantity of Interest PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652720 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.12037 SP - 1 EP - 37 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Villani, P. A1 - Andés-Arcones, Daniel A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Posterior sampling with Adaptive Gaussian Processes in Bayesian parameter identification N2 - Posterior sampling by Monte Carlo methods provides a more comprehensive solution approach to inverse problems than computing point estimates such as the maximum posterior using optimization methods, at the expense of usually requiring many more evaluations of the forward model. Replacing computationally expensive forward models by fast surrogate models is an attractive option. However, computing the simulated training data for building a sufficiently accurate surrogate model can be computationally expensive in itself, leading to the design of computer experiments problem of finding evaluation points and accuracies such that the highest accuracy is obtained given a fixed computational budget. Here, we consider a fully adaptive greedy approach to this problem. Using Gaussian process regression as surrogate, samples are drawn from the available posterior approximation while designs are incrementally defined by solving a sequence of optimization problems for evaluation accuracy and positions. The selection of training designs is tailored towards representing the posterior to be sampled as good as possible, while the interleaved sampling steps discard old inaccurate samples in favor of new, more accurate ones. Numerical results show a significant reduction of the computational effort compared to just position-adaptive and static designs. KW - Adaptive Gaussian Processes KW - Bayesian parameter identification KW - AGP PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652731 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.17858 SP - 1 EP - 23 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Methodological Prerequisites for Reliable Simulation Results in the Virtual Lab and Digital Twins N2 - Simulationen übernehmen zunehmend eine zentrale Rolle in sicherheitskritischen Entscheidungsprozessen, etwa im Bauwesen, bei digitalen Zwillingen oder in der prädiktiven Instandhaltung. Damit diese Entscheidungen auf zuverlässigen numerischen Modellen basieren können, müssen die zugrunde liegenden Teilmodelle eindeutig beschrieben, reproduzierbar und in der Community validiert sein. Dieses Manuskript skizziert die notwendigen Voraussetzungen für vertrauenswürdige, FAIR-konforme und entscheidungsfähige Simulationsprozesse. Zunächst wird die Notwendigkeit einer formalen, softwareunabhängigen Beschreibung mathematischer Modelle und numerischer Implementierungen diskutiert. Standards wie VMAP, Ontologien wie MathModDB sowie BIM- und STEP-Formate bieten erste Ansätze zur semantischen Modellbeschreibung und zur automatisierten Generierung simulationsfähiger Eingabedaten. Im zweiten Teil wird die Rolle experimenteller Daten für die Validierung von Modellen beleuchtet. Es wird gezeigt, dass hochwertige, strukturierte und maschinenlesbare Validierungsdatensätze essenziell sind, insbesondere für die Bewertung konstitutiver Modelle. Ein weiteres Kapitel widmet sich der Unsicherheitsquantifizierung. Neben klassischen Fehlermaßen werden aleatorische und epistemische Unsicherheiten sowie deren Einfluss auf die Modellbewertung behandelt. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Bayes’schen Kalibrierung, der Trennung von Trainings und Testdaten und der Notwendigkeit, auch Begleitversuche aus Materialtests zu dokumentieren. Abschließend wird die Idee einer Benchmarking-Plattform vorgestellt, die auf reproduzierbaren Workflows, automatisierter Provenienzverfolgung und der Nutzung von Research Object (RO) Crates basiert. Diese Plattform erlaubt die dezentrale Veröffentlichung und zentrale Abfrage von Benchmark-Ergebnissen und fördert eine gemeinschaftliche Verifikation und Validierung. Ziel ist es, die Vergleichbarkeit von (Open-Source-)Simulationstools zu verbessern um dadurch komplexe experimentelle Setups zunehmend durch zuverlässige Simulationen ersetzen zu können. T2 - NAFEMS - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Verification and Validation, KW - Digital twins KW - Virtual lab KW - Uncertainty quantification PY - 2025 SN - 978-1-83979-242-7 SP - 23 EP - 28 PB - NAFEMS CY - Wiesbaden, Germany AN - OPUS4-65271 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krentel, Daniel A1 - Mair, Georg W. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Auswirkungen von Behälterversagen bei alternativen PKW-Antrieben - Teil 2: UAV-basierte Fernerkundung von Gaswolken N2 - Verkehrsunfälle unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie LPG („Autogas“, Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas, komprimiertes Erdgas) oder CGH2 (Compressed Gas Hydrogen, komprimierter Wasserstoff), bergen neue, komplexe Risiken für Passagiere, Einsatzkräfte und deren Umfeld. Im Rahmen des Projektes „CoFi-ABV“ beschäftigt sich die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien mit einer ganzheitlichen Betrachtung der Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe. Ein wichtiger Teil des Forschungsvorhabens umfasst Entwicklung, Aufbau und Validierung einer unbemannten Flugplattform (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zur Ferndetektion von Gaswolken. Für das sogenannte gassensitive Mini-UAV wird ein robuster Open-Path-Gasdetektor auf einer Sensorbewegungsplattform in Form eines modifizierten Kamera-Gimbals, integriert. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und robustes Werkzeug zu entwickeln, welches Einsatzkräften im Falle eines Unfalls als Hilfe zur Abschätzung der Gefahr durch Gaswolken, ihrer Ausbreitung und der notwendigen Absperrbereiche zur Verfügung steht. Dieser Artikel ist der zweite der Reihe und legt, nach Projektvorstellung im ersten Teil, nun den Schwerpunkt auf das gassensitive Mini-UAV. KW - UAV KW - Fernerkundung KW - Open-Path-Gasdetektor KW - Alternative Antriebe/Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 11/12 SP - 23 EP - 28 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-38517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Experimental investigation of failure of LPG gas tanks in passenger cars during full fire development N2 - In continuation of a preceding test series involving sole LPG vehicle tanks, three passenger cars equipped with identical toroidal steel LPG tanks were set on fire. The tanks were installed in the space normally reserved for the spare tyre, in the car boot. No safety device was installed on the tank, in order to force critical failure of the cylinder. Two of the cars were equipped with a tank filled with liquefied propane to a level of 20 % (5.3 kg), the third one was filled completely (25.5 kg). The partially filled tanks failed critically within a time period of more than 20 min after the initiation of the fire. The fully-filled tank did not rupture; the propane was released continuously through a small leak that appeared during the fire. Comprehensive equipment was used to procure measurement data, enabling an analysis of potential consequences and hazards to humans and infrastructure within the vehicle surroundings. The inner status of the tank (pressure, temperature of the liquid phase and the steel casing), the development of the fire (temperature inside and around the vehicle) and the pressure induced in the near-field in case of tank rupture were recorded. The results were analysed in detail and compared against the data gained in tests involving sole, but identical LPG tanks. T2 - FIVE 2018 CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2018 SN - 978-91-88695-95-6 VL - 51 SP - 123 EP - 131 PB - RISE Safety CY - Boras AN - OPUS4-46310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Rudolph, Michael A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Schalau, Bernd A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Mair, Georg W. T1 - Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels N2 - 15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model. T2 - 26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems CY - Boston, USA DA - 30.07.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Infrared radiation PY - 2017 SP - 1 EP - 6 PB - FM Global CY - Seattle, USA AN - OPUS4-41993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Modellierung und Simulation von 3D Betondruck – Design- und Prozessoptimierung N2 - Der 3D Betondruck ermöglicht die effiziente und ressourcenschonendere Herstellung maßgeschneiderter Betonstrukturen. Trotz des großen Potentials gibt es bisher keine einheitlichen Normen und Standards für den sicheren und robusten 3D Betondruck. Der Beitrag zeigt das Potential numerischer Methoden und Modelle zur effizienten und ressourcenschonenden Design- und Prozessoptimierung des 3D Betondrucks. Dazu werden die aktuellen Forschungsarbeiten im Bereich der Entwicklung robuster und zuverlässiger numerischer Zwillinge, geeigneter Optimierungstools sowie digitaler Workflows diskutiert. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - 3D Betondruck KW - Design- und Prozessoptimierung KW - Modellierung KW - Simulation PY - 2024 AN - OPUS4-61575 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Faseroptische Pipelineüberwachung N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Länge hinsichtlich der Sicherheit, Verfügbarkeit und Instandhaltung in Anlagen besonders relevant. Große Fördermengen führen dazu, dass auch kleinste Leckagen hohe Umweltbelastungen verursachen können. Die frühzeitige Erkennung und Ortung von potentiell gefährlichen Veränderungen am Rohr (z.B. Risse, Pittings, Ablagerungen) ist daher erforderlich. In vielen Fällen ist jedoch die Ausstattung einer Rohrleitung mit einer großen Zahl diskreter Sensoren nicht möglich oder sinnvoll. Die Verfahren der verteilten faseroptischen Sensorik ermöglichen den Einsatz einer einzigen optischen Faser, die gleichzeitig als örtlich kontinuierlicher Sensor sowie zur Signalübertragung genutzt wird, so dass mit vergleichsweise geringem Installationsaufwand sehr ausgedehnte Strukturen mit Sensoren ausgestattet werden können. Im Monitoring von Öl- und Gaspipelines befindet sich daher die verteilte faseroptische Sensorik derzeit im Aufwind. Neben den Verfahren zur Messung von Temperatur und Dehnung ist zuletzt speziell die verteilte faseroptische akustische Sensorik (distributed acoustic sensing, DAS) in den Vordergrund gerückt, da sie u.a. mechanische Einwirkungen Dritter auf die Pipeline (Annäherung, Graben, Manipulation) erfassen kann. Das Potential von DAS zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung einer Rohrleitung durch die Erkennung und Ortung von Schallereignissen, die auf eine Schädigung schließen lassen, wird derzeit im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojektes an der BAM untersucht. Zur Qualifizierung der Methode in diesem Anwendungsbereich werden insbesondere Fragestellungen zur Sensorapplikation in Hinblick auf optimale Signalübertragung und Praktikabilität sowie zur Sensitivität des Messsystems und auch der Erfassung und Erkennung der relevanten Schallsignaturen bearbeitet. T2 - Pipeline Symposium 2016 CY - Hamburg, Germany DA - 23.11.2016 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Verteilte akustische Sensorik KW - Pipelinemonitoring PY - 2016 AN - OPUS4-38453 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Wernicke, Pascal A1 - Hufschläger, Daniel T1 - Pulse compression for air-coupled ferroelectret and thermoacoustic transducers N2 - The main advantage of air-coupled ultrasonic testing is the absence of a liquid couplant, which can damage some materials. However, most air-coupled testing scenarios have the challenge of low signals and a signal-to-noise ratio (SNR) several orders of magnitude lower than with couplant-assisted tech-niques. Since this challenge of small SNR also exists in radar technology, the pulse compression used there was adapted and applied to the physical conditions of air-coupled ultrasonic testing. This paper presents ultrasonic transmission measurements on a carbon-fibre-reinforced polymer plate using two experimental setups: 1) a thermoacoustic transmitter and an optical microphone and 2) a pair of ferroe-lectret transducers as transmitter and receiver. Thermoacoustic transmitters convert electrical energy to heat, which causes the air to expand thus producing acoustic waves. The optical microphone is based on a Fabry-Perot interferometer. Ferroelectrets are charged cellular polymers, having piezoelectric proper-ties and excellent acoustic matching to air. Both thermoacoustic transmitters and ferroelectrets are non-linear regarding the relationship between the excited sound pressure and the excitation voltage. Due to these physical boundary conditions, unipolar coding was used to modulate the excitation signals. Vari-ous codes were tested, and parameters of the excitation pulses were varied to find the optimal combina-tion for each experimental setup. The application of pulse compression to the combination of thermo-acoustic transmitter and optical microphone increased the signal-to-noise ratio by up to 16 dB and for the ferroelectret transducers by up to 23 dB. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, The Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Pulse compression KW - Air-coupled ultrasonic transducers KW - Ferroelectret KW - Thermoacoustics PY - 2024 SN - 978-90-90-39058-1 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-60725 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Reduction of ground-induced building vibrations by kinematic and inertial soil-structure interac-tion and by base isolation N2 - Many buildings on the soil have been measured and the transfer function freefield-to-building is ana-lysed. In general, an amplification at low frequencies, an amplification for the floor resonances, and a reduction for higher frequencies can be observed. Most of the measurement examples show a flexible behaviour along the height of the buildings. The prediction of building vibration consists typically of three steps. At first, the dynamic stiffness of the foundation and secondly the kinematic soil-structure interaction has to be calculated for example by the combined finite-element boundary-element meth-od. The stiffness of the foundation reduces the incoming waves (the kinematic interaction). Finally, the inertial interaction of the building with the foundation soil is calculated by the conventional finite ele-ment method where the dynamic foundation stiffness from the first step is added at the bottom of the building. The building on the compliant soil has a fundamental vertical resonance usually below 10 Hz. A parametrical variation clearly shows the influence of the elasticity of the building on this reso-nance frequency and amplitude. Moreover for column-type office buildings, the low-frequency floor resonances can further reduce this fundamental frequency. A 1-dimensional model has been estab-lished which can well approximate the behaviour of the 3-dimensional building models. It is used to demonstrate the effect of a base isolation with soft elements at the foundation. A rigid building model clearly over-estimates the isolation effect, which is smaller for a model with flexible walls, columns and floors. An even simpler model of an infinitely high building is suggested for the mitigation effect, and the resonance frequency of the rigid building should be replaced by a better performance indica-tor, which is based on the impedance ratio of the isolation and the wall and which can be also ex-pressed as a characteristic frequency. T2 - 30th International Congress on Sound and Vibration CY - Amsterdam, Netherlands DA - 08.07.2024 KW - Building vibrations KW - Base isolation KW - Foundation stiffness KW - Kinematic soil-structure interaction KW - Transfer functions of flexible buildings PY - 2024 SN - 978-90-90-39058-1 SN - 2329-3675 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-61245 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - BAM-Projekt AGIFAMOR – Zustandsüberwachung von Rohrleitungen N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Ausdehnung für den Betrieb, die Verfügbarkeit und die Sicherheit von Industrieanlagen von besonderer Bedeutung. Die bisher in definierten Intervallen durchgeführten, wiederkehrenden Prüfungen zur Sicherstellung leckagefreier Rohrleitungen sind kostenintensiv und mit einem erhöhten Aufwand verbunden. Mit dem interdisziplinären Forschungsprojekt AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Akustisches Monitoring von Rohrleitungen) arbeitet die BAM an der Entwicklung und Erprobung einer örtlich und zeitlich kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Rohrleitungen basierend auf einem faseroptischen akustischen Messsystem, welches einen vergleichsweise geringen Installationsaufwand der Sensoren erfordert. Mit diesem Verfahren sollen vor allem betriebsbedingte Schädigungen infolge von Korrosion sowie daraus entstehende Pittings oder Risse erkannt und damit Leckagen verhindert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zum Teilaspekt „Detektion von Risswachstum“ wurde ein 2,5 m langes, definiert vorgekerbtes Stahlrohr mit der faseroptischen Sensorik (FOS) ausgestattet und quasistatisch unter 4-Punkt-Biegung belastet. Mit fortschreitender Belastung wächst, ausgehend vom vorhandenen Außenumfangskerb, ein Riss im Stahlrohr bis zum Erreichen der Leckage – in der Praxis ein gefährliches Schadensszenario. Parallel zur FOS erfolgten Messungen mit Schallemissionssensoren, Beschleunigungssensoren und Potentialsonden, deren Ergebnisse die Interpretation der FOS-Messergebnisse unterstützen sollen. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 AN - OPUS4-40182 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kang, Chongjie A1 - Arcones, Daniel Andrés A1 - Becks, Henrik A1 - Beetz, Jakob A1 - Blankenbach, Jörg A1 - Claßen, Martin A1 - Degener, Sebastian A1 - Eisermann, Cedric A1 - Göbels, Anne A1 - Hegger, Josef A1 - Hermann, Ralf A1 - Kähler, Philipp A1 - Peralta, Patricia A1 - Petryna, Yuri A1 - Schnellenbach‐Held, Martina A1 - Schulz, Oliver A1 - Smarsly, Kay A1 - Fatih Sönmez, Mehmet A1 - Sprenger, Bjarne A1 - Unger, Jörg F. A1 - Vassilev, Hristo A1 - Weiser, Martin A1 - Marx, Steffen T1 - Intelligente digitale Methoden zur Verlängerung der Nutzungsdauer der Nibelungenbrücke N2 - Um die Lebensdauer von Bauwerken unter Wahrung derer Standsicherheit und Funktionsfähigkeit zu verlängern, bedarf es effektiver Monitorings‐ sowie Instandhaltungskonzepte. Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms 2388 „Hundert plus – Verlängerung der Lebensdauer komplexer Baustrukturen durch intelligente Digitalisierung“ (kurz: SPP 100+) werden hierfür innovative, interdisziplinäre Methoden entwickelt und an der Nibelungenbrücke in Worms (NBW) validiert. Der vorliegende Beitrag stellt einige dieser neuentwickelten digitalen Methoden vor. Unter anderem umfasst dies zwei Systeme des Structural Health Monitoring (SHM) und deren zielorientierte Verknüpfung von mehreren Beschleunigungsmessdaten zur umfassenden Zustandsbewertung. Ergänzend werden innovative datenbasierte Simulationsmethoden zur Bestimmung des Temperaturfelds des Brückenüberbaus vorgestellt sowie mehrere Finite‐Elemente‐Modelle unterschiedlicher Detailtiefe präsentiert und miteinander verglichen. Abschließend werden innovative Methoden zum Verwalten des Bestandswissens von Brückenbauwerken diskutiert. Die Methoden wurden überwiegend unabhängig voneinander entwickelt und an der NBW validiert. Im nächsten Schritt werden die Methoden integriert, um die Instandhaltung der NBW zu unterstützen. KW - Nibelungenbrücke Worms KW - Digitaler Zwilling KW - Prädiktive Instandhaltung KW - Bauwerksmonitoring KW - Nachrechnung KW - Verkehrsinfrastruktur KW - FE-Modell PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/best.70070 SN - 0005-9900 VL - 121. Jahrgang 2026 SP - 1 EP - 18 PB - Ernst & Sohn a Wiley Brand CY - Wien, Austria AN - OPUS4-65288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Engel, Philipp T1 - SensoJointField - Konzeption einer Online-Messstation zur Deformationserfassung im Fugenbereich hochbeanspruchter Betonverkehrsflächen N2 - Im Rahme eines Forschungsauftrages des Bundeministeriums für Verkehr wurde ein autonomes Sensornetzwerk "SensoJoint" für den Feldeinsatz im hochbeanspruchten Bundesfernstraßenbereich entwickelt. Grundlage ist der 3-axiale Deformationssensor "SensoJoint" der BAM, der im Verbund mit weiteren Sensoren (z.B. WIM-Sensorik) ein intelligentes und - im Zusammenhang mit einem modernen Energiemanagement - autarkes Monitoring-System bildet. Der Beitrag gibt einen Überblick zum Stand des F&E-Projektes. KW - Performance Konzept KW - Infrastruktur KW - Hochbeanspruchte Betonfahrbahndecken KW - Fugenproblematik PY - 2025 DO - https://doi.org/10.53184/STA12-2025-1 SN - 0039-2162 VL - 76 IS - 12 SP - 895 EP - 899 PB - Kirschbaum-Verlag CY - Bonn AN - OPUS4-65301 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - Zustandserfassung von Spannbetonschwellen mittels akustischer Methoden N2 - Unterseitige oder innenliegende Risse bzw. Gefügeschäden in Spannbetonschwellen können durch Sichtprüfung häufig nicht festgestellt werden. Mit zerstörungsfreien Prüfverfahren werden diese Schäden und deren räumliche Ausdehnung visualisiert und einer quantitativen Analyse unterzogen. Das Ultraschallverfahren kann zusätzlich die Tiefenlage von Rissen innerhalb der Schwellen feststellen. Auch das Impakt-Echo-Verfahren zeigt im Signalbild eine klare Abhängigkeit vom Schwellenzustand. Durch eine neuartige luftgekoppelte Signalanregung, die keinen mechanischen Kontakt zur Oberfläche benötigt, kann dieses Verfahren auf Prüfzügen bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden. KW - Spannbetonschwellen KW - Ultraschall KW - Impakt-Echo KW - Zustandsbewertung PY - 2026 IS - 01 SP - 45 EP - 49 PB - DVV Media Group GmbH | Eurailpress CY - Hamburg AN - OPUS4-65307 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Hüsken, Götz T1 - Embedded Sensors for Quality Control and Structural Integrity Monitoring of Large-scale 3DCP Structures N2 - In extrusion-based 3D concrete printing (3DCP), addressing challenges related to safety, reliability, and quality control is crucial for widespread adoption. Yet current limitations in monitoring material properties during and after printing hinder the development of effective 3DCP guidelines. Therefore, the development of an inline sensing system capable of real-time monitoring and adjustment of process parameters is necessary to overcome these challenges. Building upon an existing inline sensing system developed by BAM, which currently monitors material properties during printing and the geometry of the print post-extrusion, this study extends its capabilities to post-extrusion monitoring using embedded piezoelectric (PZT) sensors. These PZT sensors provide localized measurements of material changes through electrical impedance (EI) measurements without disrupting the printing process. By embedding these sensors in 3D printed structures, continuous monitoring is achieved from layer deposition through 1-day of hydration. To achieve this, initially, PZT sensors were developed with multiple layers of protective coatings. Two different 3D printed mixtures, each with different hydration behaviors, were utilized, and PZT sensors were strategically placed between printed layers to maintain their integrity. EI measurements were collected continuously from printing through 1 day of hydration. Analysis of amplitude and frequency changes in the EI response spectrum provided insights into material behavior post-printing. The study highlights how continuous monitoring of frequency and conductance can track structural builtup and property development of the material. Rapid changes in conductance measurements, immediately post-printing indicate swift structural built-up, while key hydration phases are reflected in frequency measurements. T2 - 34th Annual Conference and Exhibition on Non Destructive Evaluation & Enabling Technologies CY - Chennai, India DA - 12.12.2024 KW - Embedded Sensors KW - 3D Concrete Printing KW - Quality Control KW - Inline Sensing KW - Structural Integrity PY - 2025 SP - 1 EP - 8 PB - Springer Nature CY - Heidelberg AN - OPUS4-65305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stohl, Leonie A1 - Manninger, Tanja A1 - Dehn, Frank A1 - von Werder, Julia T1 - Understanding bioreceptivity of concrete: material design and characterization N2 - The climate crisis is driving an increasing demand for ecologically oriented concepts. In the building sector, this demand includes not only the use of environmentally friendly materials but also the greening of urban areas. One promising approach is the development of bioreceptive concrete façades, which support the growth of green biofilms directly on their surfaces. These innovative façades are anticipated to deliver benefits comparable to those of macroscopically greened façades, such as enhanced biodiversity and improved air quality, while offering the advantages of being more self-sustaining and stable systems once fully established. However, the development of bioreceptive concrete presents substantial challenges. Due to the interdisciplinarity and novelty of this field, standardized methods for material characterization and bioreceptivity assessment are currently lacking. This study proposes an approach for evaluating surface properties crucial for bioreceptivity, developed on differently structured samples of ultra-high-performance concrete (UHPC). Existing methods and standards from concrete technology are critically reviewed and, where necessary, modified to meet the unique requirements of measuring bioreceptive material properties. Special attention is given to the surface pH value and water retention characteristics, as these are essential for promoting microbial growth and ensuring the long-term stability of green biofilms. The observed surface characteristics vary according to the imprinted surface structures, offering a spectrum of material properties and enabling the evaluation of their impact on bioreceptivity. The findings presented form the foundation for subsequent laboratory weathering experiments, which will be discussed in a complementary publication. KW - Bioreceptivity KW - Concrete KW - Biofilm PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-648180 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-025-02863-y SN - 1359-5997 VL - 58 IS - 10 SP - 1 EP - 12 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-64818 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptivität und Optimierung von Lehmbaustoffen - Forschung an der BAM N2 - Der Vortrag fasst die Forschungsaktivitäten der BAM in den Themengebieten Biorezeptivität von Beton und Optimierung von Lehmbaustoffen zusammen. Er diente als Kurzpräsentation für eine anschließende Podiumsdiskussion. T2 - Transformationsdialog "Material als Motor" CY - Berlin, Germany DA - 10.10.2024 KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Lehmbaustoffe PY - 2024 AN - OPUS4-62220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Living Concrete Walls: Engineering Bioreceptivity and Biofilms N2 - Building envelopes are a natural habitat of subaerial biofilms and can be more or less prone to be colonized (i.e. to be bioreceptive). Focusing on the added value of biofilms on manmade substrates represents new aesthetic frontiers and reduces the use of biocides. Moreover, the metabolic processes of photosynthetic biofilms can positively influence human health and life quality in densely populated cities by converting or absorbing pollutants. In the presented research the bioreceptivity of concrete claddings for building facades is engineered to sustain either natural or artificial establishment of microalgae-dominated biofilms. To be able to differentiate between the intrinsic material properties and the climatic boundary conditions, the experimental design in the first step comprised different analyses with model mono- and multi-species biofilms in sterile conditions and a high control of the environmental parameters. Growth and vitality of the algal component of the biofilms has been assessed with Pulse-amplitude modulation (PAM) fluorometry. T2 - 78th RILEM Annual Week & RILEM International Conference on Sustainable Materials & Structures: Meeting the major challenges of the 21st century - SMS 2024 CY - Toulouse, France DA - 25.08.2024 KW - Bioreceptivity KW - Biofilm KW - Weathering KW - Concrete KW - PAM fluorometry KW - Carbonation PY - 2024 AN - OPUS4-62224 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schlick-Hasper, Eva T1 - Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen N2 - Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre besteht. Zentrales Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher, zunächst quantitative Dichtheitsanforderungen an Gefahrgutverpackungen im Hinblick auf die Entstehung explosionsfähiger Dampf-Luft-Gemische während des Transports zu entwickeln. Im Anschluss werden strömungsbedingte Leckageraten der Verschlüsse verschiedener Bauarten von Gefahrgutverpackungen gemessen. Der Vergleich der Messwerte mit den berechneten Grenzwerten ermöglicht die Einschätzung hinsichtlich der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre. Dieser quantitative Ansatz zur Beurteilung der Dichtheit ist für Gefahrgutverpackungen derzeit noch nicht etabliert. Die Grenzleckageraten werden für das Szenario des interkontinentalen Transports von Gefahrgutverpackungen in einem 20-Fuß-Frachtcontainer im Hinblick auf die untere Explosionsgrenze abgeleitet. Dies geschieht unter Annahme einer Worst-Case-Betrachtung für Beförderungsdauer, Beladung und Luftwechselrate. Als mittlere Beförderungstemperatur wird 30 °C angesetzt. Eine vollständige Durchmischung im freien Luftraum des Containers wird angenommen. Es werden drei repräsentative Baugrößen von Gefahrgutverpackungen gewählt, mit einem Volumen von ca. 6 L, ca. 60 L und ca. 220 L. Als Füllgüter werden die 23 meistbeförderten flüssigen Gefahrgüter betrachtet. Die treibende Kraft für die Strömung durch Leckstellen ist der sich in der Verpackung ausbildende Überdruck. Die Berechnung des Überdrucks erfolgt durch analytische Modellgleichungen in Abhängigkeit der spezifischen Stoffdaten, Füllgrad, Befülltemperatur, Transporttemperatur und Nachgiebigkeit der Verpackungsbauart. Die quantitative Leckageratenmessung der Gefahrgutverpackungen wird mit dem Überdruckverfahren mit Ansammlung (Akkumulationsverfahren) unter Verwendung von Helium als Prüfgas vorgenommen. Zusätzlich erfolgt die Detektion weiterer potentieller Leckstellen außerhalb des Verschlussbereiches mit dem Schnüffelverfahren. Bei allen untersuchten Bauarten, mit Ausnahme des 6 L-Feinstblechkanisters, ist der Verschluss die einzige systematische Leckstelle der Verpackung. Die Messung der Helium-Leckageraten und der anschließende Vergleich mit den berechneten Helium-Grenzleckageraten zeigt, dass folgende Bauarten hinsichtlich des Erreichens der unteren Explosionsgrenze (UEG) durch eine Leckageströmung als kritisch einzuschätzen sind: Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn bei diesen bestimmte Schädigungsmuster im Verschlussbereich vorliegen; Feinstblechkanister, da bei ihnen nicht nur der Verschlussbereich eine Leckstelle darstellt; Kunststoffverpackungen mit Schraubverschlüssen mit Flachdichtung, wenn diese auch für Füllgüter der Verpackungsgruppe I zugelassen sind. Als Konsequenz sollten bei diesen kritischen Bauarten entweder Modifikationen in Bezug auf die Verpackung selbst oder auf die Transportbedingungen im Frachtcontainer vorgenommen werden. Bei Kunststoffverpackungen ist auch die Füllgutpermeation als Freisetzungsmechanismus relevant. Es wird der prinzipielle Rechenweg zur Berücksichtigung dieses Quellterms exemplarisch gezeigt. Diese Arbeit leistet einen grundlegenden Beitrag für die Etablierung einer systematischen quantitativen Dichtheitsbetrachtung von Gefahrgutverpackungen mit dem Ziel der Verbesserung der Sicherheit beim interkontinentalen Gefahrguttransport im Frachtcontainer. T3 - BAM Dissertationsreihe - 161 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Dichtheit KW - Dichtheitsprüfung KW - Leckagerate KW - Überdruck KW - Dangerous goods packagings KW - Leakproofness KW - Leak testing KW - Leakage rate KW - Gauge pressure PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-468410 SN - 1613-4249 VL - 161 SP - 1 EP - 244 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-46841 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Feuchtemessung im Bauwesen - Ein Überblick N2 - Ein Großteil der Schäden im Baubereich ist auf feuchteinduzierte Prozesse zurückzuführen. Der Erhaltungsaufwand allein im Hochbau wurde bereits vor einiger Zeit auf jährlich ca. 35 Mrd. Euro geschätzt. Aus diesem Grund hat die Feuchtemessung in der Bauwerksdiagnose eine sehr hohe Bedeutung - und im Idealfall sollte sie natürlich alles können: schnell sein, wiederholbar und zerstörungsfrei anwendbar. Zwar gibt es eine Vielzahl an verfügbaren Feuchtemesstechniken, oft fällt es Anwendern aber schwer, einzuschätzen welches die richtige Prüfmethode für ihr Problem ist. Genormt sind nur direkte und zerstörende Verfahren, die zwar teils hochgenau, aber doch nur stichprobenartig Aussagen liefern können. Die anderen, zerstörungsfreien Methoden basieren auf der Änderung feuchteabhängiger physikalischer Materialeigenschaften. Ihre Grundlagen, sowie Vor- und Nachteile werden hier näher dargestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2014 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2014 KW - Feuchtemessung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Baustoffe PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-311672 UR - http://www.bauwerksdiagnose2014.de/portals/bwd2014/BB/vortrag%205.pdf UR - http://www.bauwerksdiagnose2014.de/Berichtsband SN - 978-3-940283-56-6 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-31167 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Luong, Thi Mai Hoa A1 - Zabel, V. A1 - Lorenz, W., A1 - Rohrmann, R.G., T1 - Vibration-based model updating and identification of multiple axial forces in truss structures N2 - Safety assessment of existing iron and steel truss structures requires the determination of the axial Forces and corresponding stresses in truss structural members. The results of the axial force determination can be integrated as part of a structural health Monitoring scheme for existing trusses. In this work, a methodology is proposed to identify multiple axial forces in members of a truss structure based on the modal parameters. Vibration test allows the identification of the natural frequencies and mode shapes, globally of the truss structure as well as locally of the individual bars. The method calibrates the numerical model of the truss structure using a genetic algorithm and strategic validation criteria. The validation criteria are based on the identified natural frequencies and global mode shapes of the truss structure as well as information of the axial forces in the individual bars of the truss, which are estimated from the natural frequencies and five amplitudes of the corresponding local mode shapes of the single bars based on an analytical-based algorithm. The calibration allows the identification of the axial forces in all bars of the truss structure. For mode pairing strategy, a technique makes use of the enhanced modal assurance criteria with the calculation of the modal strain energies. Moreover, the modal strain energies are also used to select the relevant local mode shape of the individual bars. The feasibility and accuracy of the proposed methodology is verified by laboratory experiments on several truss structures. In situ tests on existing trusses are intended. The results from one of the laboratory tested structures, i.e. a two-bar system, are included in this paper. KW - Truss structures KW - Axial force KW - Dynamic test KW - Model updating KW - Optimization technique PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-402263 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.499 SN - 1877-7058 VL - 188 SP - 385 EP - 392 PB - Elsevier AN - OPUS4-40226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lexow, Jürgen T1 - Industrial safety - Public demand and an answer of BAM the federal German institute for materials research and testing N2 - Safe industrial operation is expected by the public. It contributes to a clean environment, innovation and prosperity. BAM the Federal German Institute for Materials Research and Testing has its responsibility in further developing safety in technology and chemistry by research, testing and expert advice. The basic reasoning for this activity and examples of current work are provided. Particular attention is given to the unique BAM Test site Technical Safety. Acceptance of fi ndings and transfer of results are based on collaboration and exchange of personal. Modes of cooperation are described. KW - Industrial safety KW - Large test fecility KW - Structural integrity KW - Dangerous substance PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322519 DO - https://doi.org/10.2478/tvsbses-2014-0010 SN - 1805-3238 VL - 9 IS - 2 SP - 40 EP - 45 PB - VSB - Sborník vedeckých prací Vysoké Skoly Bánské - Technické Univerzity Ostrava CY - Ostrava AN - OPUS4-32251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Deresch, Andreas A1 - Redmer, Bernhard A1 - Ewert, Uwe T1 - Dual high-energy X-ray digital radiography for material discrimination in cargo containers N2 - In this contribution, we present a dual high-energy X-ray imaging technique for cargo container inspection using the 'spectral high-energy X-ray attenuation method'. This method is based on attenuation of continuous highenergy spectra. The developed experimental technique consists of a betatron as high-energy (up to 7.5 MeV) X-ray source and a matrix detector with high spatial resolution (400 ìm) for digital X-ray imaging. In order to evaluate the material discrimination capability using dual high-energy X-ray imaging, a test specimen is proposed, comprising step wedges of different low and high atomic number (Z) materials. The selected X-ray spectra for the dual-energy experiments correspond to 3 MV and 7.5 MV acceleration potential of the betatron. We evaluated the ratio between low- and high-energy X-ray attenuation coefficients quantitatively based on simulated poly-energetic high-energy X-ray source spectra and the detector sensitivity using the 'analytical Radiographic Testing inspection simulation tool' (aRTist) developed at BAM. The simulated effective attenuation coefficients are compared with corresponding experimental results in order to establish a method for identification of low- and high-Z materials in the container. Finally, important applications of the proposed technique in the context of aviation security are discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - Digital radiography KW - NDT KW - High-energy X-ray imaging KW - Betatron KW - Digital detector array (DDA) KW - Container inspection KW - Material discrimination KW - Effective attenuation coefficient PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322394 UR - https://www.ndt.net/?id=16430 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 10 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wrobel, Norma A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe T1 - Innovative X-ray backscatter technique for security applications: Detection of dangerous materials N2 - Radiological inspections, in general, are NDT&E methods to detect the bulk of explosives without invasion into the object of analysis. In contrast to personal luggage, cargo or structural components constitute a complexity that may significantly hamper the detection of a threat by conventional transmission radiography. A novel approach of interrogating a large object to a certain depth only with a single sided access will be presented. It consists of an X-ray backscatter camera with a special twisted slit collimator for imaging backscattered objects. The new X-ray backscatter camera is not only imaging the objects due to their densities but also by taking into account the influences of surrounding objects. Additionally, it does not only image illuminated features but also depicts shadows from absorbing materials. This is a unique characteristic of the developed X-ray backscatter camera. Experimental mock-ups are conducted imitating container with threats among a complex packing as they may be encountered in reality. At the end, the significant advantages of the presented X-ray backscatter camera in the context of aviation and port security will be discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - Radiography KW - X-ray backscatter imaging KW - Irradiation geometry KW - Detection of dangerous materials KW - Security applications PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322429 UR - https://www.ndt.net/?id=16432 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32242 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe T1 - New X-ray backscatter imaging technique for nondestructive testing of aerospace components N2 - Critical parts in aircraft manufacturing such as stringers are very commonly used in modern aircraft structures to resist the compressive loads caused by the aerodynamic effects. They are generally made-up of thin aluminium (Al) metal sheets and are one of the key components in the aircraft wings. Any defects in the stringer leads to weakening of the stiffness of the whole wing structure and consequently, failures may occur. Hence, the structural integrity of the stringers should be evaluated using reliable non-destructive testing (NDT) methods. Due to the complex shaped structure of the stringer, the one-sided access NDT method such as X-ray backscatter technique is more preferable for the non-destructive imaging. In this paper, we present a new X-ray backscatter technique to image the internal sections of the stringer with only a single-sided access. The whole object was inspected by changing the viewing direction of the X-ray backscatter camera. For the first time, the X-ray backscatter measurements were conducted using high-energy (> 0.5MeV) X-rays and proved the applicability of the present technique to inspect thick carbon-fiber laminated components. In order to improve the inspection time and image quality of the backscatter image, we used high-resolution (180ìm) digital detector arrays (DDAs). At the end, important applications of the presented X-ray backscatter technique to the aerospace industry are discussed. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - X-ray backscatter imaging KW - Twisted-slit collimator KW - NDT KW - Digital detector array (DDA) KW - Stringer KW - Aerospace applications PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-322376 UR - https://www.ndt.net/?id=16431 SN - 1435-4934 VL - 19 IS - 12 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas T1 - Ortung von Spanngliedern zum schadensfreien Bohren im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen N2 - Am Beispiel der Ertüchtigung einer Brücke in Bremen wird gezeigt, wie mit den zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) Radar- und Ultraschall die genau Lage vorgespannte Bewehrung gefunden bzw. bestätigt werden kann. Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen an Spannbetonbrücken werden häufig Kernbohrungen durchgeführt, die die vorhandenen Spannbewehrungen nicht beschädigen dürfen. Es wird die Vorgehensweise beschrieben, wie mit ZfP ein wesentlicher Beitrag geleistet wird, das Risiko einer Beschädigung zu minimieren und somit eine bessere Planungssicherheit für die Ertüchtigungsmaßnahmen zu schaffen. Dabei werden auch die Grenzen der beiden Verfahren aufgezeigt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2012 - Praktische Anwendungen zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 23.02.2012 KW - Radar KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton KW - Ultraschall PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-398225 SN - 978-3-940283-40-5 VL - 134 (Vortrag 11) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-39822 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kapoor, M. A1 - Overgaard Christensen, Ch. A1 - Wittrup Schmidt, J. A1 - Dalsgaard Sørensen, J. A1 - Thöns, Sebastian T1 - Decision analytic approach for the reclassification of concrete bridges by using elastic limit information from proof loading N2 - Reclassification of bridges, i.e., a change in load rating, using reliability-based methods and a direct update with proof load information has been presented by many authors. However, bridge reclassification has hardly been studied from a decision analytic perspective, i.e., with quantification of the risks and benefits of different classification choices, and the expected benefit gain from proof loading. We derive, explain and exemplify a decision analytic approach for bridge reclassification along with models for (1) elastic and ultimate capacity and their adaptation with proof load information, (2) proof load information with classification outcomes accounting for target reliabilities and, (3) utilities including socio-economic benefits from reclassification. The approach and models are exemplified with a case study based on reclassification of bridges with a low existing classification. Decision rules, for practical use by a highway authority to find the optimal classification, are identified and documented based on: (1) the measurement of the capacity at elastic limit by proof loading, (2) the bridge reclassification benefits, and, (3) the required annual reliability level. From a Value of Information analysis, it is concluded that the proof load information is highly valuable for reclassification in cases of high socio-economic benefits and high reliability requirements. KW - Proof loading KW - Structural reliability KW - Value of information KW - Decision analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-596845 DO - https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.109049 SN - 0951-8320/ VL - 232 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-59684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schneider, Ronald T1 - Time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on inspection and monitoring data N2 - The current practice of operating and maintaining deteriorating structural systems ensures acceptable levels of structural reliability, but it is not clear how efficient it is. Changing the current prescriptive approach to a risk-based approach has great potential to enable a more efficient management of such systems. Risk-based optimization of operation and maintenance strategies identifies the strategy that optimally balances the cost for controlling deterioration in a structural system with the achieved risk reduction. Inspections and monitoring are essential parts of operation and maintenance strategies. They are typically performed to reduce the uncertainty in the structural condition and inform decisions on future operation and maintenance actions. In risk-based optimization of operation and maintenance strategies, Bayesian updating is used to include information contained in inspection and monitoring data in the prediction of the structural reliability. All computations need to be repeated many times for different potential inspection and monitoring outcomes. This motivates the development of robust and efficient approaches to this computationally challenging task. The reliability of deteriorating structural systems is time-variant because the loads on them and their capacities change with time. In most practical applications, the reliability analysis of deteriorating structural systems can be approached by dividing their lifetime into discrete time intervals. The time-variant reliability problem can then be represented by a series of time-invariant reliability problems. Using this methodology as a starting point, this thesis proposes a novel approach to compute the time-variant reliability of deteriorating structural systems for which inspection and monitoring data are available. The problem is formulated in a nested way in which the prediction of the structural condition is separated from the computation of the structural reliability conditional on the structural condition. Information on the structural condition provided by inspections and monitoring is included in the reliability assessment through Bayesian updating of the system deterioration model employed to predict the structural condition. The updated system reliability is obtained by coupling the updated deterioration model with a probabilistic structural model utilized to calculate the failure probability conditional on the structural condition. This approach is the first main outcome of this thesis and termed nested reliability analysis (NRA) approach. It is demonstrated in two numerical examples considering inspected and monitored steel structures subject to high-cycle fatigue. An alternative – recently developed – approach, which also follows the strategy of discretizing time, describes deteriorating structural systems with hierarchical dynamic Bayesian networks (DBN). DBN combined with approximate or exact inference algorithms also enable the computation of the time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on information provided by inspection and monitoring data. In this thesis – as a proof of concept – a software prototype is developed based on the DBN approach, which can be used to assess the reliability of a corroding concrete box girder for which half-cell potential measurements are available. This is the second main outcome of this thesis. Both approaches presented in this thesis enable an integral reliability analysis of inspected and monitored structures that accounts for system effects arising from (a) the correlation among deterioration states of different structural elements, (b) the interaction between element deterioration and system failure, and (c) the indirect information gained on the condition of all unobserved structural elements from inspecting or monitoring the condition of some structural elements. Thus, both approaches enable a systemwide risk-based optimization of operation and maintenance strategies for deteriorating structural systems. The NRA approach can be implemented relatively easily with subset simulation, which is a sequential Monte Carlo method suitable for estimating rare event probabilities. Subset simulation is robust and considerably more efficient than crude Monte Carlo simulation. It is, however, still sampling-based and its efficiency is thus a function of the number of inspection and monitoring outcomes, as well as the value of the simulated event probabilities. The current implementation of the NRA approach performs separate subset simulation runs to estimate the reliability at different points in time. The efficiency of the NRA approach with subset simulation can be significantly improved by exploiting the fact that failure events in different years are nested. The lifetime reliability of deteriorating structural systems can thus be computed in reverse chronological order in a single subset simulation run. The implementation of the DBN approach is much more demanding than the implementation of the NRA approach but it has two main advantages. Firstly, the graphical format of the DBN facilitates the presentation of the model and the underlying assumptions to stakeholders who are not experts in reliability analysis. Secondly, it can be combined with exact inference algorithms. In this case, its efficiency neither depends on the number of inspection and monitoring outcomes, nor on the value of the event probabilities to be calculated. However, in contrast to the NRA approach with subset simulation, the DBN approach with exact inference imposes restrictions on the number of random variables and the dependence structure that can be implemented in the model. T3 - BAM Dissertationsreihe - 168 KW - Reliability KW - Structural systems KW - Deterioration KW - Bayesian analysis KW - Inspection KW - Monitoring KW - Zuverlässigkeit KW - Tragstrukturen KW - Schädigungsprozesse KW - Bayes'sche Analyse KW - Inspektion KW - Monitoring PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-512977 SN - 1613-4249 VL - 168 SP - 1 EP - 188 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-51297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taffe, Alexander A1 - Feistkorn, Sascha A1 - Diersch, Norman T1 - Erzielbare Detektionstiefen metallischer Reflektoren mit dem Impulsradarverfahren an Beton T1 - Quantification of depth measurement for the detection of metal rebars using radar N2 - Das Impulsradarverfahren hat sich in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen in den letzten Jahren etabliert. Mögliche Nutzer des Verfahrens sind oft daran interessiert, in einer ersten Abschätzung herauszufinden, ob Impulsradar bei ihrer Prüfaufgabe sinnvoll eingesetzt werden kann. Sofern die physikalischen Voraussetzungen für die Anwendbarkeit gegeben sind, ist danach die Machbarkeit von Interesse. Dazu ist die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Beton mit Radar von Bedeutung. In diesem Beitrag werden systematische Untersuchungen beschrieben, bei denen die erzielbare Detektionstiefe von Bewehrungsstäben in Betonbauteilen zunächst auf einfache Weise visuell quantifiziert wurde. Diese Untersuchungen wurden mit verschiedenen Antennenmittenfrequenzen durchgeführt. Dazu wurden Betonbauteile konzipiert, die bezüglich der Größen Einbautiefe, Bewehrung, Betonalter (Aushärtung des Betons) und Betonrezeptur variiert wurden. Am Ende stehen Kurven, aus denen die realistisch erzielbaren Detektionstiefen von Bewehrungsstäben in Beton in Abhängigkeit von Betonalter, Antennenmittenfrequenz und Betonsorte abgelesen werden können. Um den Einfluss der oberflächennahen Bewehrung und des Größtkorns der Gesteinskörnung auf die Detektionstiefen zu quantifizieren, sind tiefergehende Auswertungen mithilfe der POD(a)-Analyse erforderlich. Die Ergebnisse dieser beiden Einflussgrößen sind als Teil einer umfangreichen Dissertation zum Thema POD hier dargestellt. N2 - Among non-destructive testing methods in civil-engineering (NDT-CE) Radar or GPR (Ground Penetrating Radar) has been well established. As a first step the engineer has to make sure the chosen NDT-method is applicable. When the physical requirements for an application are fulfilled the engineer wants to know up to what depth he might detect reinforcement bars. This article summarizes the results of systematic testing with radar at well-defined test specimens with different concrete mixtures, rebars in various depths using different antenna frequencies for their detection. As a result simple detection curves allow the engineer to estimate the attainable detection depth of reinforcement bars depending on the concrete age, concrete mixture and antenna frequency. To quantify the influence of the reinforcement near the surface or the maximum grain size of the aggregate advanced data assessment using the theory of POD (Probability of Detection) is presented as part of a comprehensive PhD thesis. KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfPBau KW - Impulsradar KW - Radar KW - Detektionstiefe KW - POD KW - Probability of detection KW - Leistungsfähigkeit KW - Stahlbeton KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/best.201200017 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 107 IS - 7 SP - 442 EP - 450 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-28589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Illg, T. A1 - Knorr, Annett A1 - Fritzsche, Lutz T1 - Microreactors - a powerful tool to synthesize peroxycarboxylic esters N2 - The synthesis of peroxycarboxylic esters, as one subgroup of organic peroxides, is characterized by a high thermal hazard potential regarding process safety. In case of failure in the production process, e.g., if the heat of reaction cannot be removed sufficiently fast, decomposition reactions can be triggered, and as a result, remarkable amounts of heat and gas can be released and can cause a high extent of damage. Multifarious technical and organizational measures are necessary to ensure the safe industrial production of peroxides. With the introduction of microreaction technology plenty of possibilities have been opened to carry out highly exothermic reactions in smaller volumes and with more efficient heat removal. In this paper we report the application of three different microstructured reactors, representing different mixing strategies, to synthesize two peroxymonocarboxylic esters, namely tert-butyl peroxypivalate and tert-butyl peroxy-2- thylhexanoate. The following reactor types were considered: an orifice microreactor, a split and recombine microreactor and a capillary tube reactor in combination with ultrasonication. The efficiency of the two Phase liquid/liquid reaction is expressed in comparison of conversion and selectivity. With microreaction technology a remarkable increase in space-time-yield, ranging from 12,500 kg·m−3·h−1 to 414,000 kg·m−3·h−1, is achieved. KW - Microreactor KW - Peroxide KW - Continuous processing KW - Process safety KW - Flow chemistry PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-352496 DO - https://doi.org/10.3390/molecules21010005 SN - 1420-3049 VL - 21 IS - 1 SP - Article 5, 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-35249 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hüsken, Götz A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Kadoke, Daniel ED - Bohse, Jürgen ED - Purschke, Matthias T1 - Analyse der Schadensmechanismen biegebeanspruchter Stahlbetonbalken mittels zerstörungsfreier Prüftechniken N2 - Der durch Kräfte senkrecht zur Stabachse belastete Balken ist eines der Haupttragelemente des Stahlbetonbaus. Biegebalken finden unter anderem Anwendung in Form von Brückenträgern oder Unterzügen. Die bei maximaler Beanspruchung auftretenden Versagensformen unterteilen sich dabei in Biege- und Querkraftversagen (Schubversagen). Ein Versagen des Balkens kann je nach Versagensmechanismus mit oder ohne Vorankündigung erfolgen. Gebräuchliche Bemessungskonzepte der Baupraxis zur Dimensionierung entsprechender Tragelemente zielen auf ein Versagen mit ausreichender Vorankündigung (große Verformungen oder breite Risse) ab, wie es z.B. beim sekundären Biegedruckversagen entsteht. Für die Zustandsüberwachung von Bauwerken (z.B. Brücken) mittels zerstörungsfreier Prüftechniken sind fundierte Kenntnisse zu den bei Biegebeanspruchung auftretenden Schadensmechanismen erforderlich. Im Rahmen eines BAM-internen Projektes sollen durch praxisnahe Untersuchungen an einer brückenähnlichen Referenzstruktur unterschiedliche auf das Tragwerk einwirkende thermische und mechanische Belastungen untersucht werden und in die Entwicklung eines Monitoringsystems einfließen. Anhand der aus Biegeversuchen vorliegenden Ergebnisse wird der Einsatz unterschiedlicher Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit für die Analyse des Verformungsverhaltens von Stahlbetonbalken diskutiert. Hierzu wurde das Verformungsverhalten eines Stahlbetonbalkens (L = 2,75 m) in einem Vierpunkt-Biegeversuch im Labormaßstab untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi durch die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren und der Vergleich zu klassischen Messmethoden (z.B. Verformungsmessung mittels induktiver Wegaufnehmer (IWA)). Die Biegeversuche wurden dazu durch Schallemissionsanalyse (SEA) und optische Verformungsanalyse mittels Stereo-Fotogrammetrie (SF) und Bildkorrelationsverfahren (BKV) begleitet. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Optische Verformungsanalyse KW - Rissbildung KW - Schallemission KW - Stahlbeton KW - Tragverhalten bei Biegebeanspruchung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-393617 SN - 978-3-940283-82-5 VL - 59 SP - 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-39361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Wiehle, Philipp T1 - Closure of "Quantification of moisture content in earth block masonry under natural climatic conditions" N2 - In January 2025, the research paper “Quantification of moisture content in earth block masonry under natural climatic conditions” was published in Construction and Building Materials. The central theme was the moisture monitoring of a masonry wall made of unstabilised earth blocks over a period of around 18 months. The experimental results were compared to WUFI simulations, and the moisture transport in layered wall constructions was eventually studied in WUFI. Prof. Janssen discussed this publication in Construction and Building Materials. He raised concerns about the experiments and modelling of moisture transport. In this closure, the capillary adsorption coefficient was recalculated, and deviations from the initial value were quantified. Sensitivity analyses were conducted in WUFI to evaluate the influence of different water vapour resistances and water adsorption coefficients. The resulting moisture transport was then compared to material moisture profiles measured using 1H NMR relaxometry. Finally, the water adsorption behaviour of different earth materials is discussed in respect to material moisture and corresponding relative humidity. KW - Earth masonry KW - Moisture transport KW - Capillary water absorption KW - Embedded humidity sensors KW - NMR KW - WUFI KW - Material moisture KW - Water vapour diffusion resistance KW - Sustainable building materials PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-637569 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142552 SN - 0950-0618 VL - 491 SP - 1 EP - 6 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kinne, Marko A1 - Schneider, Ronald A1 - Thöns, Sebastian T1 - Reconstructing Stress Resultants in Wind Turbine Towers Based on Strain Measurements N2 - Support structures of offshore wind turbines are subject to cyclic stresses generated by different time-variant random loadings such as wind, waves, and currents in combinationwith the excitation by the rotor. In the design phase, the cyclic demand on wind turbine support structure is calculated and forecasted with semi or fully probabilistic engineering models. In some cases, additional cyclic stresses may be induced by construction deviations, unbalanced rotor masses and structural dynamic phenomena such as, for example, the Sommerfeld effect. Both, the significant uncertainties in the design and a validation of absence of unforeseen adverse dynamic phenomena necessitate the employment of measurement Systems on the support structures. The quality of the measurements of the cyclic demand on the support structures depends on (a) the precision of the measurement System consisting of sensors, amplifier and data normalization and (b) algorithms for analyzing and converting data to structural health information. This paper presents the probabilistic modelling and analysis of uncertainties in strain measurements performed for the purposes of reconstructing stress resultants in wind turbine towers. It is shown how the uncertainties in the strain measurements affect the uncertainty in the individual components of the reconstructed forces and moments. The analysis identifies the components of the vector of stress resultants that can be reconstructed with sufficient precision. T2 - International Conference on Uncertainty in Mechanical Engineering - ICUME CY - Online meeting DA - 07.06.2021 KW - Reconstruction of stress resultants KW - Strain measurements KW - Bayesian updating of measurement uncertainties PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527987 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-77256-7_18 SP - 224 EP - 235 PB - Springer AN - OPUS4-52798 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holtappels, Kai A1 - Zeps, Robert A1 - Blanchard, R. A1 - Schildberg, H.-P. T1 - Sichere Auslegung von Druckentlastungenseinrichtungen - Warum eine Überarbeitung des Standards notwendig ist N2 - Der Einsatz von Druckentlastungseinrichtungen bietet bei sachgemäßer Auslegung eine sehr gute Variante, Behälter im Falle einer Explosion des im Innenraum vorhandenen Gasgemischs vor einer Zerstörung zu schützen. Die Auslegung von Druckentlastungseinrichtungen für Behälter erfolgt unter Anwendung verschiedener Standards und erfordert verschiedene Kenngrößen der involvierten explosionsfähigen Gasgemische. Diese werden jedoch in der Regel im Labormaßstab bestimmt und dann auf den Industriemaßstab übertragen. Viele Einflussgrößen und insbesondere die bei der Druckentlastung einsetzenden Turbulenzen werden nicht berücksichtigt. Fehldimensionierungen der Druckentlastungseinrichtungen sind möglich. In einer Forschungskooperation zwischen der BAM und der BASF AG werden experimentelle Daten für verschiedene Gassysteme im Technikumsmaßstab ermittelt, die später zur Validierung geeigneter Berechnungsmethoden verwendet werden sollen. Erste Ergebnisse werden vorgestellt. KW - Konstruktiver Explosionsschutz KW - Druckentlastung KW - Deflagrationen KW - Berstfolie PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 6 SP - 34 EP - 39 PB - Springer VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-40552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Eberwein, Robert T1 - Untersuchung der Gefährdung von Personen und Bauwerken in Folge des Versagens von LNG-Kraftstoffspeichern für Fahrzeuge in Tunneln N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) aus regenerativen Quellen, stellt einen potenziellen Kraftstoff für den Schwer- und Fernverkehr des Straßenverkehrs dar. Gegenüber seinen positiven Eigenschaften zu dem in diesem Verkehrssektor häufig verwendeten Kraftstoff Diesel birgt der Kraftstoff aber auch Gefahren für Personen und Bauwerke durch seine sehr niedrige Temperatur bei der Speicherung von ca. -160 °C und seine Explosionsfähigkeit in der Gas-Phase. In der Arbeit wurde sich mit der Gefährdung von Personen und Bauwerken hinsichtlich der von LNG ausgehenden Gefahren in Tunneln auseinandergesetzt. Tunnel stellen besonders schützenswerte Bauwerke dar, da aus vorhergehenden Störfällen in Tunneln bekannt ist, dass diese mit hohen Personen-, Bauwerks-, und Volkswirtschaftlichen-Schäden einhergehen können. Untersuchungsschwerpunkt bei der Bewertung von Gefährdungen durch LNG stellte eine Ereigniskaskade bestehend aus Freisetzung, Verdampfung, Stoffausbreitung und Zündung des sich gebildeten explosionsfähigen LNG-Gas/Luft-Gemisches dar. Mit dem Ziel eine solche Ereigniskaskade realitätsnah vorhersagen und zukünftig hierzu Risikoanalysen durchführen zu können wurden innerhalb der Arbeit Parameterstudien sowie Kalibrierungen und Validierungen gegenüber experimentellen Untersuchungen durchgeführt. Mit den Modellen wurden in der Arbeit exemplarische Fallbeispiele zu Störfällen untersucht. Ergebnisse dieser waren, dass Gefährdungen insbesondere von flüssigem LNG nach dessen Freisetzung und der Verbrennung von LNG-Gas/Luft-Gemischen ausgingen. N2 - Liquefied Natural Gas (LNG) from regenerative sources is a potential fuel for heavy and long-distance road traffic. In contrast to its positive properties compared to diesel, which is often used in this transport sector, the fuel also contains hazards from its very low storage temperature of approx. -160 °C and its explosiveness in the gas phase for personal and structural safety. The dissertation dealt with the dangers to persons and infrastructures according to the hazards by LNG in tunnels. Tunnels are especiallyworth protecting structures since it is known from previous incidents in tunnels that they can go hand in hand with high damage to the people, the structure, and the economy. The main focus of the investigation into the assessment of hazards from LNG was an event cascade consisting of release, evaporation, dispersion, and ignition of the explosive LNG-vapor/air-mixture formed. To realistically predict such an event cascade and being able to carry out risk analyzes for this purpose in the future, parameter studies such as calibrations and validations were carried out concerning experimental investigations. Exemplary case studies on incidents were examined in the thesis with the validated models. The results of this were that there were especially hazards in particular from liquid LNG after its release and the combustion of LNG-vapor/air-mixtures. KW - Verflüssigtes Erdgas KW - Erneuerbare Energien KW - Numerische Strömungsmechanik KW - Sicherheitstechnik KW - Liquefied Natural Gas KW - LNG KW - Renewable fuels KW - CFD KW - Safety engineering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521145 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-11346 SP - 1 EP - 240 PB - TU Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-52114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zeps, Robert A1 - Rosenow, B. A1 - Kluge, Martin A1 - Blanchard, R. A1 - Holtappels, Kai T1 - Druckentlastungsvorgänge in großvolumigen Behältern N2 - Es wurden Druckentlastungsvorgänge in einem 5 m³ Autoklav mit einem L/D-Verhältnis von 1,14 nach der Zündung von Methan-Luft-Gemischen untersucht. Schwerpunkt der Arbeit war die Bestimmung der Explosionsdrücke, der zeitlichen Druckanstiege bzw. der KG-Werte und der reduzierten Explosionsdrücke in Abhängigkeit der Methankonzentration. Im geschlossenen Behälter wurden die Explosionsdrücke und zeitlichen Druckanstiege für Methan-Luft-Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 13,5 Vol-% ermittelt. Die Ergebnisse zeigen gute Übereinstimmung mit den Literaturwerten. Weiter wurden Druckentlastungsversuche mit einer kreisrunden Entlastungsfläche von 0,011 m² und einer Druckentlastungsfolie mit einem statischen Ansprechdruck von 1,94 bar durchgeführt. Hierbei wurden Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 14,3 Vol-% untersucht. Dabei zeigte sich, dass die vergleichsweise kleine Entlastungsfläche nur dann zu reduzierten Explosionsdrücken gleich dem statischen Ansprechdruck der Berstfolie führte, wenn die Methankonzentration ≤ 5,9 Vol-% oder ≥ 14,0 Vol-% betrug. Bei allen anderen untersuchten Methankonzentrationen führten die durch die Druckentlastung induzierten Turbulenzen zu einer Beschleunigung der Verbrennungsreaktion und zu Explosionsdrücken vergleichbar denen im geschlossenen Behälter. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Druckentlastung KW - Up-Scale KW - Deflagration KW - Sicherheitstechnik PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 VL - 2016 SP - 21 EP - 28 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Johann, Sergej A1 - Tiebe, Carlo A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Bartelmeß, Jürgen A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Airborne Remote Gas Sensing and Mapping N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of these kind of leaks, we developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing its performance under realistic conditions. T2 - Colloquium of Optical Spectrometry (COSP) 2017 CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2017 KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Localization of gas sources PY - 2017 AN - OPUS4-43204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Camplese, Davide T1 - Safety assessment of MLI super-insulation systems for cryogenic liquid-hydrogen tanks in fire scenarios N2 - In the context of green energy transition, cryogenic tanks featuring MLI systems are emerging as a leading solution to store hydrogen in heavy-duty vehicles. However, the integrity of such tanks can be jeopardized by fire. In such a scenario, MLI materials degradation can occur, leaving the tank unprotected from the fire heat flux, with consequent rapid pressurization and a high risk of failure. This study presents an assessment of aluminum-based MLI for liquid hydrogen cryogenic tanks under fire exposure based on the estimation of the time to mechanical failure of the equipment. This is calculated through an innovative model that simulates the thermomechanical response of the tank, including the MLI thermal degradation and the pressure-relief valve (PRV) operation. The application to several case studies that consider a typical LH2 tank featuring a wide range of MLI configurations demonstrated the likelihood of failure in case of exposure to a hydrocarbon pool fire, providing also comprehensive insights into the impact of the insulation characteristics and operating conditions on the time to failure. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - LH2 KW - Insulation KW - Tanks KW - Fire KW - LNG PY - 2025 AN - OPUS4-63427 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Two tasks in environmental monitoring - calibration and characterization of gas sensors and remote gas sensing with multicopter platforms - Part 1 N2 - Leaking methane from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of these kind of leaks, BAM developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the copter downwash on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile multicopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available systems and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing its performance under realistic conditions. T2 - Aarhus University, Department of Environmental Science, External seminar with Matthias Bartholmai and Carlo Tiebe CY - Roskilde, Denmark DA - 29.08.2018 KW - Environmental monitoring KW - Remote gas sensing KW - Flying platforms KW - Mobile robot olfaction KW - UAS PY - 2018 AN - OPUS4-45838 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Simulating the service life performance of an inspected group of jacket-type structures N2 - A novel method for risk-based optimization of inspection and repair strategies for deteriorating structural systems has recently been proposed. The method defines heuristics at the system level to reduce the number of possible strategies. For each defined strategy, it computes the updated system failure probability conditional on simulated inspection and repair histories, and evaluates the associated costs and risk. The expected total service life costs and risk for a strategy are finally determined using Monte Carlo simulation. The optimal strategy minimizes the expected total service life costs and risk. We intend to adopt this approach to optimize inspection, monitoring and repair activities for offshore wind park support structures. As a first step, we simulate – in analogy to an offshore wind park – the service life performance of an inspected group of jacket-type frames. The performance is quantified in terms of the group’s system failure probability conditional on simulated inspection and repair histories. The underlying system model accounts for the structural redundancy of the frames and the interdependence among their failure events due to similar loading conditions. The model also captures stochastic dependence among the deterioration states of the frames. As part of the simulation process the a-priori unknown outcome of any planned inspection is generated conditional on the outcome of all previous inspections. T2 - 12th International Conference on Structural Safety and Reliability CY - Vienna, Austria DA - 06.08.2017 KW - Structural reliability KW - Inspection KW - Fatigue KW - Inspection planning PY - 2017 AN - OPUS4-41346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Camplese, Davide A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Cozzani, Valerio A1 - Otremba, Frank T1 - A comparative study on insulation materials in tanks for the storage of cryogenic fluids in fire incidents N2 - Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) establish themselves as important energy carriers in the transport sector. Its storage requires tanks with Thermal Super Insulations (TSI) to keep the transported fluid cold. TSI has proven itself in various applications over a long time, but not in the land transport sector, where accidents involving collisions, fires, and their combination are to be expected. The focus of this study is to investigate the behavior of different types of TSI when exposed to a heat source that represents a fire. Therefore, a High-Temperature Thermal Vacuum Chamber (HTTVC) was used that allows the thermal loading of thermal insulation material in a vacuum and measuring the heat flow through the TSI in parallel. Within this study, 5 samples were tested regarding 3 different types of MLI, rock wool, and perlites. The thermal exposure caused different effects on the samples. In practice, this can be connected to the rapid release of flammable gases as well as a Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE). These results are relevant for the evaluation of accident scenarios, the improvement of TSI, and the development of emergency measures. T2 - IMECE 2023 CY - New Orleans, Louisiana, USA DA - 29.10.2023 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire PY - 2023 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-58768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Camplese, Davide T1 - Modelling Fire Response of Cryogenic Liquid Hydrogen Tanks Equipped with Multilayer Insulation (MLI) Systems N2 - In the context of the growing global interest in hydrogen-based green energy, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) are emerging as a leading solution for storing hydrogen in vehicles. The integrity of these systems might be threatened during fire exposure. This can trigger the degradation of the MLI materials and induce rapid pressurization of the tank with a high risk of catastrophic failure. In this work, a novel lumped model to simulate the thermal response of MLI-equipped cryogenic liquid hydrogen tanks is presented. The model integrates the accurate database “Coolprop” for hydrogen thermodynamic properties and sub-models for detailed simulation of MLI degradation, providing a realistic simulation of the experimental data obtained under normal operating conditions. The application of the model to several case studies considering different numbers of MLI layers and tank geometries demonstrates that aluminum-based MLI offers scarce protection in case of exposure to a hydrocarbon poolfire. T2 - CISAP 11 CY - Neapel, Italy DA - 15.09.2024 KW - Liquefied hydrogen KW - LNG KW - Fire KW - Insulation KW - MLI PY - 2024 AN - OPUS4-61389 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hajhariri, Aliasghar T1 - Investigation of Super Insulation degradation of a tank for cryogenic goods. Effect of fire on the storage of Cryogenic fluids N2 - Cryogenic liquefied gases, such as liquid hydrogen (LH2) and liquefied natural gas (LNG), are becoming more popular as eco-friendly energy sources. However, using these gases more often increases the risk of accidents, making it important to conduct thorough risk assessments. The storage systems for these gases rely on thermal superinsulation (TSI), which can fail under extreme heat, especially during fires. Therefore, it is essential to study how and why TSI fails. This research (part of PhD topic) aims to examine insulation performance, thereby improving the overall safety of cryogenic storage systems. T2 - Colloquium of Departement 3 CY - Berlin, Germany DA - 27.05.2024 KW - Investigation KW - Insulation degradation KW - Tank for cryogenic goods PY - 2024 AN - OPUS4-60462 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Renewable energies in Germany – Safety aspects with respect to pipelines N2 - BAM was asked to present German strategies and Projects with respect to Pipelines. Beside an introduction to BAM three Major Topics were presented: Power-to-Gas strategy in Germany, an application of distributed acoustic and fiber optic sensors for the continuous monitoring of pipes and so-called West-Jefferson Tests. T2 - 1st International Cold Regions Oil & Gas Seminar CY - Seoul, Korea DA - 07.12.2016 KW - Pipelines KW - Power-to-gas KW - Distributed acoustic sensors KW - Fiber optics PY - 2016 AN - OPUS4-38708 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Real-scale experiments in the field of fire and explosion safety - The test site for technical safety of BAM N2 - Die BAM hält mit dem TTS umfangreiche Möglichkeiten für Großversuche im Bereich Brand- und Explosionsschutz. Neben dem Themenfeld-Projekt CoFi-ABV werden andere Projekte des Fachbereichs 2.4 kurz vorgestellt. Außerdem werden die Möglichkeiten der BAM dargestellt, Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben mit wissenschaftlich-technischer Expertise zu unterstützen. T2 - 13. Europäischer Katastrophenschutzkongress in Berlin CY - Berlin, Germany DA - 19.09.2017 KW - Großversuche KW - Explosionsschutz KW - Explosion KW - Behälterversagen KW - Alternative Kraftstoffe PY - 2017 AN - OPUS4-42181 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Anita T1 - UN-Kisten aus aller Welt N2 - Die BAM ist zuständige Behörde für die Zulassung von Gefahrgutverpackungen. Jetzt wurden die in der BAM eingegangenen Gefahrgutverpackungen aus Wellpappe des vergangenen Jahres auf ihre Zulassungskonformität überprüft. Dabei wurden 176 aus 16 Ländern auf Berstfestigkeit und Wasseraufnahme geprüft. KW - Gefahrgut KW - Transport KW - Logistik KW - Verpackung KW - Zulassung PY - 2017 SN - 0016-5808 VL - 2017 IS - 4 SP - 14 EP - 16 PB - Storck-Verlag Hamburg CY - Hamburg AN - OPUS4-40967 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Dirk T1 - Explosive cutting of pipelines for the determination of materials properties N2 - Incidents in the past already showed that pipelines transporting compressible fluids are in risk of suffering propagating ductile fractures in case of damages to the pipes. Therefore, the knowledge of the fracture properties of pipeline steels is of high importance. Commonly the properties are determined in laboratory scale, but these do not fully correspond with full-scale fracture behaviour especially at dynamic conditions when highly pressurized gases are released during the crack propagation. This paper describes so-called West Jefferson Tests and Midscale-Tests in which pipelines under pressure were cut with an explosive charge to initiate the crack propagation. T2 - 9th World Conference on Explosive and Blasting CY - Stockholm, Sweden DA - 10.09.2017 KW - Explosive cutting KW - Pipelines KW - Determination of materials PY - 2017 AN - OPUS4-41996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eberwein, Robert A1 - Rogge, Andreas A1 - Behrendt, F. A1 - Knaust, Christian T1 - Dispersion Modeling of LNG-Vapor on Land – A CFD-Model Evaluation Study N2 - Based on methane from renewable resources, LNG is an alternative fuel for heavy and long-distance traffic in land transport. Contrary to its positive properties, the fuel contains risks from an explosion and extremely low temperatures for personal and infrastructure safety. CFD-models are suitable for doing risk analyses for arbitrary scenarios. For examining how to model for risk research the dispersion of LNG-vapor, this paper contains a model variant study, with an evaluation by experiments. This paper describes the use of the CFD-code ANSYS Fluent for simulating experiments of the ‘LNG Safety Program Phase II‘. The content of the well-documented experiments was the research of the vaporization rate of LNG on land and the dispersion of LNG-vapor in the air. Based on the comparison to two experiments, overall 12 CFD-model variants with varying thermal and turbulence parameters were examined how they affect the transient LNG-vapor dispersion in air. The definition of turbulence-boundary-condition at the domain borders had the biggest impact on modeling, followed by the turbulence model. The most accurate model variant had been applied for observing the spreading behavior of LNG-vapor in the air after evaporation on land and analyzing the influence of the LNG-composition to the dispersion. The results show that the mixture of LNG-vapor and the air in the free field is cooler than the ambient air and spreads like a heavy gas on the ground. KW - LNG KW - CFD KW - Heavy gas KW - Model evaluation PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2020.104116 VL - 65 SP - 104116 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Transport von Lithium-Batterien N2 - Im Bereich des Transports von Lithium-Batterien erfüllt die BAM gesetzliche Aufgaben. Diese betreffen insbesondere den Transport von Lithium-Batterien und die entsprechenden zulässigen (und von de BAM zugelassenen) Gefahrgutverpackungen. T2 - Erfa Verpackungen 2018 CY - Berlin, Germany DA - 27.09.2018 KW - Gefahrguttransport KW - Gefahrgutverpackungen KW - Lithium-Batterien PY - 2018 AN - OPUS4-47121 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai A1 - Theil, Benjamin A1 - Erdelen-Peppler, M. A1 - Meiwes, K.C. T1 - Explosive cutting of pipelines for the determination of materials properties N2 - Incidents in the past already showed that pipelines transporting compressible fluids are in risk of suffering propagating ductile fractures in case of damages to the pipes. Therefore, the knowledge of the fracture properties of pipeline steels is of high importance. Commonly the properties are determined in laboratory scale, but these do not fully correspond with full-scale fracture behaviour especially at dynamic conditions when highly pressurized gases are released during the crack propagation. This paper describes so-called West Jefferson Tests and Midscale-Tests in which pipelines under pressure were cut with an explosive charge to initiate the crack propagation. T2 - 9th World conference on Explosives and Blasting CY - Stockholm, Sweden DA - 10.09.2017 KW - Pipelines KW - Explosive cutting KW - Determination of materials PY - 2017 SN - 978-0-9550290-5-9 SP - 385 EP - 390 PB - European Federation of Explosives Engineers CY - UK AN - OPUS4-41994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Materialuntersuchung an Pipelinerohren unter Einsatz von Schneidladungen N2 - Extremprüfung an Pipelinerohren zur dauerhaften Gewährleistung der Sicherheit an Gasfernleitungen: An mehreren Pipelinerohren mit unterschiedlichen Dimensionen (Länge zwischen 8 und 36 m, Außendurchmesser von 400 bis 920 mm) und Wandstärken von 21 bis 38 mm wurden Versuche durchgeführt, bei denen unter Druck Risse in der Wandung durch geeignete Schneidladungen initiiert wurden. Diese Risse breiten sich aufgrund der in den Rohren in Form von Gasdruck gespeicherten Energie aus. In Abhängigkeit von den Materialeigenschaften der Pipelinerohre sowie den Prüfbedingungen von Druck (175 bis 300 bar) und Pipelinetemperatur (Umgebungstemperatur bis -30 °C) wurden die Rissgeschwindigkeiten und –längen bestimmt. Im Anschluss an die Versuche wurden die Rissstücke herausgetrennt, damit weitergehende Materialuntersuchungen (Scherfläche, Gefügestruktur etc.) durchgeführt werden können. Verschiedene Prüfmethoden wie z. B. Battelle Drop Weight Tear Test (BDTWW) oder Charpy Vee-Notched (CVN) liefern zum Teil stark voneinander abweichende Ergebnisse, so dass diese Untersuchungen in Anlehnung an einen West-Jefferson-Tests (WJT) durchgeführt wurden. T2 - 11. Infoveranstaltung Sprengstoffe und Pyrotechnik CY - BAM, Berlin, Germany DA - 19.05.2016 KW - Ferngasleitung KW - Materialeigenschaften KW - Rissgeschwindigkeit KW - Schneidladung PY - 2016 AN - OPUS4-36280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Ronald A1 - Thöns, Sebastian A1 - Straub, Daniel T1 - Reliability analysis and updating of deteriorating systems with subset simulation N2 - An efficient approach to reliability analysis of deteriorating structural systems is presented, which considers stochastic dependence among element deterioration. Information on a deteriorating structure obtained through inspection or monitoring is included in the reliability assessment through Bayesian updating of the system deterioration model. The updated system reliability is then obtained through coupling the updated deterioration model with a probabilistic structural model. The underlying high-dimensional structural reliability problems are solved using subset simulation, which is an efficient and robust sampling-based algorithm suitable for such analyses. The approach is demonstrated in two case studies considering a steel frame structure and a Daniels system subjected to high-cycle fatigue. KW - Structural reliability KW - Deterioration KW - Bayesian analysis KW - Inspection KW - Monitoring KW - Subset simulation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2016.09.002 SN - 0167-4730 SN - 1879-3355 VL - 64 SP - 20 EP - 36 PB - Elsevier AN - OPUS4-38218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mundra, S. A1 - Bernal, S. A. A1 - Criado, M. A1 - Hlaváček, Petr A1 - Ebell, Gino A1 - Reinemann, Steffi A1 - Gluth, Gregor A1 - Provis, J. L. T1 - Steel corrosion in reinforced alkali‐activated materials N2 - The development of alkali‐activated materials (AAMs) as an alternative to Portland cement (PC) has seen significant progress in the past decades. However, there still remains significant uncertainty regarding their long term performance when used in steel‐reinforced structures. The durability of AAMs in such applications depends strongly on the corrosion behaviour of the embedded steel reinforcement, and the experimental data in the literature are limited and in some cases inconsistent. This letter elucidates the role of the chemistry of AAMs on the mechanisms governing passivation and chloride‐induced corrosion of the steel reinforcement, to bring a better understanding of the durability of AAM structures exposed to chloride. The corrosion of the steel reinforcement in AAMs differs significantly from observations in PC; the onset of pitting (or the chloride ‘threshold’ value) depends strongly on the alkalinity, and the redox environment, of these binders. Classifications or standards used to assess the severity of steel corrosion in PC appear not to be directly applicable to AAMs due to important differences in pore solution chemistry and phase assemblage. KW - Corrosion KW - Alkali-activated PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-435162 DO - https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2017.39 SN - 2518-0231 VL - 2 SP - 33 EP - 39 PB - RILEM Publications SARL CY - Paris, France AN - OPUS4-43516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Greiser, Sebastian A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Jäger, Christian T1 - 29Si{27Al}, 27Al{29Si} and 27Al{1H} double-resonance NMR spectroscopy study of cementitious sodium aluminosilicate gels (geopolymers) and gel-zeolite composites N2 - The influence of starting materials and synthesis route on the properties and the structure of cementitious sodium aluminosilicate gels is not fully understood, partly due their amorphous nature and the fact that they often contain residual reactants, which can make the results of single-pulse NMR spectroscopy applied to these materials difficult to interpret or ambiguous. To overcome some of these limitations, 29Si{27Al} TRAPDOR NMR as well as 27Al{29Si} and 27Al{1H} REDOR NMR spectroscopy were applied to materials synthesized by the one-part alkali-activation route from three different amorphous silica starting materials, including rice husk ash. The latter led to formation of a fully amorphous sodium aluminosilicate gel (geopolymer), while the materials produced from the other silicas contained amorphous phase and crystalline zeolites. Application of the double-resonance NMR methods allowed to identify hydrous alumina gel domains in the rice husk ash-based material as well as significantly differing amounts of residual silica in the three cured materials. Four-coordinated Al existed not only in the aluminosilicate gel framework but also in a water-rich chemical environment with only a small amount of Si in proximity, likely in the alumina gel or possibly present as extra-framework Al in the aluminosilicate gel. The results demonstrate how the employment of different silica starting materials determines the phase assemblage of one-part alkali-activated materials, which in turn influences their engineering properties such as the resistance against chemically/biologically aggressive media. KW - Alkali-activated materials KW - Solid-state NMR KW - Aluminium hydroxide KW - Rice husk ash PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-469353 DO - https://doi.org/10.1039/C8RA09246J SN - 2046-2069 VL - 8 IS - 70 SP - 40164 EP - 40171 PB - Royal Society of Chemistry (RSC) CY - London AN - OPUS4-46935 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor A1 - Hlavacek, Petr A1 - Reinemann, Steffi A1 - Ebell, Gino A1 - Mietz, Jürgen ED - Alexander, M.G. ED - Beushausen, H. ED - Dehn, F. ED - Moyo, P. T1 - Leaching, carbonation and chloride ingress in reinforced alkali-activated fly ash mortars N2 - Alkali-activated fly ash mortars were studied with regard to durability-relevant transport coefficients and the electrochemical behaviour of embedded carbon steel bars on exposure of the mortars to leaching, carbonation and chloride penetration environments. The transport coefficients differed considerably between different formulations, being lowest for a mortar with BFS addition, but still acceptable for one of the purely fly ash-based mortars. Leaching over a period of ~300 days in de-ionized water did not lead to observable corrosion of the embedded steel, as shown by the electrochemical data and visual inspection of the steel. Exposure to 100 % CO2 atmosphere caused steel depassivation within approx. two weeks; in addition, indications of a deterioration of the mortar were observed. The results are discussed in the context of the different reaction products expected in high- and low-Ca alkali-activated binders, and the alterations caused by leaching and carbonation. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2018) CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - Alkali-activated materials KW - Steel corrosion KW - Leaching KW - Carbonation PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-464381 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201819902025 VL - 199 SP - Article Number 02025 PB - EDP Sciences AN - OPUS4-46438 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Grengg, C. A1 - Ukrainczyk, N. A1 - Mittermayr, F. A1 - Dietzel, M. T1 - Acid resistance of alkali-activated materials: Recent advances and research needs N2 - Cementitious materials are frequently applied in environments in which they are exposed to acid attack, e.g., in sewer systems, biogas plants, and agricultural/food-related industries. Alkali-activated materials (AAMs) have repeatedly been shown to exhibit a remarkably high resistance against attack by organic and inorganic acids and, thus, are promising candidates for the construction and the repair of acid-exposed structures. However, the reaction mechanisms and processes affecting the acid resistance of AAMs have just recently begun to be understood in more detail. The present contribution synthesises these advances and outlines potentially fruitful avenues of research. The interaction between AAMs and acids proceeds in a multistep process wherein different aspects of deterioration extend to different depths, complicating the overall determination of acid resistance. Partly due to this indistinct definition of the ‘depth of corrosion’, the effects of the composition of AAMs on their acid resistance cannot be unambiguously identified to date. Important parallels exist between the deterioration of low-Ca AAMs and the weathering/corrosion of minerals and glasses (dissolution-reprecipitation mechanism). Additional research requirements relate to the deterioration mechanism of high-Ca AAMs; how the character of the corroded layer influences the rate of deterioration; the effects of shrinkage and the bond between AAMs and substrates. KW - Alkali-activated materials KW - Acid attack KW - Acid resistance KW - Concrete repair KW - MIC PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-557376 DO - https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2022.157 SN - 2518-0231 VL - 7 SP - 58 EP - 67 PB - RILEM Publications SARL CY - Paris AN - OPUS4-55737 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Henning, Ricky A1 - Sturm, Patrick A1 - Geddes, D.A. A1 - Keßler, S. A1 - Walkley, B. A1 - Gluth, Gregor T1 - The influence of curing temperature on the strength and phase assemblage of hybrid cements based on GGBFS/FA blends N2 - Hybrid cements are composites made of Portland cement or Portland clinker and one or more supplementary cementitious materials like slag, fly ash or metakaolin, activated with an alkali salt. To date, their hydration mechanism and the phase formation at various temperatures is insufficiently understood, partly due to the large variability of the raw materials used. In the present study, three hybrid cements based on ground granulated blast furnace slag, fly ash, Portland clinker and sodium sulfate, and an alkali-activated slag/fly ash blend were cured at 10 and 21.5°C, and subsequently analyzed by XRD, 27Al MAS NMR, and TGA. The compressive strength of the hybrid cements was higher by up to 27% after 91-day curing at 10°C, compared to curing at 21.5°C. The experimental results as well as thermodynamic modeling indicate that the differences in compressive strength were related to a different phase assemblage, mainly differing amounts of strätlingite and C-N-A-S-H, and the associated differences of the volume of hydration products. While the strätlingite was amorphous to X-rays, it could be identified by 27Al MAS NMR spectroscopy, TGA and thermodynamic modeling. The microstructural properties of the hybrid cements and the alkali-activated slag/fly ash blend as well as the compatibility between thermodynamic modeling results and experimental data as a function of curing temperature and time are discussed. KW - Hybrid cements KW - Strätlingite KW - Thermodynamic modelling KW - Hydration PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-557767 DO - https://doi.org/10.3389/fmats.2022.982568 SN - 2296-8016 VL - 9 SP - 1 EP - 16 PB - Frontiers AN - OPUS4-55776 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Ke, X. A1 - Vollpracht, A. A1 - Weiler, L. A1 - Bernal, S. A. A1 - Cyr, M. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Geddes, D. A. A1 - Grengg, C. A1 - Le Galliard, C. A1 - Nedeljkovic, M. A1 - Provis, J. L. A1 - Valentini, L. A1 - Walkley, B. T1 - Carbonation rate of alkali-activated concretes and high-volume SCM concretes: a literature data analysis by RILEM TC 281-CCC N2 - The current understanding of the carbonation and the prediction of the carbonation rate of alkali-activated concretes is complicated inter alia by the wide range of binder chemistries used and testing conditions adopted. To overcome some of the limitations of individual studies and to identify general correlations between mix design parameters and carbonation resistance, the RILEM TC 281-CCC ‘Carbonation of Concrete with Supplementary Cementitious Materials’ Working Group 6 compiled and analysed carbonation data for alkali-activated concretes and mortars from the literature. For comparison purposes, data for blended Portland cement-based concretes with a high percentage of SCMs (≥ 66% of the binder) were also included in the database. The analysis indicates that water/CaO ratio and water/binder ratio exert an influence on the carbonation resistance of alkali-activated concretes; however, these parameters are not good indicators of the carbonation resistance when considered individually. A better indicator of the carbonation resistance of alkali-activated concretes under conditions approximating natural carbonation appears to be their water/(CaO + MgOeq + Na2Oeq + K2Oeq) ratio, where the subscript ‘eq’ indicates an equivalent amount based on molar masses. Nevertheless, this ratio can serve as approximate indicator at best, as other parameters also affect the carbonation resistance of alkali-activated concretes. In addition, the analysis of the database points to peculiarities of accelerated tests using elevated CO2 concentrations for low-Ca alkali-activated concretes, indicating that even at the relatively modest concentration of 1% CO2, accelerated testing may lead to inaccurate predictions of the carbonation resistance under natural exposure conditions. KW - Alkali-activated materials KW - Durability KW - Carbonation KW - Accelerated testing PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560037 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-022-02041-4 VL - 55 IS - 8 SP - 1 EP - 15 PB - Springer Nature AN - OPUS4-56003 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bernal, S. A. A1 - Dhandapani, Y. A1 - Elakneswaran, Y. A1 - Gluth, Gregor A1 - Gruyaert, E. A1 - Juenger, M. C. G. A1 - Lothenbach, B. A1 - Olonade, K. A. A1 - Sakoparnig, M. A1 - Shi, Z. A1 - Thiel, C. A1 - Van den Heede, P. A1 - Vanoutrive, H. A1 - von Greve-Dierfeld, S. A1 - De Belie, N. A1 - Provis, J. L. T1 - Report of RILEM TC 281-CCC: A critical review of the standardised testing methods to determine carbonation resistance of concrete N2 - The chemical reaction between CO2 and a blended Portland cement concrete, referred to as carbonation, can lead to reduced performance, particularly when concrete is exposed to elevated levels of CO2 (i.e., accelerated carbonation conditions). When slight changes in concrete mix designs or testing conditions are adopted, conflicting carbonation results are often reported. The RILEM TC 281-CCC ‘Carbonation of Concrete with Supplementary Cementitious Materials’ has conducted a critical analysis of the standardised testing methodologies that are currently applied to determine carbonation resistance of concrete in different regions. There are at least 17 different standards or recommendations being actively used for this purpose, with significant differences in sample curing, pre-conditioning, carbonation exposure conditions, and methods used for determination of carbonation depth after exposure. These differences strongly influence the carbonation depths recorded and the carbonation coefficient values calculated. Considering the importance of accurately determining carbonation potential of concrete, not just for predicting their durability performance, but also for determining the amount of CO2 that concrete can re-absorb during or after its service life, it is imperative to recognise the applicability and limitations of the results obtained from different tests. This will enable researchers and practitioners to adopt the most appropriate testing methodologies to evaluate carbonation resistance, depending on the purpose of the conclusions derived from such testing (e. g. materials selection, service life prediction, CO2 capture potential). KW - Concrete KW - Cement KW - Carbonation KW - Testing KW - Standards PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-609364 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-024-02424-9 VL - 57 SP - 1 EP - 31 PB - Springer Nature AN - OPUS4-60936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Henning, Ricky A1 - Sturm, Patrick A1 - Keßler, S. A1 - Gluth, Gregor ED - Lothenbach, B. ED - Wieland, E. ED - Altmaier, M. T1 - Influence of salt aggregate on the degradation of hybrid alkaline cement (HAC) concretes in magnesium chloride-rich saline solution simulating evaporite rock N2 - Concretes produced from salt aggregate and hybrid alkaline cements, an alkali-activated slag/fly ash blend, or a Portland cement were exposed to a magnesium chloride-rich saline solution ([Mg2+] = 3.6 m, [Cl−] = 8.3 m), representing a solution formed after contact of surface water with evaporite rock (rock salt) in a nuclear waste repository. The hydration and deterioration of the concretes were studied with X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, pH mapping and permeability measurements. The results show that calcium silicate hydrate (C-S-H) or sodium-substituted calcium aluminium silicate hydrate (C-N-A-S-H) and Friedel's salt were the major reaction products in the concretes prior to exposure to the saline solution. During exposure to the saline solution, increasing amounts of C-S-H/C-N-A-S-H dissolved, and gypsum and a secondary AFm phase formed. The durability of the concretes improved with increasing amounts of Portland clinker in the cements, due to the associated differences in permeability and chemical resistance. Nevertheless, a massive increase of permeability occurred for all concretes, likely caused by crack formation due to the formation of gypsum from anhydrite in the salt aggregate. Thus, the behavior of the concretes differed from, and was more complex than, the behavior of plain cement pastes. T2 - Joint 6th International Workshop on Mechanisms and Modelling of Waste/Cement Interactions (JCCW 2023) CY - Prague, Czech Republic DA - 20.11.2023 KW - Nuclear waste repository KW - Evaporite rock KW - Magnesium chloride brine KW - Concrete KW - Hybrid alkaline cement PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599928 DO - https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2024.106027 SN - 0883-2927 SN - 1872-9134 VL - 168 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier AN - OPUS4-59992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Johann, Sergej A1 - Tiebe, Carlo A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Bartelmeß, Jürgen T1 - KonSens - Kommunizierende Sensorsysteme für die Bauteil- und Umweltüberwachung N2 - In the KonSens Project, sensor systems are developed, validated, and operated in form of functional models for the application areas Structure Integrated Sensors and Mobile Multi-gas Sensors. Key aspects are the detection and evaluation of corrosion processes in reinforced concrete structures as well as the detection and quantification of very low concentrations of toxic gases in air. The adaption of sensor principles from the lab into real-life application including appropriate communication techniques is a major task. In recent years, Structural Health Monitoring have gained in importance, since growing age of buildings and infrastructure as well as increasing load requirements demand for reliable surveillance methods. In this regard, the project follows two strategies: First, the development and implementation of completely embedded sensor systems consisting of RFID-tag and in situ sensors, and their further application potential (e.g. for precast concrete elements, roadways, wind power plants, and maritime structures). Secondly, the development of a long-term stable, miniaturized, fiber optic sensor for a ratiometric and referenced measurement of the pH-value in concrete based on fluorescence detection as an indicator for carbonation and corrosion. Environmental pollution through emission of toxic gases becomes an increasing problem not only in agriculture (e.g. biogas plants) and industry but also in urban areas. This leads to increasing demand to monitor environmental emissions as well as ambient air and industrial air components in many scenarios and in even lower concentrations than nowadays. The selectivity of luminescence-based sensors is enabled by the combination of the sensing dye and the material, which is used as accumulation medium for concentration of the analyte. This principle allows for developing gas sensors with high selectivity and sensitivity of defined substances. Additional benefits, particularly of fluorescence-based sensors, are their capability for miniaturization and potential multiplex mode. Objective is the development and implementation of sensors based on fluorescence detection for defined toxic gases (ammonia, hydrogen sulfide, ozone, and benzene) with sensitivity in the low ppm or even ppb range. Additionally, the integration of such sensors in mobile sensor devices is addressed. T2 - Colloquium of Optical Spectrometry (COSP) 2017 CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2017 KW - RFID sensors KW - Sensors in concrete KW - Gas sensors KW - Mobile sensors KW - Fluorescence sensors PY - 2017 AN - OPUS4-43183 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Camplese, D. A1 - Scarponi, G. E. A1 - Cozzani, V. A1 - Otremba, Frank T1 - Insulation Materials Used in Tanks for the Storage of Cryogenic Fluids in Fire Scenarios N2 - The importance of tanks for storing cryogenic fluids in the energy industry is increasing because of ongoing political conflicts and the implementation of more environmentally friendly energy sources. Key representatives for the application of cryogenic tanks are natural gas in the form of Liquefied Natural Gas (LNG) and hydrogen, e. g. in the form of Liquefied Hydrogen (LH2), for which significantly higher transport capacities can be achieved with the same transport volume using cryogenic storages than with storages based solely on overpressure. What applies to all cryogenic transported fluids in common is their condition that must be maintained. Hence heat flows into the preserved fluid must be minimized. Thermal super Insulations (TSI) based on e. g. multilayer insulations (MLI), perlites, and vacuum are utilized for this purpose and have already proven themselves in similar applications. However, for the use of tanks for cryogenic fluids in the transport sector, there is insufficient knowledge regarding the course and consequences of incidents, which is due to the still short period of use and the few documented incidents, hence few investigations carried out in this field. Typical scenarios in the transport sector represent car accidents with collisions, fires, and their combination, which are associated with extraordinary loads on the tank. The focus of this study is to investigate the behavior of TSI as a result of their thermal exposure to a heat source representing a fire. It is worth mentioning that this could lead to an increase of the heat flux into a tank by several orders of magnitude, and to permanent damage of the TSI, ultimately rapid release of flammable gas as well as a Boiling Liquide Expanding Vapour Explosion (BLEVE). For this purpose, a high temperature thermal vacuum chamber (HTTVC) has been developed that allows thermal loading of MLI or perlites in a vacuum and simultaneous measurement of heat flow through this TSI. The HTTVC is designed to represent realistic insulation conditions and to withstand thermal loads from typical design fires. The HTTVC was applied to investigate TSI based on MLI and vacuum. It is shown that the thermal stress caused permanent damage to the TSI, with shrinkage, phase change, pyrolysis, and condensation being significant damage mechanisms. The results are relevant for the evaluation of accident scenarios and can thus contribute to the improvement of TSI and the development of emergency measures for the protection of persons and infrastructures. T2 - ASME 2023 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP2023) CY - Atlanta, Georgia, USA DA - 16.07.2023 KW - LH2 KW - LNG KW - MLI KW - Fire PY - 2023 SP - 1 EP - 8 PB - ASME AN - OPUS4-57973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Cozzani, Valerio A1 - Otremba, Frank T1 - Lh2 Tanks In Fire Incidents - The Cryogenic High Temperature Thermal Vacuum Chamber Enables In-Depth Insights N2 - Liquefied Hydrogen (LH2) and Liquefied Natural Gas (LNG) establish themselves as important energy carriers in the transport sector. Their storage requires tanks with thermal super-insulations to keep them at cryogenic conditions for a long time. These insulation systems have proven itself in various applications over a long time. However, these insulations are still new in land transportation, where accidents involving collisions, fires, and their combination are to be expected. This study summarizes the results of the ongoing research program in which insulations commonly used in industry were analysed through experimental and numerical studies under fire-like conditions. It was found that there are strong differences among the various insulation systems. Several safety concerns and research gaps exists for layered insulations, which are typically used in land transport. To further analyse these insulation systems, a new test concept called Cryogenic High Temperature Thermal Vacuum Chamber (CHTTVC) was developed and manufactured. This concept enables the testing of large insulation samples under industrial conditions and the consideration of cryogenic conditions relevant for the investigation of various phenomena. The results are important for the evaluation of accident scenarios, the improvement of thermal super-insulations, and the development of emergency measures. T2 - IMECE 2024 CY - Oregon, Portland, USA DA - 17.11.2024 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - Insulation KW - Safety PY - 2024 SN - 978-0-7918-8869-8 SP - 1 EP - 7 PB - ASME AN - OPUS4-61751 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Camplese, D. A1 - Chianese, C. A1 - Scarponi, G. A1 - Eberwein, Robert A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, V. T1 - Analysis of high temperature degradation of multi-layer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen storage tanks N2 - The interest in hydrogen-based green energy is increasing worldwide, and the same is true for hydrogen-powered vehicles. Among the possible solutions to store hydrogen in such vehicles, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) are the most promising to increase the amount of energy stored per unit volume. However, MLI is affected by severe deterioration when exposed to an external source of heat such as a fire following a car accident, leaving the tank unprotected and leading to failure in a relatively short time. In this work, a one-dimensional model to evaluate MLI thermal degradation when a liquid hydrogen tank is exposed to fire is presented. The relevance of taking MLI degradation into account when simulating the pressure increase due to external fire exposure is here demonstrated through the analysis of several case studies. The results show that MLI systems performance depletes within a few minutes of exposure to hydrocarbon poolfire. T2 - ICheaP 16 CY - Naples, Italy DA - 21.05.2023 KW - LH2 KW - MLI KW - Tiefkalt KW - Fire KW - Tank PY - 2023 SN - 2283-9216 VL - 2023 SP - 1 EP - 6 PB - AIDIC Servizi S.r.l. AN - OPUS4-57584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Wasserstoff - Kryogene Anwendungen N2 - Wasserstoff wird als ein potenzieller alternativer Energieträger gesehen, mit dem die für 2050 gesetzten Klimaziele erreicht werden könnten. Der Transport von Wasserstoff ist mittels verschiedener Speichertechniken möglich, von denen der kryogene Transport mit den größten volumetrischen Energiedichten einhergeht. Hierdurch eignen sich diese Speicher besonders für die energieintensiven Verkehrsmittel im Land-, See- und Flugverkehr. Im Vortrag werden Speichertechniken, Gefahren im Umgang mit kryogenen Gasen sowie bisherige Störfälle dargestellt. Darauf aufbauend wird ein Teil der aktuellen Forschungsarbeit an der BAM vorgestellt, die die Sicherheit dieser Speicher unter außergewöhnlichen Belastungen adressiert. T2 - 26. Gefahrgutkongress Mecklenburg-Vorpommern CY - Rostock, Germany DA - 03.11.2022 KW - Wasserstoff KW - H2 KW - LNG KW - LH2 KW - Tank PY - 2022 AN - OPUS4-56181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Camplese, D. T1 - Analysis of high temperature degradation of multi-layer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen storage tanks N2 - The interest in hydrogen-based green energy is increasing worldwide, and the same is true for hydrogen-powered vehicles. Among the possible solutions to store hydrogen in such vehicles, cryogenic tanks equipped with multi-layer insulation (MLI) are the most promising to increase the amount of energy stored per unit volume. However, MLI is affected by severe deterioration when exposed to an external source of heat such as a fire following a car accident, leaving the tank unprotected and leading to failure in a relatively short time. In this work, a one-dimensional model to evaluate MLI thermal degradation when a liquid hydrogen tank is exposed to fire is presented. The relevance of taking MLI degradation into account when simulating the pressure increase due to external fire exposure is here demonstrated through the analysis of several case studies. The results show that MLI systems performance depletes within a few minutes of exposure to hydrocarbon poolfire. T2 - ICheaP 16 CY - Naples, Italy DA - 21.05.2023 KW - LH2 KW - MLI KW - Fire KW - Tank PY - 2023 AN - OPUS4-57553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Systems for the storage of cryogenic liquefied gases N2 - Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) establish themselves as important energy carriers in the transport sector. Its storage requires tanks with Thermal Super Insulations (TSI) to keep the transported fluid cold. The presentation includes 2 main topics of the department. First TSI has proven itself in various applications over a long time, but not in the land transport sector, where accidents involving collisions, fires, and their combination are to be expected. To analyze fire scenarios a High-Temperature Thermal Vacuum Chamber (HTTVC) was developed that allows the thermal loading of thermal insulation material in a vacuum and measuring the heat flow through the TSI in parallel. Within this chamber, 5 samples were tested regarding 3 different types of MLI, rock wool, and perlites. In the presentation, the results are presented. Second, the studying of accident scenarios enables the improvement of thermal superinsulation and to find novel insulation concepts. This is necessary for LH2 large-scale storages, for which state-of-the-art solutions are not suitable. Within the presentation, a novel insulation concept will be presented. T2 - Specialist Meeting - Threats to HAZMAT Pressure Vessels and BLEVE CY - Berlin, Germany DA - 25.04.2023 KW - Crygenic KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - MLI PY - 2023 AN - OPUS4-57414 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Camplese, Davide A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Eberwein, Robert A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Otremba, Frank A1 - Cozzani, Valerio T1 - Comparative performance assessment of multilayer insulation (MLI) systems for liquid hydrogen vessels in fire scenarios N2 - Multilayer Insulation (MLI) systems are a mature technology for cryogenic liquid hydrogen (LH2) tank thermal insulation. Recent tests evidenced that MLI materials may be damaged when exposed to fire, resulting in critical safety issues in the case of accidents. Thus, an innovative approach to the performance assessment of aluminum and polyester-based MLIs for LH2 tanks in fire scenarios was developed. A specific model integrating the hightemperature degradation of MLIs and the thermodynamic modeling of the tank lading was coupled to specific key performance indicators. Results of the analysis applied to a vehicle-scale tank equipped with 80 MLI layers indicate that MLI degradation and consequent tank failure may occur in less than 20 min for external shell temperatures above 1160 K in the presence of full engulfment, regardless of insulation used. Conversely, degradation does not occur earlier than 3600s below 603 and 928 K for polyester and aluminum-based MLI, respectively. KW - LH2 KW - LNG KW - Cryogenic storage tank KW - Fire KW - Insulation PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-630841 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.04.534 SN - 0360-3199 VL - 135 SP - 537 EP - 552 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grasse, Dennis T1 - Aufsprenungen von Fahrausweisautomaten und deren Untersuchung N2 - Angriffe auf Geld- bzw. Fahrkartenautomaten durch Einleiten und Zünden eines explosionsfähigen Gasgemisches oder Sprengstoffes stellen erhebliche Gefährdungen von Personen und Umfeld des Tatorts dar. In den letzten Jahren wurden vermehrend Angriffe auf diese Weise durchgeführt. In Zusammenarbeit mit dem LKA Sachsen-Anhalt wurde nun mit Täterwerkzeug aus einem laufenden Gerichtsverfahren Gassprengungen durchgeführt um weitere Erkenntnisse zum Tätervorgehen zu gewinnen. T2 - 12. Infoveranstaltung Sprengstoffe und Pyrotechnik, BAM CY - Berlin, Germany DA - 18.05.2017 KW - Fahrkartenautomaten KW - Geldautomaten KW - Gas-Sprengung PY - 2017 AN - OPUS4-40553 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Johann, Sergej A1 - Baensch, Franziska A1 - Sturm, Patrick A1 - Tiebe, Carlo A1 - Pötschke, Samuel A1 - Lay, Vera ED - Holl, H. T1 - HF RFID-based measurement comparison for method optimization in M2 concrete and alkali-activated mortars N2 - Monitoring of repositories for radioactive waste requires techniques which can be applied long-term under harsh conditions. In this work, the reliability and suitability of materials and a capacitive sensor for measuring relative humidity are investigated, which are to be embedded in the special concrete components for the closure structures of underground repository. Preliminary tests with accelerated aging of the materials used, validation of the sensors under difficult conditions, investigations of the surfaces after aging by pH 14 solution, defined exposure of the sensors in a climatic chamber and the microscope images are discussed. The results will be used for further development and optimization of the RFID based sensor systems which can be applied to monitor the condition of different building structures without cabling. T2 - 37th Danubia - Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Linz, Austria DA - 21.09.2021 KW - Alkali-activated mortars KW - Passive sensor interface KW - RFID KW - Structural health monitoring KW - Smart structures PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.465 SN - 2214-7853 VL - 62 IS - 5 SP - 2571 EP - 2576 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-54697 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Airborne Remote Gas Sensing and Mapping N2 - Leaking methane (CH4) from infrastructures, such as pipelines and landfills, is critical for the environment but can also pose a safety risk. To enable a fast detection and localization of these kind of leaks, we developed a novel robotic platform for aerial remote gas sensing. Spectroscopic measurement methods for remote sensing of selected gases lend themselves for use on mini-copters, which offer a number of advantages for inspection and surveillance over traditional methods. No direct contact with the target gas is needed and thus the influence of the aerial platform on the measured gas plume can be kept to a minimum. This allows to overcome one of the major issues with gas-sensitive mini-copters. On the other hand, remote gas sensors, most prominently Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensors have been too bulky given the payload and energy restrictions of mini-copters. Here, we present the Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS), which combines a novel lightweight TDLAS sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile hexacopter. The proposed system can be deployed in scenarios that cannot be addressed by currently available robots and thus constitutes a significant step forward for the field of Mobile Robot Olfaction (MRO). It enables tomographic reconstruction of gas plumes and a localization of gas sources. We also present first results showing its performance under realistic conditions. T2 - Networked Environmental Monitoring – from sensor principles to novel services CY - BAM, Berlin, Germany DA - 06.02.2018 KW - Localization of gas sources KW - Mobile Robot Olfaction KW - Tomographic reconstruction of gas plumes KW - Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) KW - UAV-REGAS PY - 2018 AN - OPUS4-44085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - New concepts in liquid hydrogen storage N2 - On the way to the energy transition, cryogenic fluids such as Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) are very important. They enable the large-scale economic transport and storage of energy as well as they represent alternative fuels for energy-intensive mobile applications such as aircrafts, ships and HGVs. For the last one, the number of vehicles and fuel stations has increased rapidly in the last 10 years all over Europe. Does this also entail new risks, for instance from a BLEVE in case of fires? To answer this question, BAM has conducted several research projects over the last decades and intensified the research recently with several experimental, numerical, and empirical outcomes on how a tank with insulation behaves in a fire. The presentation shows an overview of this research. The findings are relevant for global standardization procedures and to improve the overall safety in chemistry and technics. T2 - Hydrogen Refueling Station Opening CY - Baruth/Mark, Germany DA - 03.07.2025 KW - LH2 KW - Insulation KW - Fire KW - LNG KW - Safety PY - 2025 AN - OPUS4-63628 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter A1 - Döring, Ingo A1 - Holtappels, Kai A1 - Krischok, Frank A1 - Michael-Schulz, Heike A1 - Oeleker, Karin A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Pötzsch, Klaus-Michael A1 - Thomalla, Nadine T1 - Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter - Handbuch über Prüfungen und Kriterien N2 - Die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Handbuch über Prüfungen und Kriterien" ergänzen die "Empfehlungen für die Beförderung gefährlicher Güter, Modellvorschriften" und das "Global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS)". Sie enthalten Kriterien, Prüfmethoden und –verfahren, die angewendet werden sowohl für die Einstufung gefährlicher Güter nach den Vorschriften der Teile 2 und 3 der Modellvorschriften als auch für Chemikalien, von denen nach dem GHS physikalische Gefahren ausgehen. KW - Adiabatische Lagerprüfung KW - Aerosole KW - Ammoniumnitrat KW - Außenbrandprüfung KW - Ballistische Mörserprüfung KW - BAM Fallhammer KW - BAM Reibapparat KW - BAM Trauzl Prüfung KW - BAM 50/60 Stahlrohrprüfung KW - Brandprüfung KW - Brennbarkeitsprüfung KW - DDT-Prüfung KW - Deflagration-Detonation-Übergangsprüfung KW - Deflagrationsprüfung KW - Deflagrationsweiterleitung KW - Desensibilisierte Explosivstoffe KW - Detonationsweiterleitung KW - Druckentlastungseinrichtungen KW - Druck-Zeit-Prüfung KW - Düngemittel KW - Dynamische longitudinale Stoßprüfung KW - Entzündbare Aerosole KW - Entzündbare feste Stoffe KW - Entzündbare flüssige Stoffe KW - Entzündbare Gase KW - Entzündend (oxidierend) wirkende feste Stoffe KW - Entzündend (oxidierend) wirkende flüssige Stoffe KW - Erwärmung unter Einschluss KW - Exotherme Zersetzung KW - Explosive Eigenschaften KW - Explosivstoffe KW - Fassprüfung KW - Flammpunkt KW - Gase KW - Gasgemische KW - Gefährliche Güter KW - Gegenstände KW - Holländische Druckgefäßprüfung KW - Isotherme Lagerprüfung KW - Kapsel-Empfindlichkeitsprüfung KW - Kavitation KW - Klassifizierungsverfahren KW - Koenen-Prüfung KW - Korrosive Eigenschaften KW - Kriterien KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - Lithium-Metall-Batterien KW - Organische Peroxide KW - Ortsbewegliche Tanks KW - Prüfmethoden KW - Prüfverfahren KW - Pyrophore Stoffe KW - Reaktionsarten KW - Reibempfindlichkeit KW - SADT KW - Schaumaerosole KW - Schlagempfindlichkeit KW - Selbstbeschleunigende Zersetzungstemperatur KW - Selbstentzündliche Stoffe KW - Selbstunterhaltende Verbrennung KW - Selbstzersetzliche Stoffe KW - Standarddetonatoren KW - Stapelprüfung KW - Thermische Explosion KW - Thermische Stabilität KW - Thermische Stabilitätsprüfung KW - TNO 50/70 Stahlrohrprüfung KW - UN Detonationsprüfung KW - UN Gap-Prüfung KW - United Nations KW - Warmlagerungsprüfung PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-324125 SN - 978-3-9816380-7-3 N1 - Diese Ausgabe ist nicht mehr gültig, ein Link auf die nachfolgende Fassung befindet sich im Feld zugeöriger Identifikator. - This edition is no longer valid, a link to the following version is in the field related identifier. SP - 1 EP - 501 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin ET - 5., Amd. 1+2, Corr. 2012 AN - OPUS4-32412 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eberwein, Robert A1 - Heßmann, Jennifer A1 - Werner, Jan A1 - Scarponi, Giordano Emrys A1 - Cozzani, Valerio A1 - Otremba, Frank T1 - Investigation of Realistic Fire Scenarios Involving Cryogenic Storage Tanks N2 - The number of vehicles using or transporting cryogenic fuels such as Liquefied Hydrogen (LH2) or Liquefied Natural Gas (LNG) increases fast in the land transportation sector. Does this also entail new risks for instance from a BLEVE? A key to answer this question is to research representative fires by its characterization and its effect on the insulation. At BAM’s technical test side in Germany, a test series was started to answer this question among others. This paper presents results on a pool fire under a colorimeter, that simulates a tank. The investigation points out, that the full fire characterization approach allows to represent the fire. The findings are relevant for the investigation of a representative design fire that is applicable for the approval and improvement of tanks as well as to research accident scenarios and their consequences. T2 - Loss Prevention 2025 CY - Bologna, Italien DA - 09.06.2025 KW - LH2 KW - LNG KW - Fire KW - Tank KW - Safety PY - 2025 DO - https://doi.org/10.3303/CET25116031 SN - 2283-9216 IS - 116 SP - 181 EP - 186 PB - AIDIC AN - OPUS4-63738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grengg, C. A1 - Gluth, Gregor A1 - Mittermayr, F. A1 - Ukrainczyk, N. A1 - Bertmer, M. A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Radtke, Martin A1 - Leis, A. A1 - Dietzel, M. T1 - Deterioration mechanism of alkali-activated materials in sulfuric acid and the influence of Cu: A micro-to-nano structural, elemental and stable isotopic multi-proxy study N2 - In this study, a multi-proxy approach combining 29Si, 27Al and 1H MAS-NMR, FEG-EPMA, XANES at the Cu K-edge and XRD analytics with hydrochemical tools such as ICP-OES analyses, oxygen-isotope signatures, and thermodynamic modelling was applied to K-silicate-activated metakaolin specimens - with and without CuSO4·5H2O addition - exposed to sulfuric acid at pH = 2 for 35 days. The results revealed a multistage deterioration mechanism governed by (i) acid diffusion, (ii) leaching of K-A-S-H, (iii) microstructural damage related to precipitation of expansive (K,Ca,Al)-sulfate-hydrate phases (iv) complete dissolution of the K-A-S-H framework, (v) and formation of silica gel in the outermost corroded regions. Copper ions were mainly located in layered spertiniite-chrysocolla-like phases in the as-cured materials. The results demonstrate an overall negative effect of Cu addition on chemical material durability, implying that the reported higher durability of Cu-doped AAM in biocorrosion environments can be best explained by bacteriostatic effects. KW - Alkali-activated materials KW - Acid resistance KW - Microbially induced corrosion KW - MIC PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-520567 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106373 SN - 0008-8846 VL - 142 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-52056 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Ebell, Gino A1 - Hlavacek, Petr A1 - Mietz, Jürgen T1 - Chloride‐induced steel corrosion in alkali‐activated fly ash mortar: Increased propensity for corrosion initiation at defects N2 - Chloride contents at the steel–mortar interface that initiate steel corrosion were determined for carbon steel in alkali‐activated fly ash mortar for three different exposure conditions: exposure to 1 M NaCl solution; leaching in deionized water and then exposure to 1 M NaCl solution; and leaching in deionized water, aging in air at 20°C and natural CO2 concentration, and then exposure to 1 M NaCl solution. For comparison, a Portland cement mortar, exposed to 1 M NaCl solution, was studied. The median values of the corrosion‐initiating chloride contents (average over the full length of the rebar) in the alkali‐activated fly ash mortar varied between 0.35 and 1.05 wt% Cl with respect to binder, consistently lower than what was obtained for the Portland cement mortar, but with no clear trend regarding the exposure conditions. For most of the alkali‐activated fly ash mortar specimens, preferential corrosion at the connection between the working electrode and the external measurement setup was observed, while preferential corrosion did not occur for the Portland cement mortar. Scanning electron microscopy and auxiliary experiments in synthetic solutions indicated that this behavior was caused by inhomogeneities at the steel–mortar interface in the alkali‐activated mortar, likely due to its peculiar rheological properties in the fresh state. KW - Alkali-activated materials KW - Steel corrosion KW - Critical chloride content KW - Steel-concrete interface PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-507268 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202011541 VL - 71 IS - 5 SP - 749 EP - 758 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-50726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Influence of calcination conditions and varying compositions on the reactivity and performance of brick clays as supplementary cementitious materials T1 - Der Einfluss von Kalzinierungsbedingungen und verschiedenen Zusammensetzungen auf die Reaktivität und Eigenschaften von Ziegeltonen verwendet als Zusatzstoffe in Beton N2 - Calcined clays as supplementary cementitious materials (SCMs) have been identified and credited to be a viable solution in mitigating the CO2 emissions related to cement production and consumption. Calcined clays range from a variety of different clay types based on an assortment of varying minerals and compositions. While extensive data is available on kaolinitic clays (based on the 1:1 clay type), other clays such as brick clays (based on the 2:1 clay type) are currently understudied, although such clays are largely more available than the kaolinitic clays. The aim of this thesis is to draw attention to the varying compositions present in two selected brick clays in Germany and elaborate on how such compositions affect their suitability to be used as SCMs in blended cement systems. The novelty of this thesis explains the relationship between the reactivity of the bricks to their varying compositions and their suitability for their employment as SCMs. This was based on their chemical and physical transformations in the calcination temperature range 650–900 or 950 °C, and the performance of the calcined brick clays in blended cement systems measured by their heat evolution, strength development and durability-related properties. The results of their performance were compared to two kaolinitic clays with varying compositions. While the kaolinitic clays generally exhibited the best performance as SCMs, the brick clay with a lower Fe2O3 content showed promising results similar to the kaolinitic clays when an optimum calcination temperature is applied and when substituted at a moderate cement substitution rate. Thus, this finding promoted further efforts made to improve the reactivity of the brick clay by producing a mixed clay composed of 50 % brick clay (with lower Fe2O3 content) and 50 % kaolinitic clay. The mixed clay was compared to the two individual brick clays and one kaolinitic clay, whereby optimum calcination conditions were performed in large-scale simulating an industrial-scale production of SCMs. All calcined clays exhibited pozzolanic reactivity, with the performance of the brick clays inferior to the kaolinitic clay, however, the mixed clay performed very similar to the kaolinitic clay. At a similar degree of hydration compared to plain Portland cement, the good performance of the mixed clays was especially evident in the strength development and improved chloride penetration resistance, which was caused by a refinement in the pore structure in the cementitious systems. Moreover, it was deduced that not only the high surface area, but also, the solubility of Si and Al ions in the resulting calcinate of the mixed clays plays a significant role when calcined at ~600–700 °C, which points to viable options for optimal employment of brick clays in cementitious systems. N2 - Die bei der Zementproduktion freigesetzte CO2-Menge und die daraus resultierenden Folgen für das Klima machen die Entwicklung von Zementersatzstoffen mit geringerem CO2-Fußabdruck erforderlich. Als besonders vielversprechend haben sich dabei die kalzinierten Tone erwiesen. Bei diesen handelt es sich um komplexe Systeme, bestehend aus einer Vielzahl verschiedener Tonminerale in variierender Konzentration und Zusammensetzung. Während für kaolinitische Tone (basierend auf 1:1 Tonmineralarten) bereits umfangreiche Daten gesammelt werden konnten, ist der Kenntnisstand zu anderen Tonarten z.B. Ziegeltonen (basierend auf 2:1 Tonmineralarten) derzeit noch unzureichend. Besonders vor dem Hintergrund der erheblich größeren Verfügbarkeit dieser Tonarten stellt dies einen erheblichen Nachteil dar. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand zweier Ziegeltone aus Deutschland, aufzuzeigen welche Auswirkung die unterschiedliche Zusammensetzung der Tone sowohl auf die Reaktivität als auch auf den Einsatz als Zementersatzstoffen in Mischzementsystemen hat. Entsprechende Änderungen in der Zusammensetzung der kalzinierten Tone wurden durch die Variation der Kalzinierungstemperatur im Temperaturbereich zwischen 650 °C und 900 °C bzw. 950 °C und den folglich unterschiedlich ablaufenden chemischen und physikalischen Umwandlungsprozessen der Tonminerale erreicht. Die Leistungsfähigkeit dieser Systeme wurde anhand der Wärme- und Festigkeitsentwicklung sowie den Dauerhaftigkeitseigenschaften bewertet. Als Referenzsysteme dienten zwei 1:1 Tone mit unterschiedlicher Zusammensetzung. Die bei den 1:1 Tonen erzielten Reaktivitäten waren im Vergleich zu den Ziegeltonen zwar höher, aber bei entsprechender Kalzinierungstemperatur und moderater Zementersatzrate konnten auch bei den Ziegeltonen vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden in einem weiteren Schritt Mischtone, bestehend aus kaolinitischem Ton und Ziegelton mit geringerem Fe2O3 Gehalt (50:50), untersucht. Zur Bewertung wurden die zuvor untersuchten Ziegeltone und ein 1:1 Ton herangezogen. Bei allen kalzinierten Tonen konnte die pozzolanische Reaktion nachgewiesen werden, wobei der Ziegelton die geringsten und die 1:1 Tone die höchsten Werte lieferte. Das Mischtonsysteme sind leistungstechnisch bei den 1:1 Tonen einzuordnen. Die strukturverfeinernde Wirkung des Mischtons beim Einsatz als Zementersatz in Portlandzementsystemen führte sowohl bei der Festigkeitsentwicklung als auch beim Chlorideindringwiderstand zu einer Leistungssteigerung. Zudem konnte gezeigt werden, dass nicht nur die große spezifische Oberfläche, sondern auch die hohe Löslichkeit der Si- und Al-Ionen in den Kalzinaten der bei ~600-700 °C kalzinierten Mischtone einen großen Einfluss hat und den Einsatz der Ziegeltone in zementären Systemen begünstigt. Die Möglichkeit zur Herstellung von Zementersatzstoffen im industriellen Maßstab konnte durch Versuche im Großmaßstab ebenfalls nachgewiesen werden. KW - Blended cement KW - Brick clay KW - Calcined clay KW - Hydration KW - Illite KW - Kalzinierte Tone KW - Ziegelton PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58816 DO - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5881 SP - i EP - 153 PB - Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg CY - Cottbus AN - OPUS4-55048 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Mundra, Shishir A1 - Henning, Ricky T1 - Chloride binding by layered double hydroxides (LDH/AFm phases) and alkali-activated slag pastes: an experimental study by RILEM TC 283-CAM N2 - Chloride binding by the hydrate phases of cementitious materials influences the rate of chloride ingress into these materials and, thus, the time at which chloride reaches the steel reinforcement in concrete structures. Chloride binding isotherms of individual hydrate phases would be required to model chloride ingress but are only scarcely available and partly conflicting. The present study by RILEM TC 283-CAM ‘Chloride transport in alkali-activated materials’ significantly extends the available database and resolves some of the apparent contradictions by determining the chloride binding isotherms of layered double hydroxides (LDH), including AFm phases (monosulfate, strätlingite, hydrotalcite, and meixnerite), and of alkali-activated slags (AAS) produced with four different activators (Na2SiO3, Na2O·1.87SiO2, Na2CO3, and Na2SO4), in NaOH/NaCl solutions at various liquid/solid ratios. Selected solids after chloride binding were analysed by X-ray diffraction, and thermodynamic modelling was applied to simulate the phase changes occurring during chloride binding by the AFm phases. The results of the present study show that the chloride binding isotherms of LDH/AFm phases depend strongly on the liquid/solid ratio during the experiments. This is attributed to kinetic restrictions, which are, however, currently poorly understood. Chloride binding by AAS pastes is only moderately influenced by the employed activator. A steep increase of the chloride binding by AAS occurs at free chloride concentrations above approx. 1.0 M, which is possibly related to chloride binding by the C–(N–)A–S–H gel in the AAS. KW - Chloride binding KW - Sorption isotherm KW - Layered double hydroxide KW - AFm phase KW - Alkali-activated materials PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599370 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-024-02311-3 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 57 IS - 4 SP - 1 EP - 17 PB - Springer Nature AN - OPUS4-59937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Licht, M. A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Gluth, Gregor A1 - Raupach, M. ED - Claßen, M. ED - Hegger, J. ED - Matschei, T. ED - Raupach, M. T1 - Alkali-aktivierte Hüttensandbetone – CO2-reduzierte Bindemittel mit hohem Korrosionsschutzpotential N2 - Durch den Ersatz von Portlandzement können alkali-aktivierte Bindemittel einen bedeutenden Beitrag zur Verringerung der durch die Zementklinkerherstellung verursachten CO2-Emissionen leisten. Für die Verwendung von alkali-aktivierten Bindemitteln in Stahlbetonkonstruktionen, die Chloriden oder Carbonatisierung ausgesetzt sind, ist die Fähigkeit des Stahls, den passiven Zustand zu erreichen und aufrechtzuerhalten, von großer Bedeutung. Die Prozesse der Deckschichtbildung von Stahl in alkali-aktivierten Materialien unterscheiden sich jedoch zum Teil grundlegend von denen in Portlandzementen. Alkali-aktivierte Hüttensandbetone weisen gute technische Eigenschaften auf, bisher fehlen jedoch grundlegende Kenntnisse bzgl. ihrer schützenden Wirkung bei korrosiven Angriffen. Dies ist vor allem auf ihre sulfidhaltige Porenlösung zurückzuführen, welche die elektrochemischen Eigenschaften der Stahloberfläche beeinflusst und die Verwendung herkömmlicher Bewertungsmaßstäbe erschwert. Es werden erste Ergebnisse eines DFG-Forschungsprojektes vorgestellt, in dem das Passivierungsverhalten von Stahl in alkali-aktivierten Hüttensandmörteln unterschiedlicher Zusammensetzungen sowie in Mörteln auf Basis hüttensandhaltiger Normzemente untersucht wird. Über einen Zeitraum von mindestens 28 Tagen werden an Zylinderprüfkörpern im 3-Elektroden-Aufbau das Ruhepotential sowie die Polarisationswiderstände der Stahlelektroden ermittelt. T2 - 10. DAfStb-Jahrestagung mit 62. Forschungskolloquium CY - Aachen, Germany DA - 26.09.2023 KW - Bewehrung KW - Stahlkorrosion KW - Hüttensandmehl KW - Sulfid PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593775 DO - https://doi.org/10.18154/RWTH-2023-06676 SP - 233 EP - 238 PB - RWTH Aachen CY - Aachen AN - OPUS4-59377 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Mittermayr, F. A1 - Gluth, Gregor A1 - Grengg, C. A1 - Garbe, U. A1 - Jiang, G. ED - Jiang, G. T1 - Concrete corrosion characterization using advanced microscopic and spectroscopic techniques N2 - The aim of this chapter is to give an overview of basic and advanced state-of-the-art microstructural and spectroscopic analytics to investigate inorganic material corrosion in the context of biochemically aggressive sewers. The chapter covers optical methods, electron beam, X-ray and neutron techniques (SEM, MLA, XRF, XRD, CT, Neutron radiography and tomography), and spectroscopic methods (MAS-NMR, FT-IR, and Raman). For each technique, a short section on the fundamental scientific background of the method precedes and examples of data output from the latter in respect to the corrosion of cementitious materials including reinforced concrete is presented. KW - Cement KW - Concrete KW - Deterioration KW - Spectroscopy KW - Microscopy PY - 2023 SN - 978-3-031-29940-7 SN - 978-3-031-29941-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-29941-4_4 SP - 59 EP - 97 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-57423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Winnefeld, F. A1 - Gluth, Gregor A1 - Bernal, S. A. A1 - Bignozzi, M. C. A1 - Carabba, L. A1 - Chithiraputhiran, S. A1 - Dehghan, A. A1 - Dolenec, S. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Dubey, A. A1 - Ducman, V. A1 - Yu, J. A1 - Peterson, K. A1 - Stephan, D. A1 - Provis, J. L. T1 - RILEM TC 247-DTA round robin test: sulfate resistance, alkali-silica reaction and freeze–thaw resistance of alkali-activated concretes N2 - The RILEM technical committee TC 247-DTA ‘Durability Testing of Alkali-Activated Materials’ conducted a round robin testing programme to determine the validity of various durability testing methods, originally developed for Portland cement based-concretes, for the assessment of the durability of alkali-activated concretes. The outcomes of the round robin tests evaluating sulfate resistance, alkali-silica reaction (ASR) and freeze–thaw resistance are presented in this contribution. Five different alkali-activated concretes, based on ground granulated blast furnace slag, fly ash, or metakaolin were investigated. The extent of sulfate damage to concretes based on slag or fly ash seems to be limited when exposed to an Na2SO4 solution. The mixture based on metakaolin showed an excessive, very early expansion, followed by a dimensionally stable period, which cannot be explained at present. In the slag-based concretes, MgSO4 caused more expansion and visual damage than Na2SO4; however, the expansion limits defined in the respective standards were not exceeded. Both the ASTM C1293 and RILEM AAR-3.1 test methods for the determination of ASR expansion appear to give essentially reliable identification of expansion caused by highly reactive aggregates. Alkali-activated materials in combination with an unreactive or potentially expansive aggregate were in no case seen to cause larger expansions; only the aggregates of known very high reactivity were seen to be problematic. The results of freeze–thaw testing (with/without deicing salts) of alkali-activated concretes suggest an important influence of the curing conditions and experimental conditions on the test outcomes, which need to be understood before the tests can be reliably applied and interpreted. KW - Alkali-activated materials KW - Sulfate attack KW - Alkali silica reaction KW - Alkali aggregate reaction KW - Freeze-thaw attack PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-515527 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-020-01562-0 VL - 53 IS - 6 SP - 140 PB - Springer Nature AN - OPUS4-51552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mundra, Shishir A1 - Provis, J. L. T1 - Mechanisms of passivation and chloride-induced corrosion of mild steel in sulfide-containing alkaline solutions N2 - The pore fluid within many concretes is highly alkaline and rich in reduced sulfur species, but the influence of such alkaline-sulfide solutions on the surface film formed on steel reinforcement is poorly understood. This study investigates the critical role of HS− in defining mild steel passivation chemistry. The surface film formed on the steel in alkaline-sulfide solutions contains Fe(OH)2 and Fe–S complexes, and the critical chloride concentration to induce corrosion increases at high sulfide concentration. However, this behavior is dependent on the duration of exposure of the steel to the electrolyte, and the nature of the sulfidic surface layer. KW - Alkali-activated materials KW - Steel corrosion KW - Sulfide KW - Chloride PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-528861 DO - https://doi.org/10.1007/s10853-021-06237-x VL - 56 IS - 26 SP - 14783 EP - 14802 PB - Springer Nature AN - OPUS4-52886 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gluth, Gregor A1 - Arbi, K. A1 - Bernal, S. A. A1 - Bondar, D. A1 - Castel, A. A1 - Chithiraputhiran, S. A1 - Dehghan, A. A1 - Dombrowski-Daube, K. A1 - Dubey, A. A1 - Ducman, V. A1 - Peterson, K. A1 - Pipilikaki, P. A1 - Valcke, S. L. A. A1 - Ye, G. A1 - Zuo, Y. A1 - Provis, J. L. T1 - RILEM TC 247-DTA round robin test: carbonation and chloride penetration testing of alkali-activated concretes N2 - Many standardised durability testing methods have been developed for Portland cement-based concretes, but require validation to determine whether they are also applicable to alkali-activated materials. To address this question, RILEM TC 247-DTA ‘Durability Testing of Alkali-Activated Materials’ carried out round robin testing of carbonation and chloride penetration test methods, applied to five different alkali-activated concretes based on fly ash, blast furnace slag or metakaolin. The methods appeared overall to demonstrate an intrinsic precision comparable to their precision when applied to conventional concretes. The ranking of test outcomes for pairs of concretes of similar binder chemistry was satisfactory, but rankings were not always reliable when comparing alkali-activated concretes based on different precursors. Accelerated carbonation testing gave similar results for fly ash-based and blast furnace slag-based alkali-activated concretes, whereas natural carbonation testing did not. Carbonation of concrete specimens was observed to have occurred already during curing, which has implications for extrapolation of carbonation testing results to longer service life periods. Accelerated chloride penetration testing according to NT BUILD 443 ranked the tested concretes consistently, while this was not the case for the rapid chloride migration test. Both of these chloride penetration testing methods exhibited comparatively low precision when applied to blast furnace slag-based concretes which are more resistant to chloride ingress than the other materials tested. KW - Alkali-activated materials KW - Durability KW - Carbonation KW - Chloride penetration KW - Concrete PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504045 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-020-1449-3 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 53 IS - 1 SP - 21 PB - Springer Nature AN - OPUS4-50404 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Moye, J. A1 - Gluth, Gregor A1 - Vogler, Nico A1 - Taffe, A. A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Rossignol, S. ED - Gluth, Gregor T1 - Properties of alkali-activated mortars with salt aggregate for sealing structures in evaporite rock N2 - Concrete structures for sealing of tunnels in the host rock are an essential part of systems for nuclear waste storage. However, concretes based on blended cements or magnesium oxychloride cements, which are commonly considered for this application, can deteriorate severely due to a significant heat of hydration and associated deformation and cracking. Alkali-activated materials (AAMs) offer a potential solution to this problem because of their low heat release during hardening. To explore their suitability for the construction of sealing structures in evaporite rock, various AAMs with salt aggregate were studied regarding fresh properties, heat release, mechanical properties and microstructure. The heat of reaction of the AAMs was up to 55% lower than that of a blended cement designed for sealing structures, indicating significant benefits for the intended application. Other relevant properties such as mechanical strength and permeability depended strongly on the mix-design of the AAMs and curing conditions. KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - Nuclear waste storage KW - Sealing structures KW - Evaporite rock PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519422 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2020.100041 SN - 2666-5395 VL - 5 IS - Special issue: Alkali-activated materials and geopolymers in ceramics and beyond SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51942 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüsken, Götz A1 - Wagner, L.-C. A1 - Gluth, Gregor A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Application of Steel Fibres in Alkali-Activated Mortars N2 - Alkali-activated materials are ideal for the repair of concrete structures in harsh environmental conditions due to their high durability in chemically aggressive environments. However, slag-based mortars, in particular, are prone to shrinkage and associated cracks. In this respect, the application of steel fibres is one solution to reduce the formation of shrinkage induced cracks and to improve post cracking behaviour of these mortars. This study investigated the influence of two different types of steel fibres on the tensile properties of two alkali-activated mortars. Direct tensile tests and single fibre pull-outs were performed to analyse the determining failure modes both on macro and micro scale. Mechanical testing was accompanied by non-destructive testing methods such as digital image correlation and acoustic emission for a detailed analysis of the fracture process. T2 - Local Mechanical Properties - LMP 2019 CY - Prague, Czech Republic DA - 06.11.2019 KW - Alkali-activated materials KW - Fibre pull-out KW - Steel fibres KW - Tensile strength PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-509291 UR - https://ojs.cvut.cz/ojs/index.php/APP/article/view/6695 DO - https://doi.org/10.14311/APP.2020.27.0090 VL - 27 SP - 90 EP - 95 CY - Prague, Czech Republic AN - OPUS4-50929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rudić, O. A1 - Mittermayr, F. A1 - Gluth, Gregor A1 - Simon, Sebastian A1 - Ukrainczyk, N. A1 - Seyrek, Y. A1 - Freytag, B. A1 - Juhart, J. A1 - Grengg, C. T1 - On the benefits of vegetable oil addition for the pore structure and acid resistance of alkali-activated systems N2 - The impact of high additions of vegetable oil (12 vol%) on the mechanical and microstructural properties of metakaolin-slag-based alkali-activated materials (AAMs) was studied. The addition of oil resulted in a slight decrease in initial polymerization kinetics but did not affect the final degree of reaction. AAM-oil-composite-mortars exhibited approximately ∼30% lower compressive strength primarily due to the entrainment of air voids. Newly formed soap phases significantly reduced the volume of small capillary and gel pores (pore radii <15 nm), leading to a decrease in specific inner surface area by a factor of up to 15. The porosity modification induced by the oil addition greatly enhanced the resistance of AAMs against sulfuric acid attack, shifting the dominant processes from diffusion and cracks to framework-dissolution controlled by the inherent phase stabilities. Following the immersion in sulfuric acid (pHstat = 2) for 8 weeks, the depth of corroded layer decreased by 70% and no cracks due to expansive phases were observed. These promising findings suggest that the incorporation of vegetable oil in AAMs has the potential to address durability concerns associated with diffusion-based corrosion processes, thereby expanding the range of future applications. KW - Alkali-activated materials KW - Acid resistance KW - Pore structure PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581719 DO - https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.08.036 VL - 49 IS - 20 SP - 33275 EP - 33290 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58171 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mundra, S. A1 - Samson, G. A1 - Masi, G. A1 - Achenbach, R. A1 - Bastidas, D. M. A1 - Bernal, S. A. A1 - Bignozzi, M. C. A1 - Criado, M. A1 - Cyr, M. A1 - Gartner, N. A1 - von Greve-Dierfeld, S. A1 - Legat, A. A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Provis, J. L. A1 - Raupach, M. A1 - Gluth, Gregor T1 - Application of electrochemical methods for studying steel corrosion in alkali-activated materials N2 - Alkali-activated materials (AAMs) are binders that can complement and partially substitute the current use of conventional cement. However, the present knowledge about how AAMs protect steel reinforcement in concrete elements is incomplete, and uncertainties exist regarding the application of electrochemical methods to investigate this issue. The present review by EFC WP11-Task Force ‘Corrosion of steel in alkali-activated materials’ demonstrates that important differences exist between AAMs and Portland cement, and between different classes of AAMs, which are mainly caused by differing pore solution compositions, and which affect the outcomes of electrochemical measurements. The high sulfide concentrations in blast furnace slag-based AAMs lead to distinct anodic polarisation curves, unusually low open circuit potentials, and low polarisation resistances, which might be incorrectly interpreted as indicating active corrosion of steel reinforcement. No systematic study of the influence of the steel–concrete interface on the susceptibility of steel to corrosion in AAMs is available. Less common electrochemical methods present an opportunity for future progress in the field. KW - Alkali-activated materials KW - Reinforcement corrosion KW - Steel corrrosion KW - Electrochemical methods KW - Concrete PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572241 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202313743 SN - 1521-4176 VL - 74 IS - 7 SP - 988 EP - 1008 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-57224 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vollpracht, A. A1 - Gluth, Gregor A1 - Rogiers, B. A1 - Uwanuakwa, I. D. A1 - Phung, Q. T. A1 - Villagran Zaccardi, Y. A1 - Thiel, C. A1 - Vanoutrive, H. A1 - Etcheverry, J. M. A1 - Gruyaert, E. A1 - Kamali-Bernard, S. A1 - Kanellopoulos, A. A1 - Zhao, Z. A1 - Martins, I. M. A1 - Rathnarajan, S. A1 - De Belie, N. T1 - Report of RILEM TC 281-CCC: insights into factors affecting the carbonation rate of concrete with SCMs revealed from data mining and machine learning approaches N2 - The RILEM TC 281–CCC ‘‘Carbonation of concrete with supplementary cementitious materials’’ conducted a study on the effects of supplementary cementitious materials (SCMs) on the carbonation rate of blended cement concretes and mortars. In this context, a comprehensive database has been established, consisting of 1044 concrete and mortar mixes with their associated carbonation depth data over time. The dataset comprises mix designs with a large variety of binders with up to 94% SCMs, collected from the literature as well as unpublished testing reports. The data includes chemical composition and physical properties of the raw materials, mix-designs, compressive strengths, curing and carbonation testing conditions. Natural carbonation was recorded for several years in many cases with both indoor and outdoor results. The database has been analysed to investigate the effects of binder composition and mix design, curing and preconditioning, and relative humidity on the carbonation rate. Furthermore, the accuracy of accelerated carbonation testing as well as possible correlations between compressive strength and carbonation resistance were evaluated. One approach to summerise the physical and chemical resistance in one parameter is the ratio of water content to content of carbonatable CaO (w/CaOreactive ratio). The analysis revealed that the w/CaOreactive ratio is a decisive factor for carbonation resistance, while curing and exposure conditions also influence carbonation. Under natural exposure conditions, the carbonation data exhibit significant variations. Nevertheless, probabilistic inference suggests that both accelerated and natural carbonation processes follow a square-root-of-time behavior, though accelerated and natural carbonation cannot be converted into each other without corrections. Additionally, a machine learning technique was employed to assess the influence of parameters governing the carbonation progress in concretes. KW - Carbonation KW - Supplementary cementitious materials KW - Concrete PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-614388 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-024-02465-0 SN - 1871-6873 SN - 1359-5997 VL - 57 IS - 9 SP - 1 EP - 33 PB - Springer Nature AN - OPUS4-61438 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hünger, K.-J. A1 - Kositz, M. A1 - Danneberg, M. A1 - Radnik, Jörg T1 - Enrichment of aluminium in the near‐surface region of natural quartzite rock after aluminium exposure N2 - Alkali–silica reaction (ASR) is an ongoing problem that causes damage to concrete constructions and reduces their durability. Therefore, minimizing this undesired reaction is of great interest for both safety and economic reasons. Additives containing high aluminium content are very effective in reducing the release of silica and enhancing the durability of concrete; however, the mechanism for this effect is still under discussion. In this study, an enrichment of aluminium in the near‐surface region was observed for natural quartzite rock after storage in Al (OH)3 and metakaolin as aluminium sources, from which we conclude that the formation of aluminosilicate sheets of a few nanometres inhibits the silica release; this hypothesis is supported by high‐resolution spectra of Al 2p, Si 2p and O 1s. KW - Alkali-silica reaction KW - Quartzite rock KW - X-ray photoelectron spectroscopy PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519394 DO - https://doi.org/10.1002/sia.6918 SN - 0142-2421 SP - 1 EP - 7 PB - Wiley VCH AN - OPUS4-51939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - AGIFAMOR – Application of distributed acoustic and fibre optic sensors for continuous monitoring of pipes N2 - Pipelines and industrial piping systems are particularly relevant regarding technical safety, availability and maintenance. Large flow rates of hazardous substances imply that even smallest leakages can lead to high environmental impacts. Therefore, and to ensure the availability of infrastructure, an early detection and localization of potentially hazardous degradations to the walls (e.g. cracks, pittings, sedimentation, etc.) of the containments is necessary. However, in many cases it is not feasible to equip pipelines with a large number of point sensors at reasonable expense. The principle of distributed fibre optic sensing relies on one single optical fibre, which simultaneously acts as a spatially continuous sensor as well as the signal transducer. Therefore, extensive structures can be provided with this type of sensor with comparatively low efforts. As a consequence, monitoring oil and gas pipelines using distributed fibre optic sensors is on the upswing. Besides the established methods to measure temperature and strain, distributed acoustic sensing (DAS) has lately received considerable attention as a means to detect and localize third party threats to pipelines (approach of vehicles, digging, mechanical manipulation). The so far not utilized potential of DAS as a means for continuous condition monitoring of pipes by detecting and localizing acoustic signals that point to certain damage scenarios, is currently under investigation in an interdisciplinary research project at BAM (AGIFAMOR, Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes). In order to qualify distributed acoustic fibre optic sensors for this application area, we especially focus on detecting and identifying the relevant acoustic emissions of interesting degradations as well as on the optimal way of application of the optical fibres to the specimen to achieve an optimal signal transmission of acoustic signals. T2 - 12th Pipeline Technology Conference 2017 CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2017 KW - Monitoring KW - Pipelines KW - Fibre optic sensing KW - Acoustic emission KW - Accelerometer PY - 2017 AN - OPUS4-40188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Homann, Tobias A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter T1 - Feasibility study - Continuous monitoring of pipes using distributed acoustic and fibre optic sensors N2 - The feasibility study „AGIFAMOR. Ageing infrastructures – distributed acoustic monitoring of pipes” is an interdisciplinary research project at BAM internally financed from 2015 to 2018. Therefore, the quite young fibre optic sensing technology of distributed acoustic sensing (DAS) was investigated to possibly be extended towards a global condition monitoring system for pipelines operating in real time. DAS is a highly dynamic fibre optic sensing technology based on the method of coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). DAS allows capturing strain changes in the range of kHz. For the experimental work, the most suitable application yielding an optimum sensitivity was proven by wrapping a standard single-mode silica fibre around the pipe. The DAS sensitivity was investigated regarding the detection of 1) incidents that initiate propagation of acoustic waves in the pipe wall, 2) changes inside the pipeline causing altered flow and 3) damage development in the pipe wall. Therefore, several testing setups in laboratory as well as in real scale were realized. For comparison purposes, experiments were accompanied by acoustic emission analyses and by measurements with accelerometers. DAS was found to be very sensitive to gas ignition and its propagation across the pipe. Furthermore, the ability of DAS to detect and localize acoustic signals associated with pipeline leakage was demonstrated. The detection of crack formation and propagation within the pipe wall by means of DAS was studied during bending tests on several pipe segments, but was not proven so far with certainty. As expected, these studies turned out as the most difficult challenge due to the random occurrence and transient nature of microscopic damage phenomena. T2 - Proceedings of the International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 04.10.2018 KW - Accelerometers KW - Acoustic emission KW - Fibre optic acoustic sensing KW - Continous monitoring KW - Bending tests on pipe segments KW - Leak detection PY - 2018 SP - Paper 21 AN - OPUS4-46375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Seifert, Stefan A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Monitoring of pipes by distributed acoustic fibre optic sensors – A large-scale test on a pipeline under realistic operation condition N2 - The monitoring of oil and gas pipelines by means of distributed fibre optic sensors is becoming common. The most recent development in the field of fibre optic sensing is the distributed acoustic sensing (DAS), which allows to detect and to localize third party threats to pipelines. For this purpose, fibre optic telecommunication cables located close to the pipelines are usually used. However, DAS carries a far greater potential for continuous condition monitoring of pipelines. The interdisciplinary research project AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes) at BAM investigates a new technical approach to extend the application field of DAS towards the detection and localization of acoustic signals that indicate critical alterations and certain damage scenarios originated from within the pipeline or the pipe wall. Therefore, the optical fibre sensors are applied onto the pipe itself and the application procedure towards an optimal acoustic signal transduction is optimized. A number of laboratory scale experiments were performed focusing on the signal transmission of acoustic signals as well as the detection of damages in the pipe wall by means of DAS. Furthermore, real-scale tests on a pipeline DN100 of 38m length have been carried out at the BAM test site for technical safety (BAM-TTS) to study the detection and localization of leaks and of changing flow profiles due to corrosion or sedimentation processes. T2 - 13th Pipeline Technology Conference CY - Berlin, Germany DA - 12.03.2018 KW - Pipeline monitoring KW - Distributed acoustic sensing KW - Fiber optic sensing PY - 2018 SN - 2198-428X SP - Poster session, paper 9, 1 EP - 8 PB - EITEP (Euro Institute for Information and Technology Transfer in Environmental Protection) CY - Hannover AN - OPUS4-44519 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol T1 - Monitoring of pipes by distributed acoustic fibre optic sensors – A large-scale test on a pipeline under realistic operation conditions N2 - The monitoring of oil and gas pipelines by means of distributed fibre optic sensors is becoming common. The most recent development in the field of fibre optic sensing is the distributed acoustic sensing (DAS), which allows to detect and to localize third party threats to pipelines. For this purpose, fibre optic telecommunication cables located close to the pipelines are usually used. However, DAS carries a far greater potential for continuous condition monitoring of pipelines. The interdisciplinary research project AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes) at BAM investigates a new technical approach to extend the application field of DAS towards the detection and localization of acoustic signals that indicate critical alterations and certain damage scenarios originated from within the pipeline or the pipe wall. Therefore, the optical fibre sensors are applied onto the pipe itself and the application procedure towards an optimal acoustic signal transduction is optimized. A number of laboratory scale experiments were performed focusing on the signal transmission of acoustic signals as well as the detection of damage in the pipe wall by means of DAS. Furthermore, real-scale tests on a pipeline DN100 of 38 m length have been carried out at the BAM test site for technical safety (BAM-TTS) to study the detection and localization of leaks and of changing flow profiles due to corrosion or sedimentation processes. T2 - 13th Pipeline Technology Conference CY - Berlin, Germany DA - 12.03.2018 KW - Pipeline monitoring KW - Distributed acoustic sensing KW - Fiber optic sensing PY - 2018 AN - OPUS4-44517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Habib, Abdel Karim T1 - BAM-Projekt AGIFAMOR – Zustandsüberwachung von Rohrleitungen N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Ausdehnung für den Betrieb, die Verfügbarkeit und die Sicherheit von Industrieanlagen von besonderer Bedeutung. Die bisher in definierten Intervallen durchgeführten, wiederkehrenden Prüfungen zur Sicherstellung leckagefreier Rohrleitungen sind kostenintensiv und mit einem erhöhten Aufwand verbunden. Mit dem interdisziplinären Forschungsprojekt AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Akustisches Monitoring von Rohrleitungen) arbeitet die BAM an der Entwicklung und Erprobung einer örtlich und zeitlich kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Rohrleitungen basierend auf einem faseroptischen akustischen Messsystem, welches einen vergleichsweise geringen Installationsaufwand der Sensoren erfordert. Mit diesem Verfahren sollen vor allem betriebsbedingte Schädigungen infolge von Korrosion sowie daraus entstehende Pittings oder Risse erkannt und damit Leckagen verhindert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zum Teilaspekt „Detektion von Risswachstum“ wurde ein 2,5 m langes, definiert vorgekerbtes Stahlrohr mit der faseroptischen Sensorik (FOS) ausgestattet und quasistatisch unter 4-Punkt-Biegung belastet. Mit fortschreitender Belastung wächst, ausgehend vom vorhandenen Außenumfangskerb, ein Riss im Stahlrohr bis zum Erreichen der Leckage – in der Praxis ein gefährliches Schadensszenario. Parallel zur FOS erfolgten Messungen mit Schallemissionssensoren, Beschleunigungssensoren und Potentialsonden, deren Ergebnisse die Interpretation der FOS-Messergebnisse unterstützen sollen. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-401811 SN - 978-3-940283-82-5 VL - DGZfP-BB 159 SP - Vortrag 17, 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-40181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa T1 - Distributed Acoustic Sensing for Condition Monitoring of Pipes - Sensor Application and Real Scale Tests N2 - Here we present the BAM-project AGIFAMOR - Application of distributed acoustic and fibre optic sensors for continuous monitoring of pipes. Special attention is paid to the optimal application of the fibre optic sensor for achieving high sensitivity towards acoustic signals. First results of real scale bending tests are presented, where cracks developing in the pipe material were initialized and analyzed with respect to their acoustic characteristics. T2 - EAGE/DGG Workshop on Fibre Optics Technology in Geophysics CY - Potsdam, Germany DA - 31.03.2017 KW - Distributed acoustic sensing (DAS) KW - Fibre-optic condition monitoring KW - Pipeline monitoring KW - Sensor application PY - 2017 AN - OPUS4-39786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - AGIFAMOR, Ageing Infrastructures - Faseroptisches Monitoring von Rohrleitungen N2 - Das Themenfeldprojekt AGIFAMOR wird vorgestellt. Dabei handelt es sich um eine Machbarkeitsstudie zur Zustandsüberwachung von Rohrleitungen mittels verteilter faseroptischer Sensorik. Messprinzip sowie der aktuelle Stand der verteilten, faseroptischen Sensorik im Monitoring von Rohrleitungen werden erläutert. Eine Auswahl an Untersuchungen aus dem Projekt AGIFAMOR, u.a. auch die Ergebnisse aus den Vergleichsmessungen mit Schallemissions-Messtechnik werden präsentiert. T2 - 64. Fachausschusssitzung Schallemission CY - Berlin, Germany DA - 25.10.2017 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Beschleunigungssensoren KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 AN - OPUS4-42702 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margrit A1 - Wosidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der akustischer und faseroptischer Sensorik zur Überwachung von Rohrleitungen; Teil 3: Technische Hintergründe - Messmethoden N2 - Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing - DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen verwendet werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die unterschiedlichen Messverfahren und deren spezifischen Einsatz im Rahmen des Projektes eingegangen werden. KW - Verteilten akustischen faseroptischen Sensorik KW - Überwachung von Rohrleitungen KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Schallemissionsanalyse KW - Beschleunigungssensorik PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 5 SP - 29 EP - 35 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45933 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jägle, Eva A1 - Tuladhar, Rujika A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Epple, Niklas A1 - Sanchez Trujillo, Camila Andrea A1 - Gehlen, Christoph A1 - Timothy, Jithender J. T1 - Evaluation of ultrasonic signals collected from laboratory concrete specimens: Preprocessing and analysis with coda wave interferometry N2 - Efficient maintenance of infrastructure relies on monitoring and assessment of its condition. New technologies and methods thereby enable a deeper understanding of the materials used and of the structures built. Coda Wave Interferometry (CWI) is currently explored for continuous monitoring of reinforced concrete structures as well as material testing. This ultrasound-based method is sensitive to even small material alterations and therefore suitable for the detection of initial damage stages. Herein, a step-by-step procedure for the evaluation of ultrasonic signals with CWI methods is presented. The described procedure is proposed for ultrasonic signals collected with embedded ultrasonic transducers with a center frequency of 50 kHz to 70 kHz from prism-shaped concrete specimen with dimensions of 400 mm x 100 mm x 100 mm. The raw ultrasonic signal, preprocessing and CWI analysis are described and influences of parameters within the analysis are discussed. The presented procedure allows systematic and comparable analysis of ultrasonic signals generated with similar conditions and therefore contributes to the application of CWI methods for structural health monitoring and material testing. KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Coda wave interferometry KW - Structural health monitoring PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656027 DO - https://doi.org/10.1016/j.mex.2026.103811 SN - 2215-0161 VL - 16 SP - 1 EP - 19 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-65602 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Nerger, Tino A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Weller, Michael G. T1 - Drone-Based Localization of Hazardous Chemicals by Passive Smart Dust N2 - The distribution of tiny sensors over a specific area was first proposed in the late 1990s as a concept known as Smart Dust. Several efforts focused primarily on computing and networking capabilities but quickly ran into problems related to power supply, cost, data transmission, and environmental pollution. To overcome these limitations, we propose using paper-based (confetti-like) chemosensors that exploit the inherent selectivity of chemical reagents, such as colorimetric indicators. In this work, cheap and biodegradable passive sensors made from cellulose could successfully indicate the presence of hazardous chemicals, e.g., strong acids, by a significant color change. A conventional color digital camera attached to a drone could easily detect this from a safe distance. The collected data was processed to define the hazardous area. Our work presents a combination of the smart dust concept, chemosensing, paper-based sensor technology, and low-cost drones for flexible, sensitive, economical, and rapid detection of hazardous chemicals in high-risk scenarios. N2 - Die Verteilung winziger Sensoren über ein bestimmtes Gebiet wurde erstmals Ende der 1990er Jahre als Konzept namens „Smart Dust“ vorgeschlagen. Mehrere Bemühungen konzentrierten sich hauptsächlich auf Rechen- und Netzwerkfähigkeiten, stießen jedoch schnell auf Probleme im Zusammenhang mit der Stromversorgung, den Kosten, der Datenübertragung und der Umweltverschmutzung. Um diese Einschränkungen zu überwinden, schlagen wir die Verwendung von papierbasierten (konfettiartigen) Chemosensoren vor, die die inhärente Selektivität chemischer Reagenzien, wie z. B. kolorimetrischer Indikatoren, nutzen. In dieser Arbeit konnten günstige und biologisch abbaubare passive Sensoren aus Zellulose erfolgreich das Vorhandensein gefährlicher Chemikalien, z.B. starker Säuren, durch eine deutliche Farbänderung anzeigen. Eine herkömmliche Farb-Digitalkamera, die an einer Drohne befestigt ist, konnte dies aus sicherer Entfernung leicht erkennen. Die gesammelten Daten wurden verarbeitet, um den Gefahrenbereich zu abzugrenzen. Unsere Arbeit stellt eine Kombination aus dem Smart-Dust-Konzept, Chemosensorik, papierbasierter Sensortechnologie und kostengünstigen Drohnen für eine flexible, empfindliche, wirtschaftliche und schnelle Erkennung gefährlicher Chemikalien in Hochrisikoszenarien dar. KW - Confetti KW - Remote sensing KW - Drones KW - UAV KW - Optical detection KW - Chemosensor KW - pH indicator KW - Paper-based sensors KW - Harmful chemicals KW - Chemical desaster PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-621284 DO - https://doi.org/10.20944/preprints202408.0030.v1 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI CY - Basle, Switzerland AN - OPUS4-62128 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Capabilities of using mobile platforms for monitoring hazard scenarios by the example of the RASEM project N2 - This presentation shows the capabilities of mobile platforms for monitoring hazard scenarios. As an example the RASEM project is presented. Furthermore two ideas for future work are shown, namely, Aerial-based Gas Tomography and Passive Smart Dust. T2 - Climate Change @ Fire Science Workshop CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - RASEM KW - Dust sensor KW - Low-cost KW - Sensor network KW - Passive Smart Dust KW - Gas Tomography PY - 2022 AN - OPUS4-56296 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Michalchuk, Adam T1 - The Mechanochemical Excitation of Crystalline LiN3 N2 - Mechanochemical reactions are driven by the direct absorption of mechanical energy by a solid (often crystalline) material. Understanding how this energy is absorbed and ultimately causes a chemical transformation is essential for understanding the elementary stages of mechanochemical transformations. Using as a model system the energetic material LiN3 we here consider how vibrational energy flows through the crystal structure. By considering the compression response of the crystalline material we identify the partitioning of energy into an initial vibrational excitation. Subsequent energy flow is based on concepts of phonon–phonon scattering, which we calculate within a quasi-equilibrium model facilitated by phonon scattering data obtained from Density Functional Theory (DFT). Using this model we demonstrate how the moments (picoseconds) immediately following mechanical impact lead to significant thermal excitation of crystalline LiN3, sufficient to drive marked changes in its electronic structure and hence chemical reactivity. This work paves the way towards an ab initio approach to studying elementary processes in mechanochemical reactions involving crystalline solids. KW - Energetic materials KW - Ab initio simulation KW - DFT KW - Mechanochemistry PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559310 DO - https://doi.org/10.1039/d2fd00112h SP - 1 EP - 20 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kazlagić, Anera A1 - Russo, Francesco A1 - Vogl, Jochen A1 - Sturm, Patrick A1 - Stephan, D. A1 - Gluth, Gregor ED - Resch-Genger, Ute ED - Koch, Matthias ED - Meermann, Björn ED - Weller, Michael G. T1 - Development of a sample preparation procedure for Sr isotope analysis of Portland cements N2 - The 87Sr/86Sr isotope ratio can, in principle, be used for provenancing of cement. However, while commercial cements consist of multiple components, no detailed investigation into their individual 87Sr/86Sr isotope ratios or their influence on the integral 87Sr/86Sr isotope ratio of the resulting cement was conducted previously. Therefore, the present study aimed at determining and comparing the conventional 87Sr/86Sr isotope ratios of a diverse set of Portland cements and their corresponding Portland clinkers, the major component of these cements. Two approaches to remove the additives from the cements, i.e. to measure the conventional 87Sr/86Sr isotopic fingerprint of the clinker only, were tested, namely, treatment with a potassium hydroxide/sucrose solution and sieving on a 11-µm sieve. Dissolution in concentrated hydrochloric acid/nitric acid and in diluted nitric acid was employed to determine the 87Sr/86Sr isotope ratios of the cements and the individual clinkers. The aim was to find the most appropriate sample preparation procedure for cement provenancing, and the selection was realised by comparing the 87Sr/86Sr isotope ratios of differently treated cements with those of the corresponding clinkers. None of the methods to separate the clinkers from the cements proved to be satisfactory. However, it was found that the 87Sr/86Sr isotope ratios of clinker and cement generally corresponded, meaning that the latter can be used as a proxy for the clinker 87Sr/86Sr isotope ratio. Finally, the concentrated hydrochloric acid/nitric acid dissolution method was found to be the most suitable sample preparation method for the cements; it is thus recommended for 87Sr/86Sr isotope analyses for cement provenancing. KW - Cement KW - Provenancing KW - Sr isotopes KW - Portland clinker KW - Dissolution PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-542239 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-021-03821-7 SN - 1618-2642 SN - 1618-2650 VL - 414 IS - 15 (Topical collection: Analytical methods and applications in the materials and life sciences) SP - 4379 EP - 4389 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-54223 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sauter, O. A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Nerger, Tino A1 - Weller, Michael G. ED - Heß, M. T1 - Aus sicherer Entfernung BT - das Magazin für die Gefahrgut-Logistik N2 - Da chemische Gefahrstoffe im Boden eine ernsthafte Bedrohung für Leben und Gesundheit darstellen, das Grundwasser kontaminieren und langfristige Umweltschäden verursachen können, ist ihre frühzeitige Erkennung von großer Bedeutung. Um solche Gefahrstoffe aus sicherer Entfernung detektieren zu können, wurde bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Rahmen eines Forschungsvorhabens seit Anfang 2022 an einem neuen Ansatz zur Erkennung und Überwachung chemischer Gefahrstoffe gearbeitet. KW - Cellulose KW - Drohne KW - Kolorimetrische Sensoren KW - Passive Smart Dust PY - 2025 SN - 0016-5808 VL - 2025 IS - 8 SP - 26 EP - 28 PB - ecomed-Storck GmbH, Storck Verlag Hamburg CY - Hamburg AN - OPUS4-64109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Steglich, Patrick A1 - Paul, Martin A1 - Mai, C. A1 - Böhme, A. A1 - Bondarenko, S. A1 - Weller, Michael G. A1 - Mai, A. T1 - A monolithically integrated microfluidic channel in a silicon-based photonic-integrated-circuit technology for biochemical sensing N2 - In this work, a cost-effective optofluidic system is proposed and preliminary experimental results are presented. A microfluidic channel monolithically integrated into a photonic integrated circuit technology is used in conjunction with a cyclic olefin copolymer (COC) substrate to provide fluidic in- and output ports. We report on initial experimental results as well as on the simple and cost-effective fabrication of this optofluidic system by means of micro-milling. KW - Biosensors KW - Biophotonics KW - Optical sensors KW - Photonic sensors KW - Ring resonators KW - Silicon photonics KW - Lab-on-a-chip KW - Microfluidics KW - Chip KW - Biochip PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1117/12.2588791 VL - 11772 SP - 1 EP - 5 PB - SPIE AN - OPUS4-53559 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Paul, Martin T1 - Development of a high-sensitivity biosensor for the quasi-continuous detection of the explosive TNT and the illegal drug cocaine N2 - An immunofluorometric biosensor with laser-induced fluorescence detection was presented. For TNT an LOD of 60 ppb and for cocaine an LOD of 9 ppb was achieved. A swipe test was performed in less than 3 minutes. No significant cross-reactivity was observed. T2 - 15. Interdisziplinäres Doktorandenseminar des Arbeitskreises Prozessanalytik der GDCh CY - Online meeting DA - 06.09.2021 KW - PETN KW - HMX KW - RDX KW - Microfluidic mixing KW - Lab-on-a-chip KW - Affinity column KW - Monolithic material KW - Sintered glass KW - Dy-654 KW - Flowcell KW - Epifluorescence KW - CMOS camera KW - Diode laser KW - Antibody screening PY - 2021 AN - OPUS4-53329 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Oberleitner, Lidia T1 - Immunochemical determination of caffeine and carbamazepine in complex matrices using fluorescence polarization N2 - Pharmacologically active compounds are omnipresent in contemporary daily life, in our food and in our environment. The fast and easy quantification of those substances is becoming a subject of global importance. The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is a homogeneous mix-and-read format and a suitable tool for this purpose that offers a high sample throughput. Yet, the applicability to complex matrices can be limited by possible interaction of matrix compounds with antibodies or tracer. Caffeine is one of the most frequently consumed pharmacologically active compounds and is present in a large variety of consumer products, including beverages and cosmetics. Adverse health effects of high caffeine concentrations especially for pregnant women are under discussion. Therefore, and due to legal regulations, caffeine should be monitored. Automated FPIA measurements enabled the precise and accurate quantification of caffeine in beverages and cosmetics within 2 min. Samples could be highly diluted before analysis due to high assay sensitivity in the low μg/L range. Therefore, no matrix effects were observed. The antiepileptic drug carbamazepine (CBZ) is discussed as a marker for the elimination efficiency of wastewater treatment plants and the dispersion of their respective effluents in surface water. The development of a FPIA for CBZ included the synthesis and evaluation of different tracers. Using the optimum tracer CBZ-triglycine-5-(aminoacetamido) fluorescein, CBZ concentrations in surface waters could be measured on different platforms: one sample within 4 min in tubes or 24 samples within 20 min on microtiter plates (MTPs). For this study, a commercially available antibody was used, which led to overestimations with recovery rates up to 140% due to high cross-reactivities towards CBZ metabolites and other pharmaceuticals. For more accurate CBZ determination, a new monoclonal antibody was produced. In this attempt, methods for improving the monitoring during the production process were successfully applied, including feces screening and cell culture supernatant screening with FPIA. The new monoclonal antibody is highly specific for CBZ and showed mostly negligible cross-reactivities towards environmentally relevant compounds. Measurements at non-equilibrium state improved the sensitivity and selectivity of the developed FPIA due to slow binding kinetics of the new antibody. Additionally, this measure enables for CBZ determination over a measurement range of almost three orders of magnitude. The comprehensively characterized antibody was successfully applied for the development of sensitive homogeneous and heterogeneous immunoassays. The new antibody made the development of an on-site measurement system for the determination of CBZ in wastewater possible. After comprehensive optimization, this automated FPIA platform allows the precise quantification of CBZ in wastewater samples only pre-treated by filtration within 16 min. Recovery rates of 61 to 104% were observed. Measurements in the low μg/L range are possible without the application of tedious sample preparation techniques. Different FPIA platforms including MTPs, cuvettes and tubes were successfully applied. For the choice of the right format, the application field should be considered, e.g. desired sample throughput, usage for optimization or characterization of antibodies or if a set-up for routine measurements is sought for. For high sample throughput and optimization, FPIA performance on MTPs is advantageous. The best results for the application to real samples were obtained using kinetic FP measurements in cuvettes. T3 - BAM Dissertationsreihe - 154 KW - Antibody KW - Coffee KW - ELISA KW - Fluorophore tracer KW - Wastewater PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-392506 SN - 978-3-9818270-2-6 SN - 1613-4249 VL - 154 SP - 1 EP - 124 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-39250 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Paul, Martin A1 - Tscheuschner, Georg A1 - Herrmann, Stefan A1 - Weller, Michael G. T1 - Fast Detection of 2,4,6-Trinitrotoluene (TNT) at ppt Level by a Laser-Induced Immunofluorometric Biosensor N2 - The illegal use of explosives by terrorists and other criminals is an increasing issue in public spaces, such as airports, railway stations, highways, sports venues, theaters, and other large buildings. Security in these environments can be achieved by different means, including the installation of scanners and other analytical devices to detect ultra-small traces of explosives in a very short time-frame to be able to take action as early as possible to prevent the detonation of such devices. Unfortunately, an ideal explosive detection system still does not exist, which means that a compromise is needed in practice. Most detection devices lack the extreme analytical sensitivity, which is nevertheless necessary due to the low vapor pressure of nearly all explosives. In addition, the rate of false positives needs to be virtually zero, which is also very difficult to achieve. Here we present an immunosensor system based on kinetic competition, which is known to be very fast and may even overcome affinity limitation, which impairs the performance of many traditional competitive assays. This immunosensor consists of a monolithic glass column with a vast excess of immobilized hapten, which traps the fluorescently labeled antibody as long as no explosive is present. In the case of the explosive 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), some binding sites of the antibody will be blocked, which leads to an immediate breakthrough of the labeled protein, detectable by highly sensitive laser-induced fluorescence with the help of a Peltier-cooled complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) camera. Liquid handling is performed with high-precision syringe pumps and chip-based mixing-devices and flow-cells. The system achieved limits of detection of 1 pM (1 ppt) of the fluorescent label and around 100 pM (20 ppt) of TNT. The total assay time is less than 8 min. A cross-reactivity test with 5000 pM solutions showed no signal by pentaerythritol tetranitrate (PETN), 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (RDX), and octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX). This immunosensor belongs to the most sensitive and fastest detectors for TNT with no significant cross-reactivity by non-related compounds. The consumption of the labeled antibody is surprisingly low: 1 mg of the reagent would be sufficient for more than one year of continuous biosensor operation. KW - Airport KW - Aviation KW - Bombs KW - Terrorism KW - Biosensing KW - Continuous Sensor KW - High-Speed KW - Ultrasensitive PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-511245 DO - https://doi.org/10.3390/bios10080089 VL - 10 IS - 8 SP - 89 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-51124 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Paul, Martin A1 - Tannenberg, Robert A1 - Tscheuschner, Georg A1 - Ponader, Marco A1 - Weller, Michael G. T1 - Cocaine detection by a laser-induced immunofluorometric biosensor N2 - The trafficking of illegal drugs by criminal networks at borders, harbors, or airports is an increasing issue in public health as these routes ensure the main supply of illegal drugs. The prevention of drug smuggling, including the installation of scanners and other analytical devices to detect ultra-small traces of drugs within a reasonable time frame, remains a challenge. The presented immunosensor is based on a monolithic affinity column with a large excess of immobilized hapten, which traps fluorescently labeled antibodies as long as the analyte cocaine is absent. In the presence of the drug, some binding sites of the antibody will be blocked, which leads to an immediate breakthrough of the labeled protein, detectable by highly sensitive laser-induced fluorescence with the help of a Peltier-cooled complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) camera. Liquid handling is performed with high-precision syringe pumps and microfluidic chip-based mixing devices and flow cells. The biosensor achieved limits of detection of 23 pM (7 ppt) of cocaine with a response time of 90 seconds and a total assay time below 3 minutes. With surface wipe sampling, the biosensor was able to detect 300 pg of cocaine. This immunosensor belongs to the most sensitive and fastest detectors for cocaine and offers near-continuous analyte measurement. KW - Drug search KW - Customs KW - Confiscation KW - Border surveillance KW - Narcotics KW - International drug trade KW - Drug trafficking KW - Illicit drug KW - Immunosensor KW - Antibodies KW - Detection PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529951 DO - https://doi.org/10.20944/preprints202107.0521.v1 SN - 2310-287X N1 - Geburtsname von Ponader, Marco: Wilke, M. - Birth name of Ponader, Marco: Wilke, M. SP - 1 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-52995 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schmidt, Anita A1 - Goedecke, Thomas T1 - Combined impact of UV radiation and nitric acid on HDPE containers during outdoor exposure T1 - Kombinierte Einwirkung von UV-Strahlung und Salpetersäure auf HDPE-Behälter bei der Freibewitterung N2 - Unpigmented HDPE jerrycans filled with nitric acid (55%) and water respectively had been exposed to outdoor conditions for one Berlin summer season. As both liquids underwent equal temperature progression, exposure effects of UV radiation and nitric acid as well as of their combination can be separated and compared. On the basis of various property changes after these exposures, synergistic action is evaluated and compared to a damaged Intermediate Bulk Container (IBC) from a transport accident. It is found that carbonyl formation goes along with lightness increase in color measurement due to microcracking and with a worsening in mechanical behavior, all of them showing synergistic effects of UV and nitric acid exposure. In contrast, embedding nitrogen compounds goes along with yellowing of the material but cannot be correlated to oxidation. The reason for intensified damaging is the decomposition of the 55-percent nitric acid and formation of nitrogen oxides even at ambient temperatures, caused by UV radiation. Thus, damaging effects become similar to those caused by fuming nitric acid exposure at temperatures above 60 °C, with the result of strong oxidative degradation of the polyethylene. In contrast, exclusive exposure to the 55-percent nitric acid at 40 °C does not cause any failure. It can therefore be assumed that also the damaged IBC had been exposed to both UV radiation and nitric acid, probably outdoors. KW - Polyethylene KW - Nitric acid KW - UV radiation KW - Outdoor weathering KW - Resistance PY - 2018 DO - https://doi.org/10.3139/120.111148 SN - 0025-5300 VL - 60 IS - 3 SP - 257 EP - 264 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-44567 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Einsturz der Carola-Brücke - Neue Erkenntnisse zur Schadensursache N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - Sitzung des gfkorr-Arbeitskreises "Korrosion und Korrosionsschutz von Eisen und Stahl" CY - Duisburg, Germany DA - 03.03.2026 KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannbetonbauwerke KW - Wasserstoff PY - 2026 AN - OPUS4-65618 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrke, Heiko T1 - Combined GNSS/Visual Inter-Robot Tracking Method for Open-Path Gas Tomography N2 - Methane emissions are a significant environmental and safety concern, yet many gas tomography systems intended to measure them require manual alignment, reliable high-bandwidth links, or fiducials. We present a lightweight, fully autonomous framework enabling line-of-sight inter-robot Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) measurements without such constraints. A sensor robot equipped with a gimbal-mounted TDLAS unit tracks a reflector robot bearing an illuminated, color-controllable target. Coarse localization is achieved via RTK-GNSS, with vision-based fine tracking and passive time synchronization handled onboard. The system, based on off-the-shelf Pixhawk controllers and ArduPilot firmware, was validated in a 15m × 7m outdoor trial. Despite GNSS inaccuracies and deliberate occlusion by a methane-filled bag, the system retained lock, recovered from visual loss in under one second, and captured a 2800 ppm·m plume signature. These results demonstrate robust, scalable methane sensing for mobile gas tomography or standalone leak detection. Core components are released open-source to support future deployment. T2 - IEEE SENSORS 2025 CY - Vancouver, BC, Canada DA - 19.10.2025 KW - Gas tomography KW - Tracking KW - Robot KW - Methane KW - TDLAS PY - 2025 AN - OPUS4-65617 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, S. A1 - Braml, T. A1 - Kainz, C. A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. T1 - Guidance on inspection-supported reliability assessment of existing bridges in Germany N2 - This contribution is intended to disseminate the contents of a national recommendation for Action draft for the inspection-based reliability analysis of existing bridges. The focus is on the utilization of non-destructive testing methods for verifications in both the ultimate and the serviceability Limit states. First, the contents of the developed recommendation for action are outlined. The Guideline covers the process from the purposeful definition of inspection strategies via the quality assessment of measured information to the partial factor-based assessment under consideration of qualityevaluated on-site inspection results. Secondly, the concept of the drafted recommendation for action is demonstrated using a prestressed concrete bridge as a case study. T2 - IABSE Symposium Tokyo 2025 CY - Tokyo, Nippon DA - 18.05.2025 KW - Life management KW - Brücken KW - Non-destructive testing KW - Civil engineering KW - State-of-the-art PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1080/10168664.2024.2363597 VL - 34 IS - 3 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-65630 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Detektivarbeit mit Folgen „Carolabrücke“ N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Vorschädigungen erfahren und somit Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - gfkorr Jahrestagung 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 04.11.2025 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion PY - 2025 AN - OPUS4-65640 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Investigations to determine the damage pattern for H-induced stress corrosion cracking at QT prestressing steel N2 - Prestressed steel bridges that were constructed in the past using tempered prestressing steel can develop significant problems with regard to load-bearing capacity under unfavourable conditions during their construction. In particular, hydrogen-induced stress corrosion cracking during the construction of the bridge structures may have caused cracks in the prestressing tendons, which could lead to the failure of the bridge years later. The presentation specifically addresses the partial collapse of the Carola Bridge in Dresden. T2 - BIM4CE CY - Ljubljana, Slovenia DA - 03.03.2026 KW - Corrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen PY - 2026 AN - OPUS4-65641 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Müller, Thoralf A1 - Gluth, Gregor T1 - Study of steel behavior in synthetic pore solutions of GGBFS-containing cements using EIS N2 - Steel corrosion in sulfide-containing solutions presents a challenge in a number of environments and appli¬cations, such as the kraft process, the oil and gas industry, and reinforced concrete structures. In concrete, sulfides are introduced by ground granulated blast-furnace slag (GGBFS), which is a widespread component of standard cements and which can also be utilized in the production of alkali-activated materials (AAMs). However, a knowledge gap exists concerning the compositions of pore solutions in GGBFS-containing cements, especially regarding sulfur and its various species and understanding how these sulfur species affect the surface layer and the corrosion behavior of steel in such environments. The present study employed electrochemical impedance spec¬tros-copy to study the behavior of steel in synthetic solutions representing GGBFS-containing cements and AAMs. The electrochemical behavior of steel in sulfide-containing solutions differs from that observed in ordinary Portland cement solutions, generally exhibiting lower open circuit potentials and polarization resistances in the former environments. This suggests that the criteria or standards used to assess the probability of steel corrosion in Portland cement concrete are not applicable to GGBFS-containing concrete due to differences of their pore solution compositions. T2 - International Workshop on Impedance Spectroscopy – IWIS 2024 CY - Chemnitz, Germany DA - 24.09.2024 KW - Cement KW - Ground granulated blast-furnace slag KW - Sulfide KW - Steel corrosion KW - Impedance spectroscopy PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1109/IWIS63047.2024.10847235 SP - 44 EP - 48 PB - IEEE AN - OPUS4-61221 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kosareva, E. A1 - Gainutdinov, R. A1 - Michalchuk, Adam A1 - Ananyev, I. A1 - Muravyev, N. T1 - Mechanical Stimulation of Energetic Materials at the Nanoscale N2 - The initiation of energetic materials by mechanical stimuli is a critical stage of their functioning, but remains poorly understood. Using atomic force microscopy (AFM) we explore the microscopic initiation behavior of four prototypical energetic materials: 3,4-dinitropyrazole, 𝜖-CL-20, 𝛼-PETN and picric acid. Along with the various chemical structures, these energetic compounds cover a range of application types: a promising melt-cast explosive, the most powerful energetic compound in use, a widespread primary explosive, and a well-established nitroaromatic explosive from the early development of energetics. For the softest materials (picric acid and 3,4-dinitropyrazole), the surfaces were found to behave dynamically, quickly rearranging in response to mechanical deformation. The pit created by nanoscale friction stimulation on the surface of 3,4-dinitropyrazole doubled in volume upon aging for half an hour. Over the same time frame, a similar pit on picric acid surface increased in volume by more than seven-fold. Remarkably, increased humidity was found to reduce the rate of surface rearrangement, potentially offering an origin for the desensitization of energetic materials when wetted. Finally, we identify an inverse correlation between the surface dynamics and mechanical sensitivity of our test energetic compounds. This strongly suggests that surface dynamics influence a material’s ability to dissipate excess energy, acting as a buffer towards mechanical initiation. KW - Energetic materials KW - Mechanical Properties KW - Mechanical Sensitivity PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1039/D2CP00832G VL - 24 IS - 15 SP - 8890 EP - 8900 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-54562 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aree, T. A1 - McMonagle, C. J. A1 - Michalchuk, Adam A1 - Chernyshov, D. T1 - Low-frequency lattice vibrations from atomic displacement parameters of a-FOX-7, a high energy density material N2 - Highly anharmonic thermal vibrations may serve as a source of structural instabilities resulting in phase transitions, chemical reactions and even the mechanical disintegration of a material. Ab initio calculations model thermal motion within a harmonic or sometimes quasi-harmonic approximation and must be complimented by experimental data on temperature-dependent vibrational frequencies. Here multi-temperature atomic displacement parameters (ADPs), derived from a single-crystal synchrotron diffraction experiment, are used to characterize low-frequency lattice vibrations in the alpha-FOX-7 layered structure. It is shown that despite the limited quality of the data, the extracted frequencies are reasonably close to those derived from inelastic scattering, Raman measurements and density functional theory (DFT) calculations. Vibrational anharmonicity is parameterized by the Grüneisen parameters, which are found to be very different for in-layer and out-of-layer vibrations. KW - Energetic Materials KW - DFT KW - Structural dynamics KW - X-ray diffraction PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1107/S2052520622002700 SN - 2052-5206 VL - 78 SP - 376 EP - 384 PB - Wiley-Blackwell CY - Oxford AN - OPUS4-54832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Michalchuk, Adam A1 - Morrison, C. T1 - From lattice vibrations to molecular dissociation N2 - The ease with which an energetic material can be initiated by mechanical impact is a critical parameter directing material safety and application. While impact sensitivity metrics are traditionally derived experimentally, recent developments have highlighted that the phenomenon is amenable to first principles simulation. In this chapter, we will outline a fully ab initio approach to predict the relative impact sensitivities of energetic materials based on the mechanochemical principles that link the impact event to vibrational energy transfer. This mechanism is key to rationalizing how a mechanical impact—which deposits energy into the low-frequency lattice vibrations—results in a molecular response. By simulating the vibrational energy levels (the so-called phonon density of states, PDOS) using first-principles computational methods (typically dispersion-corrected plane-wave density functional theory, PW-DFT) we can calculate the relative rate of energy propagation from the delocalized low-energy lattice vibrations through to the localized molecular modes. The latter traps the energy, which eventually results in bond rupture through heightened vibrational excitation. This method, based on vibrational up-pumping, offers a route toward predicting the impact sensitivities of a broad range of energetic materials, provided the crystal structure of the compound (or salt or co-crystal) is known. While it does not offer insight into the sensitizing roles undoubtedly played by crystal defects or grain boundaries, it does provide a level of understanding at the molecular and crystal packing levels. Correspondingly, this approach offers a feedback mechanism to chemists and materials scientists to guide the design of new materials with desired impact sensitivity behavior. KW - Energetic materials KW - Density functional theory KW - Material design PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822971-2.00010-3 VL - 22 SP - 215 EP - 232 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-54717 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - UV radiation and light as impact factors N2 - Radiation in the spectral ranges of UV and VIS are environmental impact factors that can cause ageing of many materials or products. The reason for this is that especially organic materials, such as food or many pharmaceutical, are subject to photochemical degradation. Of course, suited transparent packaging material may give protection against such impact for radiation sensitive fillings. But for this, it is necessary to know about the spectral range of the fillings sensitivity as well as about the radiation impact of the radiation sources that are relevant during the life time of the product. The spectral irradiance for characterizing the emission of various radiation sources is easily measured by means of a spectroradiometer. The spectral sensitivity of a filling's property can be determined by spectrally dispersed irradiation, where the positions on a sample are related to the different wavelengths. Thus, the damaging effect of the different wavelengths can be directly evaluated. A lateral measurement of the relevant property change shows the activation spectrum, which is the product of the spectral radiant exposure and the spectral sensitivity. By measuring the spectral irradiance for each sample position, the spectral sensitivity of the ageing property can be calculated. Comparing the fillings spectral sensitivity and the spectral irradiance of a potential radiation source during later transport and storage, conclusions can be drawn about necessary spectral absorption of a (partly) transparent packaging to give sufficient protection. The setup for such investigation will be shown and several illustrating samples from daily food experience will be given. T2 - 20th IAPRI World Conference on Packaging CY - Campinas, Brazil DA - 12.06.2016 KW - UV radiation KW - Light KW - Spectral sensitivity KW - Spectral irradiance KW - Spectral absorption PY - 2016 SN - 978-85-7029-136-3 SP - 136 EP - 139 AN - OPUS4-36913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittrich, Tim A1 - Peters, Simon A1 - Meschke, Günther A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Thermally induced moisture transport in concrete with different types of blended Portland cement studied by 1H-NMR relaxometry N2 - Clinker-reduced cements are gaining in popularity as part of efforts to lower the construction industry’s CO2 footprint. Past studies showed that utilization of these cements negatively influences the fire-induced spalling behavior of concrete, which is highly influenced by thermohydraulic damage mechanisms. Therefore, thermally induced moisture transport in normal strength concretes made with different types of blended cements (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) was investigated by means of 1H-NMR relaxometry in combination with supportive side investigations concerning permeability and porosity. In addition, a numerical model was used to analyze in-situ moisture development during high temperature exposure. The results show that the cement type influences both initial moisture content and pore size-specific moisture distribution. This was primarily reflected in an increased water content in CEM III/A and CEM II/B-Q concretes as well as a comparable high gel pore water fraction in CEM II/B-Q concrete before heating. After heating, a similar degree of pore coarsening from gel to capillary pore was observed in all samples. Although the measurements were only conducted after, not during, high temperature exposure, the depth of the drying front and the extent of the moisture clog could be determined. With the additional numerical analysis, it can be assumed that during high temperature load, the drying front is less advanced and the moisture clog even more pronounced. In conclusion, it can be stated that the increased spalling susceptibility in blended cement concrete is caused by the lower initial permeability and increased moisture content. KW - Fire concrete spalling KW - Thermally induced moisture transport KW - Blended cements KW - 1H-NMR PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656846 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-026-03025-4 SN - 1359-5997 VL - 59 IS - 3 SP - 1 EP - 20 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Kobe, André A1 - Pittrich, Tim T1 - Konstruktiver Brandschutz: Abplatzverhalten von Beton, Innovativer Versuchsaufbau und klinkereffiziente Zemente N2 - Bauteile aus Beton besitzen in der Regel ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen aufgrund ihrer großen Masse, der Nichtbrennbarkeit des Baustoffs sowie der geringen Wärmeleitfähigkeit einen hohen Feuerwiderstand. Jedoch kann der Querschnitt durch Abplatzungen im Brandfall reduziert und die Bewehrung freigelegt werden. Dies kann zum frühzeitigen Verlust der Standsicherheit und in der Folge insbesondere bei Infrastrukturbauwerken zu massiven ökonomischen Folgeschäden führen. Der Beitrag präsentiert aktuelle Forschungsarbeiten der BAM zur Analyse des Abplatzverhaltens von Beton. Auf Basis experimenteller Untersuchungen zum Einfluss der Prüfkörpergröße auf das Abplatzverhalten wird eine weiterentwickelte Prüfmethodik vorgestellt. Diese ermöglicht es, die Abplatzneigung von Betonrezepturen mittels kleinformatiger Prüfkörper zu analysieren. Abschließend wird unter Anwendung dieser Methode der Einfluss verschiedener Zementarten auf das Abplatzverhalten eines normalfesten Betons untersucht. T2 - STUVA-Tagung 2025 – Internationales Forum für Tunnel und Infrastruktur CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Explosionsartiges Abplatzen KW - Brandfall KW - Klinkereffiziente Zemente PY - 2025 SN - 978-3-96892-327-7 SP - 437 EP - 444 AN - OPUS4-65685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Konstruktiver Brandschutz: Abplatzverhalten von Beton, Innovativer Versuchsaufbau und klinkereffiziente Zemente N2 - Bauteile aus Beton besitzen in der Regel ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen aufgrund ihrer großen Masse, der Nichtbrennbarkeit des Baustoffs sowie der geringen Wärmeleitfähigkeit einen hohen Feuerwiderstand. Jedoch kann der Querschnitt durch Abplatzungen im Brandfall reduziert und die Bewehrung freigelegt werden. Dies kann zum frühzeitigen Verlust der Standsicherheit und in der Folge insbesondere bei Infrastrukturbauwerken zu massiven ökonomischen Folgeschäden führen. Der Beitrag präsentiert aktuelle Forschungsarbeiten der BAM zur Analyse des Abplatzverhaltens von Beton. Auf Basis experimenteller Untersuchungen zum Einfluss der Prüfkörpergröße auf das Abplatzverhalten wird eine weiterentwickelte Prüfmethodik vorgestellt. Diese ermöglicht es, die Abplatzneigung von Betonrezepturen mittels kleinformatiger Prüfkörper zu analysieren. Abschließend wird unter Anwendung dieser Methode der Einfluss verschiedener Zementarten auf das Abplatzverhalten eines normalfesten Betons untersucht. T2 - STUVA-Tagung 2025 – Internationales Forum für Tunnel und Infrastruktur CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Explosionsartiges Abplatzen KW - Brandfall KW - Klinkereffiziente Zemente PY - 2025 AN - OPUS4-65686 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sitte, M. A1 - Geburtig, Anja T1 - Einfluss der Trocknungszeit nach Feuchtelagerung beim Wellpappen-Berstversuch N2 - Es ist bekannt, dass Wellpappe als meistgenutztes Material für Gefahrgutverpackungen wesentliche Schwächen unter feuchten bzw. nassen Bedingungen zeigt. Verlässliche quantifizierbare Daten hierzu sind leider Mangelware. Obwohl das Material für den weltweiten Versand verwendet wird, werden die Zulassungsprüfungen, v.a. aus Gründen der Reproduzierbarkeit, bei Normklima durchgeführt. Der Berstdruck als wesentliche Größe zur Materialspezifikation wird in Abhängigkeit seiner Vorgeschichte untersucht. Es werden Zeitverlauf und Reversibilität des Berstdruckes nach feuchter Konditionierung für verschiedene Wellpappen-Typen gezeigt. Vorgestellt wird ein Aufbau zur Kopplung des Box-Compression-Tests als Bauteiltest an verschieden feuchte Klimata. T2 - 45. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee, Germany DA - 16.03.2016 KW - Feuchtdiffusion KW - Konditionierungsdauer KW - Berstversuch PY - 2016 SN - 978-3-9816286-7-8 SP - 239 EP - 244 AN - OPUS4-36917 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Trambitski, Yahor A1 - Kizinievič, Olga A1 - Kizinievič, Viktor A1 - Pavasaryte, Lina T1 - Revealing the Structural Transformation of Biopolymer-Modified Clay Materials Through Microtomography and Hygroscopic Analysis N2 - This study focuses on the structural assessment of unfired clay materials (UCM) treated with different biopolymers using microtomography (microCT) and hygroscopic analysis. It addresses a significant research gap, as the analysis of hygroscopic properties in biopolymer-modified clays remains limited in the literature, while microCT investigations of such materials have been scarcely explored. The clay materials were modified using aqueous gelled biopolymer solutions of starch, alginate, and chitosan, each prepared under processing conditions adapted to their chemical characteristics and solubility: starch was dissolved in hot water, alginate in cold water, and chitosan in a slight acid solution. Moisture adsorption of the clay-biopolymer materials (CBM) increased up to 32.2%, as observed in the CBM, modified with a 7.5% alginate-based solution. Sorption hysteresis analysis revealed an increase in the hysteresis rate from 0.30% to 0.76–1.01% in CBMs, indicating that biopolymer modification enhanced the structural complexity of the clay matrix and promoted additional molecular interactions with water molecules within the CBM. MicroCT results demonstrated that within the CBM, biopolymers can function either as surface-coating agents (starch and alginate) or as organic clusters within the clay structure (chitosan). The obtained results highlight that biopolymer incorporation significantly enhances the hygroscopic buffering capacity of clay materials, offering a pathway toward sustainable building composites that can be applied in humidity-regulating finishes, eco-friendly construction blocks, and heritage conservation, where both moisture control and structural cohesion are essential. KW - Unfired clay material KW - Micro computed tomography KW - Clay-biopolymer material PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656872 DO - https://doi.org/10.1007/s40684-026-00865-x SN - 2288-6206 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Ettaouaje, Omar T1 - Fiber optic sensors for SHM of solid bridges - BAM activities in work packages 2–5 N2 - We report on wire break detection and traffic load monitoring using embedded, distributed fiber optic sensors as part of a concept for structural health monitoring of solid bridges. Fiber optic measurements provide real-time data for identifying loads, structural responses, and damages. The development includes methods for data evaluation and information extraction from large DFOS datasets, contributing to the digital transformation of bridge infrastructure. T2 - FOSsure Jahrestreffen CY - Dresden, Germany DA - 18.03.2026 KW - Distributed fibre optic sensor (DFOS) KW - SHM KW - Bridge monitoring KW - Distributed acoustic sensing PY - 2026 AN - OPUS4-65704 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bijeljic, Jelena A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Concrete performance assessment based on gas permeability testing N2 - Designing of structures with medium to high performance requirements is a demanding and challenging engineering task. Depending on the location and type of the planned structure, various pre-testing methods should be applied. In recent decades, there has been a focus on the durability of concrete. Concrete is a porous material with a relatively thin protective cover layer, making it vulnerable to the penetration of external agents such as carbon dioxide. Gas permeability testing (kT), a relatively new non-destructive method (NDT), should therefore be considered. This paper presents results of gas permeability testing on a set of larger concrete samples made under controlled conditions with some paroperty variations order to find initial kT parameters important for quality assurance. KW - Concrete KW - Permeability KW - Durability KW - Torrent Tester PY - 2025 DO - https://doi.org/10.62683/ZRGAF41.2 SN - 3009-4674 VL - 41 IS - 1 SP - 15 EP - 23 PB - Faculty of Civil Engineering and Architecture, University of Nis AN - OPUS4-65715 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Corrosion caused by high atmospheric pollution N2 - Prestressed steel bridges that were constructed in the past using tempered prestressing steel can develop significant problems with regard to load-bearing capacity under unfavourable conditions during their construction. In particular, hydrogen-induced stress corrosion cracking during the construction of the bridge structures may have caused cracks in the prestressing tendons, which could lead to the failure of the bridge years later. The presentation specifically addresses the partial collapse of the Carola Bridge in Dresden. T2 - f.i.b Ausschuss prestressing steel CY - Online meeting DA - 19.03.2026 KW - Corrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen embrittlement PY - 2026 AN - OPUS4-65712 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fabian, Maxine T1 - Praxisbeispiel: Schadensfall Spannbetonbrücke N2 - Der Vortrag behandelt Schadensmechanismen in Spannbetonbrücken mit Fokus auf die „stille“ Gefahr durch Mikrorisse im Spannstahl. Besonders hervorgehoben wird die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion als Ursache für plötzliches, sprödes Versagen von Tragwerken. Abschließend werden Monitoring-Ansätze und offene Fragen zum Risswachstum und zur Bewertung geschädigter Bauwerke diskutiert. T2 - die junge gfkorr @ Universität Kassel CY - Kassel, Germany DA - 02.03.2026 KW - Korrosion KW - Spannbeton KW - Ermüdungsverhalten KW - Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion PY - 2026 AN - OPUS4-65710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feldkamp, Martin T1 - Analysis of surface heat flux from combustion in wood filled, pre-damaged impact limiter like enclosures N2 - Large wood-filled impact limiters used for package safety during the transport of radioactive material can continue to burn for several days under accident conditions of transport. They release additional thermal energy and potentially influence package temperatures relevant to safety assessments. The resulting heat flux from a burning impact limiter to the transport package is therefore a key parameter for safety evaluation. To investigate this heat flux, three wood combustion capsules of different sizes, representing impact limiters and enclosing varying volumes of densely packed spruce wood boards, were designed and tested. A dedicated test stand was developed to ensure stable and adjustable flow conditions during ignition and subsequent combustion. Temperature development was measured using thermocouples. The experimental data was used to calculate heat fluxes and the total energy released through the bottom surface of the specimens. The results allow a comparison of heat release characteristics for the specimens tested. The findings improve thermal safety assessments of radioactive material transport packages and are relevant for the safe transport of radioactive material in France and Germany. T2 - Technical Exchange ASNR – BAM - 2026 - Transport & Storage of Packages for Radioactive Material CY - Paris, France DA - 31.03.2026 KW - Wood KW - Heat Flux KW - Combustion PY - 2026 AN - OPUS4-65853 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Kremberg, Jan A1 - u. a., T1 - CO2 Einsparung durch Ressourceneffizienz als Folge von Materialsubstitution bei hochbeanspruchten Zuggliedern im Brückenbau - Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon N2 - Für die hoch beanspruchten Zugglieder von Netzwerkbogenbrücken stellt der Einsatz von Carbonzuggliedern eine technisch innovative und vorteilhafte Lösung dar. Im Rahmen von ersten Pilotanwendungen konnte ein ausreichender Ermüdungswiderstand für den jeweiligen Einsatz nachgewiesen werden – der tatsächlich vorhandene Ermüdungswiderstand wurde bislang jedoch nicht erforscht. Die Aufgabenstellung des Verbundforschungsvorhabens umfasst die Gewinnung einer Datengrundlage für statistisch abgesicherte Bauteilkennlinien und Traglasten auf Grundlage von statischen Versuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der Gewinnung einer Datengrundlage an realmaßstäblichen Bauteilversuchen unter Ermüdungsbelastung zur Bestimmung einer Ermüdungsversagensfunktion (S-N-Kurve), welche durch Kleinversuchsserien und faseroptische Messungen zur isolierten Betrachtung einzelner Einflussgrößen begleitet wurde. Direkt übertragbare Erkenntnisse zum Tragverhalten bei Brandbeanspruchung lagen ebenfalls nicht vor und sollten im Zuge von Bauteilversuchen unter Last und gleichzeitiger Brandbeanspruchung gewonnen werden zur Vergleichbarkeit des Verhaltens mit herkömmlichen Zuggliedern aus Stahl. Die Aufgabenstellung wurde in 9 Arbeitspaketen und insgesamt 29 Teilarbeitspaketen aufgegliedert. Diese beinhalten die Schaffung einer gemeinsamen Wissens- und Arbeitsbasis, die Erarbeitung von Versuchsparametern, die Planung und Herstellung der Versuchskörper und der Versuchsstände, statische Versuche, Ermüdungsversuche bis zum Bruch, Ermüdungsversuche mit Bestimmung der Resttragfähigkeit, Versuche zur Untersuchung des Tragverhaltens bei erhöhter Temperatur und Brandbeanspruchung bei simultaner mechanischer Zugbelastung, faseroptische Messungen und Kleinprobenversuche sowie die Zusammenführung und Auswertung der Ergebnisse. KW - Brandschutz KW - Carbon KW - Zugglied PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-657994 DO - https://doi.org/10.34657/32958 SP - 1 EP - 179 AN - OPUS4-65799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Reinforcement corrosion - causes and testing methods N2 - Corrosion auf steel in convrete can have two different causes. At one hand the carbonation induced corroison, which lead to uniform corrosion and at the other hand the chloride induced corrosion which is indicated by so called macro elements. These macro elments could be detetected through potentials mapping measurements. T2 - Methodological Workshop CY - Online meeting DA - 30.03.2026 KW - Corrosion KW - Pitting KW - Potential mapping PY - 2026 AN - OPUS4-65778 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrés Arcones, Daniel T1 - Quantifying Model Form Uncertainty, Influence, and Separability in Data-Driven Calibration of Tendon Break Models N2 - Fiber optic sensors (FOS) are increasingly used for structural health monitoring of bridges, providing dense and distributed strain measurements. An especially relevant application is the detection and localization of tendon breaks, where not only the occurrence but also the depth of the damaged tendon must be identified. To explore this possibility, an experimental setup was established to reproduce the boundary and loading conditions of a bridge tendon, and FOS strain observations were collected during controlled failure events. A finite element (FE) model of this experiment was developed and is used here as a gray-box simulator. Its parameters are calibrated against the FOS data, and the resulting probabilistic characterization is transferred to more realistic models in which different tendon depths are simulated and compared to observed deformation fields. Because of the complexity of the tendon break phenomenon, model form uncertainty (MFU) plays a decisive role. Bayesian calibration is performed while explicitly accounting for MFU through an embedded representation in which a prescribed set of parameters captures the model–reality discrepancy. This formulation enables the quantified MFU to be consistently propagated to other models and quantities of interest. Due to the computational cost of FE simulations, Gaussian Process surrogates are employed, and their predictive uncertainty is incorporated into the calibration to ensure coherent uncertainty propagation. The calibration reveals that some observations cannot be represented by any admissible parameter values, indicating structural model inadequacies. To identify and characterize these, an influence analysis of the observations on the posterior distribution is carried out. The φ-divergence between posterior distributions with and without individual observations is evaluated to quantify their impact on the calibrated posterior. Furthermore, by examining the influence on the marginal posterior components within the embedded MFU formulation, it becomes possible to determine which observations drive the parameters associated with model discrepancy and which parameters are most affected, guiding model refinement and experimental design. Finally, when the calibrated parameters are transferred to alternative models, the separability of predictions for different tendon depths is analyzed. The overlap between predictive distributions is quantified to determine the minimum resolvable depth difference and regions of non-separability arising from MFU. This analysis defines the achievable resolution for tendon break localization and informs optimal sensor placement strategies under uncertainty. T2 - 96. Jahrestagung der GAMM CY - Stuttgart, Germany DA - 16.03.2026 KW - Unsicherheiten Quantifizierung KW - Brückenüberwachung KW - Digitaler Zwilling PY - 2026 AN - OPUS4-65789 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Investigation to determine the damage patternfor H-induced ctress corrosion cracking at QT preestressing steel N2 - Prestressed steel bridges that were constructed in the past using tempered prestressing steel can develop significant problems with regard to load-bearing capacity under unfavourable conditions during their construction. In particular, hydrogen-induced stress corrosion cracking during the construction of the bridge structures may have caused cracks in the prestressing tendons, which could lead to the failure of the bridge years later. The presentation specifically addresses the partial collapse of the Carola Bridge in Dresden. T2 - EMPA Lab-Seminar March 2026 CY - Online meeting DA - 27.03.2026 KW - Corrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen embrittlement PY - 2026 AN - OPUS4-65780 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zhang, Tianyun A1 - Friedrich, Alexander T1 - Verifikation von Ultraschall- und Wirbelstromsimulationen bei der Schienenprüfung N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts "Artificial Intelligence for Rail Inspection" (AIFRI) wird ein KI-Algorithmus entwickelt, um die Fehlererkennung und Bewertung bei der Auswertung von Schienenprüfungen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren zu verbessern. Je nach Prüfverfahren werden relevante Schienenschädigungen (z. B. Head Checks) und Artefakte (z. B. Bohrungen) entsprechend analysiert und in einem parametrisierbaren digitalen Zwilling abgebildet, um anschließend die KI-Algorithmen trainieren zu können. Mit der Simulation können Prüffahrten virtuell durchgeführt und Schadensbilder für das KI-Training erzeugt werden, die das Verhalten komplexer Systeme reproduzieren, ohne dass das reale System benötigt wird. Die Modellannahmen sind dabei von erheblicher Bedeutung, denn unzureichende Modellannahmen führen leicht zu falschen Simulationsergebnissen. Um die Ergebnisse einer Simulation ordnungsgemäß darstellen zu können, ist das Simulationsmodell selbst zu überprüfen. Die Vollständigkeit, Richtigkeit und Genauigkeit der Simulationsergebnisse werden anhand von realen Prüfungen verifiziert. Für die Verifikation der Ultraschallsimulation werden hier Stegbohrungen als Referenzreflektoren herangezogen. Als Testkörper stehen Schienensegmente mit unterschiedlichen Profiltypen sowie speziell angefertigte Testkörper mit schienenähnlicher Geometrie zur Verfügung. In den Testkörpern befinden sich künstliche und reale Schädigungen in Kopf-, Steg- und Fußbereich, sowie Bohrungen mit Nuten. Die Validierung der Wirbelstromsimulation erfolgt an Testkörpern, die aus Schienenköpfen gefertigt sind. Dabei werden die Signale für unterschiedliche Nuttiefen und Nutenpaare mit unterschiedlichen Abständen untersucht. Für die Modellierung der Simulationsergebnisse verweisen wir auf das ebenfalls eingereichte Poster „Simulation von Ultraschall- und Wirbelstromprüfdaten für die Schienenprüfung“. Das Projekt AIFRI wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - Ultraschallprüfung KW - Simulation KW - Schienenprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-59720 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway vibration – fast physics-based models for the prediction of ground vibration and the identification of track damage N2 - The following applications of machine learning will be discussed: 1. The prediction of the wave propagation from a railway line (completely physics based for surface lines, physics-based machine learning for tunnel lines) 2. The track behaviour for the emission of train-induced ground vibration (physics based for homogeneous soil, machine learning for layered soil) 3. Track damage detection and quantification from frequency response functions and moving load responses 4. Bridge damage detection and localisation from modal analysis and moving load 5. The use of axle-box acceleration for the identification of track/sub-soil condition and bridge resonances. The prediction of railway vibration usually needs time-consuming finite element, boundary element and wavenumber domain calculations. For a user-friendly prediction software however, fast calculations are needed. Several time-consuming detailed calculations have been used to develop simpler and fast models for the surface railway lines. The more challenging prediction from tunnel lines will be attacked by purely mathematical and by physics-informed machine learning. The dynamic stiffnesses of isolated or un-isolated railway tracks from detailed calculations with a continuous soil have been approximated with the simpler Winkler soil. The vehicle-track resonance (P2 resonance) rules the effect of the mitigation measures, and it can also be used for the on-board monitoring of the track and sub-soil condition. For the identification of track damage such as gaps between sleepers, track slabs and layers, detailed models with a continuous soil have been updated to get the best fit to the measured frequency response functions from hammer tests and the deformation pattern from the moving load response. Whereas the track damage can be locally identified, this is more difficult for bridges where the modal analysis gives mainly global information. The influence lines of the inclination for statically passing vehicles (locomotive, truck, compaction roller) have been used to localise bridge damage (stiffness variations). The on-board monitoring of rail bridges needs special conditions (regular trains with special speeds) to excite and measure the bridge resonance. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Vibration prediction KW - Track damage detection KW - Human and machine learning KW - Wave propagation KW - Surface line KW - Tunnel KW - Bridge resonance PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612462 DO - https://doi.org/10.58286/29865 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 7 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-61246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - DICONDE für die Schienenprüfung N2 - Bei der zerstörungsfreien Prüfung verlegter Eisenbahnschienen werden die Rohdaten derzeit in proprietären Datenformaten gespeichert und auf Datenträgern zwischen den Prüfzügen und den auswertenden Stellen versendet. Die proprietären Datenformate sind in der Regel nur den Herstellern der Prüfsysteme bekannt und deren Dokumentation nicht allgemein zugänglich. Das Forschungsprojekt „Artificial Intelligence for Rail Inspection“ (AIFRI) erfordert den Austausch von Prüfdaten in einem offenen Format sowohl zwischen den Projektpartnern als auch die Veröffentlichung anonymisierter Daten ausgewählter Strecken aus dem Offenen Digitalen Testfeld (ODT). Wir haben uns in dem Projekt für die Verwendung der „Standard Practice for Digital Imaging and Communication in Nondestructive Evaluation“ (DICONDE) entschieden. DICONDE basiert auf dem medizinischen Standard „Digital Imaging and Communication in Medicine“ (DICOM) und wurde von ASTM an die ZfP angepasst. DICOM bzw. DICONDE ist nicht nur ein Datenformat, sondern beinhaltet auch Kommunikationsschnittstellen für die Auftragsvergabe, Datenübertragung und Abfrage gespeicherter Datensätze aus einem Archiv. In dem Vortrag werden DICOM und DICONDE vorgestellt, sowie die Verwendung von DICONDE für die Schienenprüfung im Projekt AIFRI näher erläutert. Es wird gezeigt, wie sich Prüfdaten, Prüfparameter, Streckeninformationen incl. Kilometertafeln und Geokoordinaten und Befunde in DICONDE kodieren lassen. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - DICONDE KW - Wirbelstromprüfung KW - Ultraschallprüfung KW - Schienenprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-59663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stroh, Julia A1 - Schlegel, Moritz-Caspar A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Nguyen, Thi Yen A1 - Meng, Birgit A1 - Emmerling, Franziska T1 - Time-resolved in situ investigation of Portland cement hydration influenced by chemical admixtures N2 - Numerous admixtures are used in the building practice to customize the properties of the cement paste during application. The influences of admixtures on the course of cement hydration and formation of hydrate phases have to be considered. Polycarboxylate ether (PCE) based polymeric superplasticizers (SPs) are known to retard the setting of the cement paste. The extent of the retardation differs depending on the molecular structure of the SP. Additionally, the presence of a stabilizing agent (SA) in the cement paste has a retarding side effect on the setting. The initial cement hydration processes and the detailed mechanisms of the retardation influenced by PCEs, as well as their interactions with particular SAs, are insufficiently understood. Up to now, only the results of phenomenological studies were taken into account to describe this retardation process. A detailed structure analysis monitoring the change of the phase composition during the hydration was never applied. Both SP and SA affect the adsorption of the sulphate ions on the clinker particles, causing changes in the formation of ettringite during the initial hydration, and are therefore a crucial part of the setting process itself. Here, the initial hydration of cement influenced by the interaction of SP and SA was monitored in situ by synchrotron X-ray diffraction. The high time resolution of the measurements allowed a continuous detection of the hydrates formed. The hydration was followed from the starting point of water addition and for couple of hours afterwards. The hydration of the levitated cement pellets containing starch as SA was initialized by adding aqueous solutions of different commercial SPs. Changes in the ettringite formation were detected in comparison to the reference hydration of pure cement. KW - Synchrotron KW - Portland cement Initial hydration KW - Superplasticizer KW - Stabilizer KW - XRD PY - 2016 DO - https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.097 IS - 106 SP - 18 EP - 26 PB - Elsevier AN - OPUS4-35467 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bernal, S. A. A1 - Angst, U. M. A1 - Provis, J. L. A1 - Thiel, C. A1 - Gluth, Gregor A1 - Villagran-Zaccardi, Y. A1 - De Belie, N. T1 - Recommendation of RILEM TC 281-CCC: RILEM CPC-18R1—guideline for measuring the carbonation depth of hardened concrete using a pH indicator solution N2 - This recommendation provides a procedure for determining the carbonation depth on the surface of concrete by applying a pH indicator. This includes definitions of carbonation, carbonation depth and carbonation front, as well as descriptions of the different pH indicator solutions that can be used. Recommendations for testing laboratory-prepared specimens and those obtained from concrete structures are also given. This involves guidelines for sample preparation and/or extraction, CO2 exposure duration, carbonation depth determination and reporting of results. A section on data interpretation is also provided, as carbonation results are used for determining durability of concrete, as well as a criterion for materials selection or for carbon uptake calculations. The new Recommendation CPC-18R1 is intended to supersede the former RILEM recommendation CPC-18, particularly when prescribed as the preferred method for evaluating and reporting carbonation depths. KW - Carbonation KW - Concrete KW - pH indicator KW - Phenolphthalein KW - Testing PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656191 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-026-02966-0 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 59 IS - 3 SP - 1 EP - 11 PB - Springer Nature AN - OPUS4-65619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Friedrich, Alexander A1 - Heckel, Thomas A1 - Zhang, Tianyun T1 - Verwendung von DICONDE bei der Eisenbahn-Schienenprüfung N2 - Bei der zerstörungsfreien Prüfung verlegter Eisenbahnschienen werden die Rohdaten derzeit in proprietären Datenformaten gespeichert und auf Datenträgern zwischen den Prüfzügen und den auswertenden Stellen versendet. Die proprietären Datenformate sind in der Regel nur den Herstellern der Prüfsysteme bekannt und deren Dokumentation nicht allgemein zugänglich. Die „Standard Practice for Digital Imaging and Communication in Nondestructive Evaluation“ (DICONDE), basierend auf dem medizinischen Standard „Digital Imaging and Communication in Medicine“ (DICOM), ermöglicht es, sowohl Prüfdaten als auch Prüfergebnisse und Streckeninformationen in einem standardisierten Format zu speichern und zwischen verschiedenen Endpunkten zu übertragen. Das Poster gibt zunächst einen kurzen Überblick über die hierarchische Struktur von DICONDE und zeigt dann, wie DICONDE bei der Prüfung verlegter Eisenbahnschienen verwendet werden kann. Die geometrischen Besonderheiten (mehrere Kilometer Länge pro Prüffahrt, kurviger Streckenverlauf) stellen dabei eine besondere Herausforderung dar. Im Rahmen des mFUND-geförderten Projektes „Arteficial Intelligence for Railway Inspection (AIFRI)“, Förderkennzeichen 19FS2014C, wurde ein Vorschlag für eine Erweiterung des DICONDE-Standards für die Schienenprüfung erarbeitet und bei der ASTM eingereicht. T2 - DGZfP Jahrestagung 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 05.05.2024 KW - DICONDE KW - Eisenbahn KW - Schienenprüfung PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-600204 DO - https://doi.org/10.58286/29500 SP - 1 EP - 5 PB - NDT.net AN - OPUS4-60020 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Denkler, Tilman T1 - Der digitale Produktpass für Bauprodukte N2 - Die Präsentation zeigt, dass der Digitale Produktpass (DPP) nach der neuen BauPVO (EU 2024/3110) eine maschinenlesbare, standardisierte Datensammlung zu Bauprodukten ist, verknüpft über eindeutige Kennungen/QR‑Codes, BIM‑kompatibel und eng mit dem DPP‑Rahmen der Ökodesign‑VO verzahnt; Ziele sind Digitalisierung, Transparenz, Re‑Use und effizientere Marktüberwachung/Zoll. Er adressiert Register/Webportal, Zugriffs‑ und Änderungsrechte für definierte Akteure und die Herstellerpflicht zur Bereitstellung inkl. Langzeitverfügbarkeit (≥ 10 Jahre); Ausnahmen gelten u. a. für Sonderanfertigungen und Erhaltung des kulturellen Erbes. Inhalte sind u. a. Leistungs‑ und Konformitätserklärung, Sicherheits‑ und Gebrauchsinformationen, technische Dokumentation, Nachhaltigkeitskennzeichnung und Verweise auf DPPs wesentlicher Bestandteile, basierend auf offenen, interoperablen Datenstandards und einem gemeinsamen Datenwörterbuch. T2 - Online-Workshops zum DPP für Bauprodukte veranstaltet durch den Bundesverband Antriebs- und Steuerungstechnik. Tore e. V. (BAS.T) CY - Online meeting DA - 19.02.2026 KW - Digitaler Produktpass KW - Bauproduktenverordnung PY - 2026 AN - OPUS4-65547 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Denkler, Tilman T1 - Der digitale Produktpass für Bauprodukte N2 - Mit der im Januar 2025 in Kraft getretenen Bauproduktenverordnung (BauPVO) wurde auch ein digitaler Produktpass (DPP) für Bauprodukte neu etabliert. Dieser wird in den kommenden Jahren für alle Bauprodukte in Europa, die unter die neu geschaffene "harmonisierte Zone" fallen, verpflichtend werden. In dem Vortrag wird ein allgemeiner Überblick über Zweck und Funktionsweise des DPP nach BauPVO gegeben. Danach werden einzelne Aspekte wie Zeithorizont und Inhalt erläutert. T2 - 17. Symposium zur EU-Bauproduktenverordnung CY - Berlin, Germany DA - 30.10.2025 KW - Digitaler Produktpass KW - Bauproduktenverordnung KW - Ökodesignverordnung PY - 2025 AN - OPUS4-64542 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas T1 - New Approaches for Mechanized Rail Testing N2 - The changes in the use and maintenance of track systems poses new challenges for the periodic mechanized in-service testing of rails using ultrasound and eddy current. The methods currently applied have been used since decades with only minor changes. To face the new challenges generated by modern drive systems, higher speeds, heavier loads adapted techniques have to be developed to detect new defect types and artefacts generated by new production methods. Especially the area where rolling contact fatigue takes place is under focus. Going beyond the standard conventional ultrasound setups used since the 1950 enables a more detailed detection and classification of rail defects and size estimation. Eddy current methods are applied for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge corner of railway tracks. An extension of the tested zone to the running surface uncloses rail defect signal types other than head checks to be detected and estimated in type and size. For the automated evaluation of the recorded data algorithms based on artificial intelligence being trained based on simulation will be applied. Typically, the testing parameter vary depending on the track condition and the probe wear. To identify variables and parameters which have a significant influence on the overall performance of the test run modelling of the setup can be used. Actual developments will be presented in this talk T2 - WCNDT 2024 CY - Incheom, Korea DA - 27.05.2024 KW - Railway KW - Ultrasound KW - Simulation KW - Eddy current KW - Artificial intelligence PY - 2024 AN - OPUS4-61033 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - Verwendung von DICONDE bei der Eisenbahnschienenprüfung N2 - Bei der zerstörungsfreien Prüfung verlegter Eisenbahnschienen werden die Rohdaten derzeit in proprietären Datenformaten gespeichert und auf Datenträgern zwischen den Prüfzügen und den auswertenden Stellen versendet. Die proprietären Datenformate sind in der Regel nur den Herstellern der Prüfsysteme bekannt und deren Dokumentation nicht allgemein zugänglich. Die „Standard Practice for Digital Imaging and Communication in Nondestructive Evaluation“ (DICONDE), basierend auf dem medizinischen Standard „Digital Imaging and Communication in Medicine“ (DICOM), ermöglicht es, sowohl Prüfdaten als auch Prüfergebnisse und Streckeninformationen in einem standardisierten Format zu speichern und zwischen verschiedenen Endpunkten zu übertragen. Das Poster gibt zunächst einen kurzen Überblick über die hierarchische Struktur von DICONDE und zeigt dann, wie DICONDE bei der Prüfung verlegter Eisenbahnschienen verwendet werden kann. Die geometrischen Besonderheiten (mehrere Kilometer Länge pro Prüffahrt, kurviger Streckenverlauf) stellen dabei eine besondere Herausforderung dar. Im Rahmen des mFUND-geförderten Projektes „Arteficial Intelligence for Railway Inspection (AIFRI)“, Förderkennzeichen 19FS2014C, wurde ein Vorschlag für eine Erweiterung des DICONDE-Standards für die Schienenprüfung erarbeitet und bei der ASTM eingereicht. T2 - DGZfP Jahrestagung 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 05.05.2024 KW - DICONDE KW - Eisanbahn KW - Schienenprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-60018 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Alexander A1 - Zhang, Tianyun T1 - Simulation von Ultraschall- und Wirbelstromprüfdaten für die Schienenprüfung N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts "Artificial Intelligence for Rail Inspection" (AIFRI) wird ein KI-Algorithmus entwickelt, um die Fehlererkennung und Bewertung bei der Auswertung von Schienenprüfungen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren zu verbessern. Die Bandbreite möglicher Defekte und die Menge an Einflussgrößen auf die Schienenprüfung ist sehr groß, aber die Prüfdaten aus dem Feld bilden diese Bandbreite nicht balanciert ab und sind unzureichend gelabelt. Durch Simulationen werden große Mengen detailliert gelabelter Daten für relevante Schienenschädigungen und Artefakte bereitgestellt. Aus diesen Daten werden wiederum virtuellen Prüffahrten erstellt, die für das Training und die Validierung der KI genutzt werden können. In unserem Vortrag stellen wir den Erstellungsprozess der Datensätze vor. Jeder Schritt von der Geometriedarstellung bis zur Datenverarbeitung wird erfasst. Der Fokus wird auf Simulationsergebnisse und deren Verarbeitung gelegt. Die Signalverarbeitung spielt in den Datensätzen eine große Rolle, dabei werden die Datensätze an die realen Daten angepasst. Für Wirbelstrom und Ultraschall werden diese Prozesse im Hinblick auf die Fehlertypen Head Checks und Bohrungsanrisse veranschaulicht. Ferner diskutieren wir die Simulation von Schweißnähten, die von beiden Prüfsystem detektiert werden können; und somit besondere Abstimmung bedürfen aber auch Synergieeffekte zwischen den Prüfsystem ermöglichen. Für die Ablage der Datensätze verweisen wir auf das ebenfalls eingereichte Poster „Verwendung von DICONDE bei der Eisenbahn-Schienenprüfung“. Das Projekt AIFRI wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Wirbelstrom KW - Ultraschall KW - Simulation KW - Machine Learning PY - 2024 AN - OPUS4-60138 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kanzler, D. A1 - Olm, G. A1 - Friedrich, Alexander A1 - Selch, M. T1 - Evaluation of AI for eddy current testing according to the reliability framework for rail inspection N2 - The requirements for using AI algorithms are highly stringent for safety-critical and high-risk applications, such as in the field of non-destructive testing (NDT). Furthermore, there is a regulatory need for conclusive metrics to evaluate AI for high-risk applications. This article introduces a process for evaluating AI used in NDT methods. Based on a commonly used AI evaluation metric adapted for the NDT field, the evaluation aligns with the well-known NDT reliability processes. This evaluation process is applied to analyzing eddy current (ET) data in rail inspection. The aim is to quantify the capability of AI-supported data evaluation against that of the testing setup itself. However, the available real-world dataset of rail inspection data was insufficient for training, validation and demonstrating the reliability of the ET process and AI. To address this, simulated ET data was used to generate a large dataset for evaluation purposes. Using this simulated data, a reference probability of detection (POD) curve was created to provide a benchmark for assessing the performance of the AI using a newly introduced metric called Reliability Metric Score (RESa). The AI model analyzed ET data for crack-like defects. The results were then evaluated and compared to the reference POD. This article explores the evaluation process, highlighting potential misinterpretations and situations where an operator’s judgment is necessary to determine the effectiveness of the AI model in specific cases. This process revealed different regions of interest, which are very useful for further assessment of the AI process and continued development. KW - NDT reliability KW - Eddy current testing KW - XAI KW - Rail testing KW - POD KW - LSTM PY - 2026 DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2025.103611 SN - 0963-8695 VL - 159 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-65847 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Alexander A1 - Zhang, Tianyun T1 - Modellierung von Ultraschall- und Wirbelstromschienenprüfdaten N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts "Artificial Intelligence for Rail Inspection" (AIFRI) wird ein KI-Algorithmus entwickelt, um die Fehlererkennung und Bewertung bei der Auswertung von Schienenprüfungen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren zu verbessern. Die Bandbreite möglicher Defekte und die Menge an Einflussgrößen auf die Schienenprüfung ist sehr groß, aber die Prüfdaten aus dem Feld bilden diese Bandbreite nicht balanciert ab und sind unzureichend gelabelt. Durch Simulationen werden große Mengen detailliert gelabelter Daten für relevante Schienenschädigungen und Artefakte bereitgestellt. Aus diesen Daten werden wiederum virtuellen Prüffahrten erstellt, die für das Training und die Validierung der KI genutzt werden können. In unserem Poster stellen wir die Simulation dieser Ultraschall- und Wirbelstromprüfdaten vor. Dabei gehen wir im Detail auf die Themen CAD-Modellierung, Modellparameter, Simulationssoftware und Signalverarbeitung ein. Wir stellen ausgewählt die Simulation von Head Checks für Wirbelstromprüfverfahren und Bohrungsanrissen für Ultraschallprüfverfahren dar, da das Erkennen dieser Schädigungstypen bei der Schienenprüfung hohe Priorität innehat. Für die Verifikation der Simulationsergebnisse verweisen wir auf den ebenfalls eingereichten Vortrag „Verifikation von Ultraschall- und Wirbelstromsimulationen bei der Schienenprüfung“. Das Projekt AIFRI wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - Simulation KW - Ultraschall KW - Wirbelstrom PY - 2024 AN - OPUS4-59719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Panne, Ulrich T1 - Forschen - Prüfen - Beraten - Ziele und Aufgaben der Ressortforschung N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick die deutsche Ressortforschung. Neben einer Einordnung in das deutsche Wissenschaftssystem werden in einem historischen Überblick die Besonderheiten der Ressortforschung diskutiert. Besonderes Augenmerk wird der Frage gewidmet „Was ist gute Ressortforschung“. Kritisch erscheint besonders die Vereinbarkeit von exzellenter Wissenschaft und seriöser und unabhängiger Politikberatung. T2 - Auftaktveranstaltung des BMVI-Expertennetzwerks Wissen - Können - Handeln CY - BMVI, Berlin, Germany DA - 19.04.2016 KW - Ressortforschung KW - Ressortforschungseinrichtung KW - Wissenschaftliche Politikberatung PY - 2016 AN - OPUS4-37530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rappsilber, Tim A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina A1 - Reclo, Rudolf A1 - Schweiger, Hans-Georg T1 - Toxic gas emission in electric vehicles: What a battery fire means for occupant safety N2 - This work investigates the ability of occupants to escape from a battery electric vehicle during a thermal runaway of the traction battery initiated by nail penetration. Such events generate intense fires and large amounts of toxic gases, rapidly reducing the time available for safe evacuation. In controlled full-scale outdoor experiments on two identical mid-range battery electric vehicles, the smoke gas composition inside the cabin is examined. Using FTIR spectrometers and an oxygen analyzer, temporal and spatial concentrations of organic carbonates, hydrocarbons, hydrogen fluoride, hydrogen cyanide, acetylene, and oxygen are measured. Sampling locations include the driver's breathing zone, the right rear passenger's breathing zone, and the exterior right rear wheel housing. The study further evaluates occupant's escape capability using the fractional effective dose (FED) model in accordance with ISO 13571. Results show that toxic gases can reach harmful concentrations within minutes after smoke enters the cabin, though smoke entry times vary widely with fire progression. Differences in fire development and smoke dispersion strongly affect FED values and thus the time available for self-rescue. Overall, the findings provide an important basis for assessing occupant safety during battery electric vehicle fires and highlight the need for improved mitigation strategies. KW - Vehicle KW - Toxic gases KW - Fire PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-658397 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2026.104717 SN - 1873-7226 VL - 162 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier AN - OPUS4-65839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klippel, Andrea A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Piechnik, Kira A1 - Heydick, Lukas A1 - Wu, Hongyi A1 - Köhler, Florian A1 - Klaffke, Benjamin T1 - Experimental Analysis of Fire Behavior in Pine Forests and Agricultural Fields: Large‐Scale Tests Conducted Within the European TREEADS Project N2 - Two large‐scale experiments investigated fire spread mechanisms in vegetation ground fires in a pine forest and an agricultural field within the European TREEADS project. The tests, conducted in Saxony‐Anhalt and Brandenburg, targeted regions with dry, sandy soils and extensive pine stands and aim to improve suppression strategies and wildfire research. The forest experiment was conducted on a 16 × 22 m plot with line ignition using a gasoline‐diesel mix. Fire spread was documented with drone‐based video and infrared imaging. Ninety‐six thermocouples and two gas sensors were mounted on trees, and a mobile FTIR spectrometer enabled real‐time smoke analysis. A tilled and foam‐treated strip prevented uncontrolled spread. Under stable weather conditions (23°C, light wind, low soil moisture), a consistent temperature rise and distinct combustion phases were observed. Smoldering dominated in areas with mosses, grasses, and deadwood, with intermittent flaming, limited flame heights (< 0.5 m), and substantial smoke production. Peak temperatures exceeded 500°C, and CO concentrations reached 238 ppm, though wind turbulence complicated gas sampling. The second experiment on a cut agricultural field near Nauen involved burning approximately 700 m2 using a 20 m ignition line aligned with wind direction. Drone‐based infrared monitoring captured rapid spread on the stubble surface. The results underscore the variability and measurement challenges of outdoor fires and highlight the necessity of continued large‐scale experiments to support physical and numerical wildfire modeling. These findings provide essential empirical data for evaluating vegetation‐specific burning behavior, improving sensor deployment strategies, and refining validation approaches for next‐generation wildfire spread models under central European fuel and weather conditions, and supporting decision‐making in wildfire management. KW - Wildfire KW - Pine KW - Crop PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654199 DO - https://doi.org/10.1002/fam.70045 SN - 0308-0501 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley AN - OPUS4-65419 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - What can we learn from European train fire safety regulations for fire safety regulations for busses? N2 - Recent bus fires in Europe, such as the bus fire in France 2015 with 43 fatalities and the bus fire in Germany 2017 with 19 fatalities, show that these fires can be very hazardous and time for escape can be too short. Recently, several fire safety measures came into force for busses. Engine compartment suppression systems will be mandatory for all busses in Europe. This is a big step in fire safety as about 80 % of fires start in the engine compartment. However, in several recent bus fires a time of less than 5 minutes has been reported from detection of the fire to a fully developed fire. As normally many people are on board of a bus, a bus fire is not comparable to fire in a home. Especially for people with reduced mobility or for fires after a collision the available times for escape are too short. When the fire service is on scene the transition to a fully developed fire might have happened already. Passengers who are not able to escape in this short period of time mostly cannot be rescued by the fire service even with quick response times because of the dramatic fire development. Fires that do not start in the engine compartment but develop in the cabin are rarer but extremely dangerous because fire and smoke spread very rapidly. The reason for the fast fire and smoke development in the cabin are the materials which are used. Over the last tens of years materials in busses had major developments. The amount of plastic in the cabin has grown significantly. In a modern coach the biggest fire load often is not the fuel anymore but the interior materials. Bus fire safety is mainly regulated by ECE regulations R 118 and R 107. A comparison with European standards for trains shows that for trains, in contrast to busses, a holistic fire concept exists. Fire scenarios as well as escape scenarios and passenger behaviour are taken into account, resulting in fire safety regulations on a high level compared with bus regulations. In contrast to regulations for train materials no limits for heat or smoke production are given for bus materials. Larger heat release values promote more rapid fire spread. Also smoke production and toxicity are key factors in fires. The smoke reduces the visibility in the case of fire, and together with the toxicity of the smoke can make escape from the vehicle impossible. Figure 1 shows the remains of the bus from the recent severe bus fire in Germany in 2017. As a result of experience with real cases and results from research projects we think it is necessary to develop a holistic fire safety concept for busses as it exists for other transport means like railways. The fire safety concept should include vehicle configuration and design as well as areas of use, e.g. use in cities, use in long-distance traffic on motorways and use in tunnels. T2 - FIVE Conference CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Fire safety concept KW - Busses KW - Trains KW - Reaction-to-fire PY - 2018 SN - 978-91-88695-95-6 VL - 2018 SP - 215 EP - 225 PB - RISE CY - Boras, Schweden AN - OPUS4-46544 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strobl, Dominic T1 - Reduced Order Model for Temperature Field Simulation of Wire Arc Additive Manufacturing with Domain Mapping N2 - Additive manufacturing (AM) has revolutionized the manufacturing industry, offering a new paradigm to produce complex geometries and parts with customized properties. Among the different AM techniques, the wire arc additive manufacturing (WAAM) process has gained significant attention due to its high deposition rate and low equipment cost. However, the process is characterized by a complex thermal history making it challenging to simulate it in real-time for online process control and optimization. In this context, a reduced order model (ROM) using the proper generalized decomposition (PGD) method [1] is proposed as a powerful tool to overcome the limitations of conventional numerical methods and enable the real-time simulation of the temperature field of WAAM processes. These simulations use a moving heat source leading to a hardly separable parametric problem, which is handled by applying a novel mapping approach [2]. This procedure makes it possible to create a simple separated representation of the model, which allows to simulate multiple layers. In this contribution, a PGD model is derived for the temperature field simulation of the WAAM process. A good agreement with a standard finite element method is shown. The reduced model is further used in a stochastic model parameter estimation using Bayesian inference, speeding up calibrations and ultimately leading to a calibrated real-time simulation. T2 - MORTech 2023 - 6th International Workshop on Model Reduction Techniques CY - Paris, France DA - 22.11.2023 KW - Wire arc additive manufacturing KW - Reduced order modelling PY - 2023 AN - OPUS4-59105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Frenz, Holger A1 - Gruhn, B. A1 - Dietrich, C. A1 - Lehmann, J. A1 - Krämer, E. A1 - Glaubitz, Steffen A1 - Wimmer, J. A1 - Rehmer, Birgit A1 - Kühn, Hans-Dieter A1 - Breitkreutz, Konrad A1 - Portella, Pedro Dolabella A1 - Hoffmann, E. A1 - Ziebs, Josef T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe; Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen - Fachband 3: Werkstoffuntersuchungen, 1989 - 1992 N2 - Gußeisen mit Kugelgraphit und ferritischer bzw. ferritisch-perlitischer Matrix gehören zu einer Werkstoffgruppe, die ausreichende Festigkeiten mit hohen Duktilitäten verbindet. Mit der vorliegenden Arbeit wurden die Kenntnisse über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Gefügeausbildung und den mechanischen Eigenschaften erweitert. Dabei wurden sowohl unterschiedliche Gießverfahren (Sand- und Kokillenguß) in der Herstellung, als auch die Auswirkungen von Umwandlungsprozessen im Gefüge infolge von Wärmebehandlungen diskutiert. Die statistische Auswertung von Einzelergebnissen aus der qualitätssichernden Begutachtung von Lager- und Transportbehältern für radioaktive Stoffe wurden durch mechanische und bruchmechanische Untersuchungen an 24 Werkstoffsorten aus Gußeisen mit Kugelgraphit ergänzt. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 178 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kaudelka, Sven T1 - Untersuchungen zur Brandentstehung und Brandausbreitung in Wohnungen N2 - Zur Bedarfsplanung von Feuerwehren in Städten in der Bundesrepublik Deutschland wurden im Jahr 1998 die Qualitätskriterien Hilfsfrist, Funktionsstärke und Erreichungsgrad für ein standardisiertes Schadensereignis erarbeitet. Das standardisierte Schadensereignis basiert auf Ergebnissen der O.R.B.I.T.-Studie aus dem Jahr 1978. Der dort dargestellte Rauchgas-temperaturverlauf für einen standardisierten Wohnungsbrand stellt Ergebnisse von Brandversuchen in einer Wohnung aus dem Jahr 1939 dar. Die zur Untersuchung herangezogenen Einrichtungsgegenstände bestanden dabei überwiegend aus cellulosehaltigen Materialien wie Holz und Papier. Die zunehmende Verwendung von Werkstoffen auf der Basis von Holz und Polymeren führt jedoch zu einer veränderten stofflichen Zusammensetzung von Einrichtungsgegenständen in Wohnungen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss dieser veränderten stofflichen Zusammensetzung von gegenwärtigen Einrichtungsgegenständen auf den Verlauf von Raumbränden sowie auf die damit verbundene Stoff- und Energiefreisetzung während der Brandentstehungs- und Brandausbreitungsphase untersucht. Im Fokus der Untersuchung stand der Raum der Brandentstehung sowie ein angrenzender Raum. Die Ergebnisse zeigen, dass gegenwärtige Einrichtungsgegenstände sowohl im Raum der Brandentstehung als auch in dem angrenzenden Raum zu höheren Rauchgastemperaturen und -konzentrationen führen. Grund hierfür sind neben den höheren Wärmefreisetzungsraten auch die höheren Stoffausbeuten der in den gegenwärtige Einrichtungsgegenständen verwendeten Materialzusammensetzungen. Vor diesem Hintergrund zeigt sich, dass sich die auf Basis der O.R.B.I.T.-Studie definierten Standards nicht mehr als Grundlage zur Bedarfsplanung von Feuerwehren eignen. Diese können mit Hilfe der vorliegenden Ergebnisse einer Prüfung unterzogen werden, um den veränderten Brandverläufen im Rahmen einer zukünftigen Bedarfsplanung gerecht zu werden. N2 - In 1998 the quality criterias auxiliary period, functional force and degree of achievement for a standardized damage event were developed for the demand planning of fire brigades in cities in the Federal Republic of Germany. The definition of the standardized damage event is based on the results of the O.R.B.I.T.-study from 1978. The temperature-time curve for a standardized apartment fire presented in the above-mentioned definition study represents results of fire tests in an apartment from 1939. The furniture used for the investigation consisted mainly of cellulosic materials like wood and paper. However the increasing use of materials based on wood and polymers leads to an altered material composition of furniture in apartments. In the present dissertation the influence of this altered material composition of current furniture on the course of a fire in an apartment as well as on the associated mass and energy release during the ignition of a fire and fire propagation was investigated. The investigation focused on the room where the fire starts and on an adjacent room. As a result, it has been found that current furniture, both in the room where the fire starts and in an adjacent room, results in higher gas temperatures and higher gas concentrations. This is due to the higher heat release rates as well as the higher yields of the material compositions used in current furniture. Against this background, it becomes clear that the standards that were defined in the O.R.B.I.T.-study can no longer serve as the basis for demand planning of fire brigades. These should be reviewed with the help of the present results in order to adapt future demand planning to changing fire scenarios. T3 - BAM Dissertationsreihe - 164 KW - Stoffausbeute KW - Brandschutz KW - Brandentstehung KW - Brandausbreitung KW - Wärmefreisetzungsrate KW - Effektive Verbrennungswärme PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-479325 SN - 1613-4249 VL - 164 SP - I EP - 234 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-47932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard A1 - Kebelmann, Katharina ED - Hu, Y. ED - Wang, X. T1 - Fire testing for the development of flame retardant polymeric materials N2 - Flame retarded polymeric materials are used in various applications in which a certain fire behavior is demanded. Protection goals are defined, such as limited flammability in terms of hindered sustained ignition or limited contribution to a fire, and these protection levels are tested with defined specimens or components in defined fire scenarios, that is to say, different fire tests. Passing a specific fire test by meeting whatever its demands is often the most important development goal, so the parameters of the different fire tests vary widely to emphasize different fire properties. Some fire tests are used to screen or provide a general assessment of flame retardant polymers during development, while other fire tests and tailored experiments are performed to address special phenomena or understand the flame retardancy modes of action. For all fire testing, the devil is in the details – demanding know-how and crucial efforts to manage the quality of investigations and advanced interpretation. This chapter aims to offer a structured overview of all these aspects. KW - Fire testing KW - Flame retardant KW - Fire retardant KW - Flammability KW - Ignition KW - Oxygen index KW - Cone calorimeter KW - UL 94 KW - Developing fire KW - Uncertainty KW - Fire resistance PY - 2020 SN - 978-1-138-29578-7 SP - 35 EP - 55 PB - CRC Press AN - OPUS4-50236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, Sebastian A1 - Chuenban, Yuttapong A1 - Schartel, Bernhard T1 - Exploring the Modes of Action of Phosphorus-Based Flame Retardants in Polymeric Systems N2 - Phosphorus-based flame retardants were incorporated into different, easily preparable matrices, such as polymeric thermoset resins and paraffin as a proposed model for polyolefins and investigated for their flame retardancy performance. The favored mode of action of each flame retardant was identified in each respective system and at each respective concentration. Thermogravimetric analysis was used in combination with infrared spectroscopy of the evolved gas to determine the pyrolysis behavior, residue formation and the release of phosphorus species. Forced flaming tests in the cone calorimeter provided insight into burning behavior and macroscopic residue effects. The results were put into relation to the phosphorus content to reveal correlations between phosphorus concentration in the gas phase and flame inhibition performance, as well as phosphorus concentration in the residue and condensed phase activity. Total heat evolved (fire load) and peak heat release rate were calculated based on changes in the effective heat of combustion and residue, and then compared with the measured values to address the modes of action of the flame retardants quantitatively. The quantification of flame inhibition, charring, and the protective layer effect measure the non-linear flame retardancy effects as functions of the phosphorus concentration. Overall, this screening approach using easily preparable polymer systems provides great insight into the effect of phosphorus in different flame retarded polymers, with regard to polymer structure, phosphorus concentration, and phosphorus species. KW - Flame retardants KW - Flame inhibition KW - Cone calorimeter KW - Aluminum diethyl phosphinate KW - Polyester KW - PMMA KW - Epoxy resin KW - Red phosphorus KW - BDP PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-402731 DO - https://doi.org/10.3390/ma10050455 SN - 1996-1944 VL - 10 IS - 5 SP - 455, 1 EP - 455, 23 PB - MDPI AN - OPUS4-40273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Matzen, Melissa A1 - Kandola, B. A1 - Huth, Christian A1 - Schartel, Bernhard T1 - Influence of flame retardants on the melt dripping behaviour of thermoplastic polymers N2 - Melt flow and dripping of the pyrolysing polymer melt can be both a benefit and a detriment during a fire. In several small-scale fire tests addressing the ignition of a defined specimen with a small ignition source, well-adjusted melt flow and dripping are usually beneficial to pass the test. The presence of flame retardants often changes the melt viscosity crucially. The influence of certain flame retardants on the dripping behaviour of four commercial polymers, poly(butylene terephthalate) (PBT), polypropylene (PP), polypropylene modified with ethylene-propylene rubber (PP-EP) and polyamide 6 (PA 6), is analysed based on an experimental monitoring of the mass loss due to melt dripping, drop size and drop temperature as a function of the furnace temperature applied to a rod-shaped specimen. Investigating the thermal transition (DSC), thermal and thermo-oxidative decomposition, as well as the viscosity of the polymer and collected drops completes the investigation. Different mechanisms of the flame retardants are associated with their influence on the dripping behaviour in the UL 94 test. Reduction in decomposition temperature and changed viscosity play a major role. A flow limit in flame-retarded PBT, enhanced decomposition of flame-retarded PP and PP-EP and the promotion of dripping in PA 6 are the salient features discussed. KW - Fire retardant KW - Viscosity KW - Melt dripping KW - Reaction-to-small-flame KW - UL 94 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-338941 DO - https://doi.org/10.3390/ma8095267 SN - 1996-1944 VL - 8 IS - 9 SP - 5621 EP - 5646 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-33894 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tang, S. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Klack, Patrick A1 - Qian, Lijun A1 - Dong, Y. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Enhanced flame-retardant effect of montmorillonite/phosphaphenanthrene compound in an epoxy thermoset N2 - A phosphaphenanthrene and triazinetrione group containing flame retardant (TAD) is combined with organically modified montmorillonite (OMMT) in epoxy resin thermosets (EP) to improve the performance of the flame-retardant system. When only 1 wt% OMMT/4 wt% TAD is introduced into the EP, the limited oxygen index (LOI) rises from 26% to 36.9% and a V-0 rating is achieved in a UL 94 test. The decomposition and pyrolysis products in the gas phase and condensed phase were characterized using thermogravimetry-Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR). The influence on the decomposition of EP, such as the increase in char yield, is limited with the incorporation of OMMT; a large amount of the phosphorus is released into the gas phase. The flame-retardant effect evaluation based on cone calorimeter data testified that OMMT improves the protective-barrier effect of the fire residue of OMMT/TAD/EP on the macroscopic scale, while TAD mainly causes flame inhibition. The fire residues showed a corresponding macroscopic appearance (digital photo) and microstructure (scanning electron microscope [SEM] results). The protective barrier effect of OMMT and the flame-inhibition effect of TAD combined to exert a superior flame-retardant effect, resulting in sufficient flame-retardant performance of OMMT/TAD/EP KW - Flame retardant KW - Nanocomposite KW - DOPO KW - Thermoset KW - Epoxy resin KW - TG-FTIR PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388865 DO - https://doi.org/10.1039/c6ra25070j SN - 2046-2069 VL - 7 IS - 2 SP - 720 EP - 728 AN - OPUS4-38886 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi A1 - Buhk, Frederik A1 - Christiani, Ricardo A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Influence of local vegetation on ignition and fire spread of vegetation fires-Experimental and numerical approach N2 - Within the framework of the European TREEADS project, Brandenburg and Saxony-Anhalt were designated as model regions. This designation facilitated the investigation of vegetation types, soil structure, and soil dryness. Brandenburg and Saxony-Anhalt are identified as the driest regions in Germany according to the annual mean soil moisture data. In these regions, 48% to 73% of the forests are composed of pine species. The soil profile is characterized by a relatively thin organic layer, measuring between 0.2 and 0.3 meters, underlain by sandy substrates. Consequently, surface and ground fires are more prevalent in these areas compared to other types of fires, such as crown fires. To investigate the influence of local vegetation, it goes through two aspects. One is laboratory study, the local vegetation samples were collected and tested for the thermal properties, such as activation energy, heat content and reaction kinetic of pyrolysis and dehydration. At the same time, small and medium scale combustion experiments were conducted to investigate the burning behavior. The other aspect is using the thermal properties as the input parameters for the development of numerical simulation in the computational fluid dynamics (CFD) tool. These models were then be validated with the combustion experiments, as a baseline for the further scaling up of the models, in order to investigate how the parameters influencing the fire spread in a large-scale case numerically. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Wildfire PY - 2025 SP - 2221 EP - 2225 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-63932 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea A1 - Piechnik, Kira T1 - Fahrzeugbrände im Transportsektor: Brandverhalten von Innenraummaterialien N2 - Fahrzeugbrände in Verkehrsinfrastrukturen wie Depots, Parkhäusern, Tunneln und Stationen sind ein wiederkehrendes Phänomen. In den vergangenen Jahren wurde eine alarmierende Zunahme schwerwiegender Brandereignisse beobachtet, insbesondere in Fahrzeugdepots. Diese Brände führen häufig zum Totalverlust sowohl der Fahrzeuge als auch der Gebäude und weisen bemerkenswerte Gemeinsamkeiten im Brandverlauf auf. Die Analyse jüngerer Brandereignisse, unter anderem im Rahmen einer Studie für den deutschen Versicherer Provinzial, zeigt, dass sich Brände in Busdepots, militärischen Einrichtungen und Parkhäusern oftmals schnell und mit hoher Zerstörungskraft ausbreiten. Während die baurechtlichen Vorschriften je nach Sektor und Land variieren, sind die Brandschutzanforderungen an Innenraummaterialien von Straßenfahrzeugen weltweit harmonisiert und basieren auf veralteten Regelwerken wie der FMVSS 302, die lediglich ein minimales Schutzniveau bieten. Demgegenüber unterliegen Materialien in Schienenfahrzeugen, Schiffen und Luftfahrzeugen deutlich strengeren Brandschutzanforderungen, was die vergleichsweise geringere Brandhäufigkeit in diesen Bereichen teilweise erklären könnte. T2 - 8. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage CY - Magdeburg, Germany DA - 16.03.2026 KW - Vehicle fires PY - 2026 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-65915 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Fahrzeugbrände im Transportsektor: Brandverhalten von Innenraummaterialien N2 - Fahrzeugbrände in Verkehrsinfrastrukturen wie Depots, Parkhäusern, Tunneln und Stationen sind ein wiederkehrendes Phänomen. In den vergangenen Jahren wurde eine alarmierende Zunahme schwerwiegender Brandereignisse beobachtet, insbesondere in Fahrzeugdepots. Diese Brände führen häufig zum Totalverlust sowohl der Fahrzeuge als auch der Gebäude und weisen bemerkenswerte Gemeinsamkeiten im Brandverlauf auf. Die Analyse jüngerer Brandereignisse, unter anderem im Rahmen einer Studie für den deutschen Versicherer Provinzial, zeigt, dass sich Brände in Busdepots, militärischen Einrichtungen und Parkhäusern oftmals schnell und mit hoher Zerstörungskraft ausbreiten. Während die baurechtlichen Vorschriften je nach Sektor und Land variieren, sind die Brandschutzanforderungen an Innenraummaterialien von Straßenfahrzeugen weltweit harmonisiert und basieren auf veralteten Regelwerken wie der FMVSS 302, die lediglich ein minimales Schutzniveau bieten. Demgegenüber unterliegen Materialien in Schienenfahrzeugen, Schiffen und Luftfahrzeugen deutlich strengeren Brandschutzanforderungen, was die vergleichsweise geringere Brandhäufigkeit in diesen Bereichen teilweise erklären könnte. T2 - 8. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage CY - Magdeburg, Germany DA - 16.3.2026 KW - Vehicle fires PY - 2026 AN - OPUS4-65916 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zerbst, Uwe A1 - Vormwald, M. A1 - Pippan, R. A1 - Gänser, H.-P. A1 - Sarrazin-Baudoux, C. A1 - Madia, Mauro T1 - About the fatigue crack propagation threshold of metals as a design criterion - A review N2 - The fatigue crack propagation threshold ΔKth is of paramount importance for any kind of damage tolerant design, but in contrast to this importance, the determination and application of the parameter is not on the firm ground as previously assumed. The paper discusses questions of its experimental determination as well as of its application to components. In both fields, new questions have been raised with the potential to challenge or modify long-standing knowledge. Against this background, the paper is an attempt to systematize the established knowledge as well as questions and open issues. KW - Fatigue crack propagation threshold KW - Experimental determination KW - Influencing factors KW - Transferability to components PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2015.12.002 SN - 0013-7944 SN - 1873-7315 VL - 153 SP - 190 EP - 243 PB - Elsevier Science CY - Kidlington AN - OPUS4-35264 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lenz, J. U. A1 - Pospiech, D. A1 - Komber, H. A1 - Korwitz, A. A1 - Kobsch, O. A1 - Paven, M. A1 - Albach, R. W. A1 - Günther, Martin A1 - Schartel, Bernhard T1 - Effective halogen-free flame-retardant additives for crosslinked rigid polyisocyanurate foams: Comparison of chemical structures N2 - The impact of phosphorus-containing flame retardants (FR) on rigid polyisocyanurate (PIR) foams is studied by systematic variation of the chemical structure of the FR, including non-NCO-reactive and NCO-reactive dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide (BPPO)- and 9,10 dihydro-9-oxa-10 phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO)-containing compounds, among them a number of compounds not reported so far. These PIR foams are compared with PIR foams without FR and with standard FRs with respect to foam properties, thermal decomposition, and fire behavior. Although BPPO and DOPO differ by just one oxygen atom, the impact on the FR properties is very significant: when the FR is a filler or a dangling (dead) end in the PIR polymer network, DOPO is more effective than BPPO. When the FR is a subunit of a diol and it is fully incorporated in the PIR network, BPPO delivers superior results. KW - Flame retardant; KW - Dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide; BPPO KW - 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; DOPO KW - Polyisocyanurate; PIR KW - Rigid foam KW - Cone calorimeter KW - Pudovik reaction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-567712 DO - https://doi.org/10.3390/ma16010172 SN - 1996-1944 VL - 16 IS - 1 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56771 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sanchez-Olivares, G. T1 - Fire Behaviour and Viscoelasticity of Sustainable Thermoplastic Polyurethane Multicomponent Systems N2 - Main message: An interesting influence of viscoelastic properties on fire behavior of multicomponent systems based on thermoplastic polyurethane using industrial-waste leather fibers was observed. A detailed investigation on rheological properties, morphology, pyrolysis, flammability and forced flaming combustion highlighted that fire retardancy is best achieved when the multicomponent systems exhibit a predominant elastic behavior. Introduction: Multicomponent systems represent a sustainable alternative to traditional high-loaded flame retardant polymer materials, particularly in local areas where industrial-waste fibers are a problem.The final properties of those systems greatly depend on the melt blending process [1-2]. In this work,thermoplastic polyurethane multicomponent systems using industrial-waste leather fibers and a commercial flame-retardant additive were produced and investigated. Results and Discussion: According to rheological measurements, the viscoelastic behavior of the TPU multicomponent systems depends on the melt blending process conditions. Systems produced under low blending temperature profile and high rotational speed (TPU/5LF/5APP_T1/V3) display a predominant viscous behavior, meanwhile TPU/5LF/5APP_T1/V1 and TPU/5LF/5APP_T2/V2 samples, exhibit a more elastic one. The combination of LF and APP at low loadings (5 phr each) results in an important reduction on the peak of heat release rate (pHRR), total heat evolved (THE) and total smoke production (TSP) regarding to pure TPU. The UL94 vertical test pointed out that multicomponent systems with predominant elastic behavior (TPU/5LF/5APP_T1/V1 and TPU/5LF/5APP_T2/V2 samples) reached the V-0 rating, meanwhile for the system with the most viscous tendency (TPU/5LF/5APP_T1/V3), non-rating is obtained. Acknowledgement: Part of this work was funded by the Consejo Nacional de Humanidades Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT), Mexico, grant number CF-2023-I-865. T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - TPU KW - Fire behavior KW - Viscoelastic properties KW - Leather fibers KW - Industrial wastes PY - 2025 AN - OPUS4-63400 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Humphrey, J.K. A1 - Gibson, A.G. A1 - Hörold, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Gettwert, V. T1 - Assessing the structural integrity of carbon-fibre sandwich panels in fire: Bench-scale approach N2 - The fire resistance of lightweight sandwich panels (SW) with carbon fibre/epoxy skins and a poly(methacryl imide) (PMI) foam core is investigated in compression under direct application of a severe flame (heat flux=200 kW m−2). A bench-scale test procedure was used, with the sample held vertically. The epoxy decomposition temperature was quickly exceeded, with rapid flash-over and progressive core softening and decomposition. There is a change in failure mode depending on whether the load is greater or less than 50% of the unexposed failure load, or in other words if one or two skins carry the load. At high loads, failure involved both skins with a single clear linear separation across each face. There is an inflection in the failure time relationship in the ∼50% load region, corresponding to the time taken for heat to be transmitted to the rear face, along with a change in the rear skin failure mode from separation to the formation of a plastic hinge. The integrity of the carbon front face, even with the resin burnt out, and the low thermal diffusivity of the core, both play key roles in prolonging rear face integrity, something to be borne in mind for future panel design. Intumescent coatings prolong the period before failure occurs. The ratio of times to failure with and without protection is proposed as a measure of their effectiveness. Apart from insulation properties, their adhesion and stability under severe fire impact play a key role. KW - Carbon fibres KW - Sandwich KW - Structural composites KW - Fracture KW - High-temperature properties KW - Surface treatments PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.077 SN - 1359-8368 VL - 164 SP - 82 EP - 89 PB - Elsevier AN - OPUS4-46908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schartel, Bernhard A1 - Lin, Xuebao A1 - Tan, Yi A1 - Schoch, R. A1 - Lang, M. A1 - Tröppner, O. A1 - Bosse, M. ED - Ziegahn, K.-F. 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, Witterungsbeständigkeit, Langzeitbeständigkeit, UV, E&E PY - 2022 SN - 978-3-9818507-7-2 VL - 50 SP - 143 EP - 148 CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-54543 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tabaka, Weronika T1 - Bench-scale fire stability testing of carbon fibre reinforced polymer laminates with protective layers N2 - Fire resistance testing of components made of carbon fibre reinforced polymers (CFRP) composites usually demands intermediate-scale or full-scale testing. In this study, a bench-scale test is presented as a practicable and efficient method to assess the improvement in structural integrity of CFRP with different protective interlayers during fire. Fire stability is one of the biggest issues of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) composites, particularly when they are using in load bearing applications. As soon as the glass transition temperature of polymer matrix (100-200°C) is achieved, the composite loses its structural integrity, what leads to the distortion and failure. The principal fire stability test is based on simultaneous application of fire and mechanical load. Since the carbon fibres can transfer the tensile loads quite well, the compression load is chosen as a required mechanical load for a test. The fire tests were preceded by a static load test at room temperature to determine ultimate failure load. The specimen was loaded with a compression force until the failure load was reached, which was observed as a buckling. For the fire tests, 10% of compression failure load and direct flame of a fully developed fire (heat flux ≈ 180 kW m-2) were applied simultaneously to the specimen, while the time to failure was measured. The possibilities of bench-scale fire stability testing were presented by investigating new types of laminate structures, which exhibit promising flame retardancy and fireproof properties. The new approach of CFRP laminate differs with a protective concept. Every system consists of two different interlayers (titanium foil, thermoplastic foil PEI, ceramic layer WHIPOX, rubber tape Pyrostat, basalt fibres and kenaf fibres), where the one layer constitutes the fireproof protection, that delays the rise of temperature in the rest of laminate, and the second layer provides very good structural connection with carbon fibre layers, thus improves the mechanical integrity of CFRP composite in fire. The time to failure of CFRP composite was 17s. Protective systems significantly enhance the fire stability and increased time to failure by 3 to 10 times. Thicker specimens showed longer resistance time, however CFRP laminate with ceramic layer and titanium foil presented outstanding results and the best performance. The protection with Kenaf and basalt fibres offered a natural fibre solution with also good fire resistance performance Although bench-scale tests are limited with respect to assessing the performance of components and structures, they are valuable in the assessment of different materials concepts. Furthermore, the reduced effort of conducting bench-scale test (lower costs, time, personnel resources) makes it more practical and effective. T2 - 19th European meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM23) CY - Dübendorf, Switzerland DA - 26.06.2023 KW - Fire resistance KW - Carbon fibre reinforced polymer KW - Bench-scale testing PY - 2023 AN - OPUS4-57880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Yam A1 - Ma, C. A1 - Zhou, F. A1 - Hu, Y. A1 - Schartel, Bernhard T1 - A liquid phosphorous flame retardant combined with expandable graphite or melamine in flexible polyurethane foam N2 - A systematic series of flexible polyurethane foams (FPUF) with different concentrations of flame retardants, bis([dimethoxyphosphoryl]methyl) phenyl phosphate (BDMPP), and melamine (MA) or expandable graphite (EG) was prepared. The mechanical properties of the FPUFs were evaluated by a universal testing machine. The pyrolysis behaviors and the evolved gas analysis were done by thermogravimetric analysis (TGA) and TGA coupled with Fourier-transform infrared (TG-FTIR), respectively. The fire behaviors were studied by limiting oxygen index (LOI), UL 94 test for horizontal burning of cellular materials (UL 94 HBF), and cone calorimeter measurement. Scanning electronic microscopy (SEM) was used to examine the cellular structure's morphology and the postfire char residue of the FPUFs. LOI and UL 94 HBF tests of all the flame retarded samples show improved flame retardancy. BDMPP plays an essential role in the gas phase because it significantly reduces the effective heat of combustion (EHC). This study highlights the synergistic effect caused by the combination of BDMPP and EG. The measured char yield from TGA is greater than the sum of individual effects. No dripping phenomenon occurs during burning for FPUF-BDMPP-EGs, as demonstrated by the result of the UL 94 HBF test. EG performs excellently on smoke suppression during burning, as evident in the result of the cone calorimeter test. MA reduces the peak heat release rate (pHRR) significantly. The synergistic effect of the combination of BDMPP and EG as well as MA offers an approach to enhance flame retardancy and smoke suppression. KW - Bis([dimethoxyphosphoryl]methyl) phenyl phosphate KW - Expandable graphite KW - Flexible polyurethane foam KW - melamine KW - phosphorous flame retardant PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-541840 DO - https://doi.org/10.1002/pat.5519 SN - 1099-1581 VL - 33 IS - 1 SP - 326 EP - 339 PB - Wiley AN - OPUS4-54184 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Günther, Martin T1 - Flammschutz von Polyurethanen N2 - Polyurethane (PU) bilden eine der vielseitigsten Klassen der Polymerwerkstoffe. Kein anderer Kunststoff wird sowohl als Thermoplast, als Elastomer wie auch als Duroplast verarbeitet und eingesetzt. Entsprechend vielfältig sind auch die Anforderungen an den Flammschutz. Je nach Material und Anwendung müssen spezifische Brandnormen erfüllt werden. Der vorliegende Aufsatz gibt einen Überblick über die verfügbaren Ansätze, um durch geeignete Auswahl der Rohstoffe und der Flammschutzmittel diese verschiedensten Anforderungen an das Brandverhalten zu erfüllen. KW - Polyurethan KW - Flammschutz KW - Pyrolyse KW - Schaum KW - Cone calorimeter PY - 2020 VL - 20 IS - 1 SP - 48 EP - 53 PB - Dr. Gupta AN - OPUS4-50736 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Jan T1 - This is the Way: An Evidence Based Route to Phytic-acid-based Flame Retardant Poly(lactide acid) N2 - Main message: This study provides an evidence-based route to flame retard poly (lactide acid) (PLA) with phytic acid (Phyt)-based flame retardants (FR). Phyt was prepared with lignin (Lig) and expandable graphite (EG). Three amine salts (arginine (Arg), piperazine (Pip), melamine (Mel)) were also synthesized with Phyt. Findings include UL 94 V0 classification, limited oxygen index (LOI) = 43.7 vol% and reduced total heat released (THR), while molecular weight (MW) was not affected. Combinations lead to the most effective FR. Introduction: As demand for biobased polymers increases, biobased FRs remain scarce in the market. With 28 wt.% P, Phyt is promising to be a biobased FR, but Phyt efficiency as a FR needs to be improved. [1] Furthermore, as a strong acid, it esterifies and hydrolysis PLAs backbone. With the combinations proposed in this study, processability and MW in PLA compounds were untouched, while FR performance of Phyt was enhanced. Experimental: Compounds analyzed in this study were: PLA, PLA Lig, PLA EG, PLA PhytLig, PLA PhytEG, PLA Mel, PLA PhytArg, PLA PhytPip, PLA PhytMel, PLA PhytMel Lig and PLA PhytMel EG. Addition of Phyt based FR was 16.7 wt.%, Lig and EG 10wt.%. Compounds were processed with twin screw extrusion, injection molding and hot press. Analysis was done with size exclusion tomography, differential scanning calorimetry (DSC), tensile strength, cone calorimeter, UL 94, LOI and thermogravimetry analysis (TGA) combined with Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR). Residues were analyzed with scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Results and Discussion: To synthesize the FR, Lig and Phyt (solved in water) were mixed and dried. A solid material formed, which was grinded and then compounded with PLA. The same was done with EG. Phyt + Arg/Pip/Mel FR materials were each titrated to a pH of ~4.5, since this pH is known to be least harmful for the PLA backbone. For PhytMel a salt precipitated. PhytPip and PhytArg were dried and a resin-like structure was obtained, which was grinded to a powder. The molar mass distribution of PLA PhytArg (10,000 g/mol – 600,000 g/mol) is similar to PLAs ranging from 15,000 g/mol – 600,000 g/mol. MW distribution from highest to lowest was PLA > PLA PhytArg > PLA PhytMel > PLA PhytMel EG > PLA PhytMel Lig > PLA PhytEG > PLA PhytLig > PLA PhytPip. The reaction between Phyt and Arg/Mel prevents MW decomposition of PLA through a reaction of P acid and NH2 groups. Tensile strength declined to 35.9 MPA for PLA PhytMel and 32.1 MPA for PLA PhytArg, compared to 51.4 MPA for PLA. DSC analysis revealed TG was not affected for the FR compounds: Phyt Lig/EG/Arg/Mel, compared to PLA. PLA PhytMel crystallinity 𝐾∆𝐻𝑐𝑐𝑐𝑐 was 30%, PLA PhytArg crystallinity was 50%, compared to PLA 𝐾∆𝐻𝑐𝑐 was 46%. Melting peaks were not affected in PLA Phyt Arg/Mel. Flammability investigations lead to results of LOI 25.8 vol%/ UL 94 V2 classification in PLA, PLA PhytArg LOI 43.7 vol%/ UL 94 V2, due to strong dripping as a cooling mode of action. [2] PLA PhytMel burned with intumescent char and LOI 38.2 vol%/ UL 94 V2 was measured. Due to strong melt dripping, PLA PhytPip reached UL 94 V0. TGA revealed increased residue for all FR compounds. When materials were combined in PLA PhytMel EG residue was maximized to 19.9 wt.% (600°C, 𝑁𝑁2 atmosphere). FTIR analysis revealed PO and PH stretching vibrations, indicating radical scavenging. Cone calorimeter investigations of PLA, PLA PhytPip and PLA PhytArg lead to a steep incline in HRR to peak heat release rate (pHRR). Values are provided in Table 1. PLA PhytMel containing compounds exhibited prolonged burning and protective layer. PLA PhytLig, PLA PhytEG, PLA Mel (pHRR >1000) were investigated but proved inferior to PLA PhytMel, PLA PhytMel Lig and PLA PhytMel EG. THR was reduced in all Phyt compounds. Intumescence was observed in all compounds except for PLA Lig, PLA PhytLig and PLA PhytMel Lig. PLA PhytMel EG proved as the most effective compound in fire testing with a firm, coherent and intumescent char structure. This study provides an understanding of Phyt as a FR. It systematically improves Phyts effectiveness and processability in PLA. This evidence T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - Polylactide acid KW - Intumescence KW - Phosphorous flame retardant KW - Phytic acid PY - 2025 AN - OPUS4-63395 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korwitz, A. T1 - Flame retardant polyesters with DOPO building blocks N2 - Polyesters with DOPO substituents can be successfully synthesized with 10-[2,5-Bis(2-hydroxyethoxy)phenyl]-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide(DOPO-HQ-glycolether) and DOPO-substituted dimethyl succinate (PIta). These polyester materials show an effective flame retardancy which can be fine-tuned by the chemical structure of the polyester backbone. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - DOPO KW - Polyester KW - Fire retardant PY - 2021 AN - OPUS4-53206 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Inasu, S. A1 - Meinel, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Effect of Ammonium Polyphosphate/Silicate Content on the Postfire Mechanics of Epoxy Glass-Fiber Composites Using Facile Chocolate Bar-Inspired Structures N2 - This study investigates the postfire mechanical properties of epoxy glass-fiber reinforced composites (EP GFRCs) using increasing concentrations of ammonium polyphosphate (APP) and inorganic silicate (InSi) to modify the char and fire residue. A facile chocolate bar-inspired structure was introduced for fire exposure and subsequent flexural testing of the GFRCs. The resin matrix used here was a diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) resin, cured with dicyandiamide (DICY), and accelerated by Urone. The microstructures of the degraded composites after three-point bending tests, were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and x-ray computed tomography (XCT) imaging. A previous study showed that increasing the APP and InSi content significantly enhanced flame retardancy, via improved char formation under fire conditions. However, flexural properties and fire resistance were adversely affected after fire exposure, highlighting a trade-off effect. Fiber breakage and delamination of the composites increased upon failure with increasing APP + InSi content in the composite due to unconsolidated char. The experimental values for the postfire flexural mechanics were in good agreement with the two-layer model proposed in literature. This paper presents a preliminary basis for postfire mechanical testing of epoxy composites for use in fire-safe structures, using a combination of standardized testing norms. KW - Flame retardants KW - Post-fire KW - Epoxy KW - Gass fiber composites KW - Prepregs PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627176 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3280 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 49 IS - 3 SP - 329 EP - 346 PB - Wiley AN - OPUS4-62717 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui Rozo, Maria T1 - Transfer of the Flame Retardancy and Post-Fire Mechanics from Polymer Materials to Glass-Fiber-Reinforced Plastics N2 - This study presents the processability, fire behavior, and mechanical performance between the flame retarded pure epoxy resin and flame retarded glass-fiber-reinforced plastic before, during, and after a fire event. This enables a deeper understanding of the transferability of flame retardants, modes of action, char enhancement, and flame inhibition on composite materials T2 - Twenty-third international conference on composite materials (ICCM23) CY - Belfast, United Kingdom DA - 31.07.2023 KW - Glass-Fiber Reinforced Polymer KW - Flame Retardancy KW - Mechanical Testing KW - Epoxy Resin KW - Modes of Action PY - 2023 AN - OPUS4-58086 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 - TY - JOUR A1 - Gallo, Emanuela A1 - Stöcklein, Waldemar A1 - Klack, Patrick A1 - Schartel, Bernhard T1 - Assessing the reaction to fire of cables by a new bench-scale method N2 - The recently approved EU Construction Products Regulation (CPR) applies to cables as construction products. The difficulty of predicting the fire performance of cables with respect to propagation of flame and contribution to fire hazards is well known. The new standard EN 50399 describes a full-scale test method for the classification of vertically mounted bunched cables according to CPR. Consideration of the material, time, and thus cost requires an alternative bench-scale fire test, which finds strong demand for Screening and development purposes. The development of such a bench-scale fire test to assess the fire Performance of multiple vertically mounted cables is described. A practical module for the cone calorimeter is proposed, simulating the fire scenario of the EN 50399 on the bench scale. The efficacy of this module in predicting full-scale CPR test results is shown for a set of 20 different optical cables. Key properties such as peak heat release rate (PHRR), fire growth rate (FIGRA), and flame spread are linked to each other by factors of around 5. In a case study, the bench-scale test designed was used to investigate the influence of the main components on the fire behaviour of a complex optical cable. KW - Optical cables KW - Construction products regulation KW - Bench-scale fire testing KW - Reaction to fire KW - Cone calorimeter PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2417 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 41 IS - 6 SP - 768 EP - 778 PB - Wiley AN - OPUS4-42092 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zirnstein, Benjamin A1 - Schulze, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - Mechanical and fire properties of multicomponent flame retardant EPDM rubbers using aluminum trihydroxide, ammonium polyphosphate, and polyaniline N2 - In this study, multicomponent flame retardant systems, consisting of Ammonium polyphosphate (APP), aluminum trihydroxide (ATH), and polyaniline (PANI), were used in ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber. The multicomponent system was designed to improve flame retardancy and the mechanical properties of the rubber compounds, while simultaneously reducing the amount of filler. PANI was applied at low loadings (7 phr) and combined with the phosphorous APP (21 phr) and the mineral flame retardant ATH (50 phr). A comprehensive study of six EPDM rubbers was carried out by systematically varying the fillers to explain the impact of multicomponent flame retardant systems on mechanical properties. The six EPDM materials were investigated via the UL 94, limiting oxygen index (LOI), FMVSS 302, glow wire tests, and the cone calorimeter, showing that multicomponent flame retardant systems led to improved fire performance. In cone calorimeter tests the EPDM/APP/ATH/PANI composite reduced the maximum average rate of heat emission (MARHE) to 142 kW·m-2, a value 50% lower than that for the unfilled EPDM rubber. Furthermore, the amount of phosphorus in the residues was quantified and the mode of action of the phosphorous flame retardant APP was explained. The data from the cone calorimeter were used to determine the protective layer effect of the multicomponent flame retardant systems in the EPDM compounds. KW - EPDM KW - Rubber KW - Flame retardant KW - Polyaniline KW - Aluminum trihydroxide (ATH) PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-482769 DO - https://doi.org/10.3390/ma12121932 SN - 1996-1944 VL - 12 IS - 12 SP - 1932, 1 EP - 22 PB - MDPI AN - OPUS4-48276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Markwart, J. C. A1 - Wurm, F. R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Hyperbranched phosphorus flame retardants: multifunctional additives for epoxy resins N2 - We successfully synthesized multifunctional P-based hyperbranched polymeric flame retardants (hb-FRs) with varying oxygen-to-nitrogen (O : N) content and characterized them via 1H and 31P NMR and GPC. Their miscibility in epoxy resins (EP) and impact on glass-transition temperatures (Tg) were determined via differential scanning calorimetry (DSC). Using thermogravimetric and evolved gas Analysis (TGA, TG-FTIR), pyrolysis gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC-MS), hot stage FTIR, flammability tests UL-94 and LOI, fire testing via cone calorimetry, residue analysis via scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis, detailed decomposition mechanisms and modes of action are proposed. hb-polymeric FRs have improved miscibility and thermal stability, leading to high FR performance even at low loadings. Polymeric, complex FRs increase flame retardancy, mitigate negative effects of low molecular weight variants, and can compete with commercial aromatic FRs. The results illustrate the role played by the chemical structure in flame retardancy and highlight the potential of hb-FRs as multifunctional additives. KW - Flame retardant KW - Hyperbranched PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-486589 DO - https://doi.org/10.1039/c9py00737g SN - 1759-9962 SN - 1759-9954 VL - 10 IS - 31 SP - 4346 EP - 4358 PB - RSC AN - OPUS4-48658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Markwart, J. C. A1 - Battig, Alexander A1 - Velencoso, M. M. A1 - Pollok, D. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wurm, F. R. T1 - Aromatic vs. Aliphatic Hyperbranched Polyphosphoesters as Flame Retardants in Epoxy Resins N2 - The current trend for future flame retardants (FRs) goes to novel efficient halogen-free materials, due to the ban of several halogenated FRs. Among the most promising alternatives are phosphorus-based FRs, and of those, polymeric materials with complex shape have been recently reported. Herein, we present novel halogen-free aromatic and aliphatic hyperbranched polyphosphoesters (hbPPEs), which were synthesized by olefin Metathesis polymerization and investigated them as a FR in epoxy resins. We compare their efficiency (aliphatic vs. aromatic) and further assess the differences between the monomeric compounds and the hbPPEs. The decomposition and vaporizing behavior of a compound is an important factor in its flame-retardant behavior, but also the interaction with the pyrolyzing matrix has a significant influence on the performance. Therefore, the challenge in designing a FR is to optimize the chemical structure and its decomposition pathway to the matrix, with regards to time and temperature. This behavior becomes obvious in this study, and explains the superior gas phase activity of the aliphatic FRs. KW - Phosphorus KW - Metathesis KW - Dendritic KW - Cone calorimeter KW - Fire test PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-494535 DO - https://doi.org/10.3390/molecules24213901 SN - 1420-3049 VL - 24 IS - 21 SP - 3901 PB - MDPI AN - OPUS4-49453 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Markwart, Jens C. A1 - Battig, Alexander A1 - Zimmermann, Lisa A1 - Wagner, Martin A1 - Fischer, Jochen A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wurm, Frederik R. T1 - Systematically controlled decomposition mechanism in phosphorus flame retardants by precise molecular architecture: P−O vs P−N N2 - Flame retardants (FR) are inevitable additives to many plastics. Halogenated organics are effective FRs but are controversially discussed due to the release of toxic gases during a fire or their persistence if landfilled. Phosphorus-containing compounds are effective alternatives to halogenated FRs and have potential lower toxicity and degradability. In addition, nitrogencontaining additives were reported to induce synergistic effects with phosphorus-based FRs. However, no systematic study of the gradual variation on a single phosphorus FR containing both P−O and P−N moieties and their comparison to the respective blends of phosphates and phosphoramides was reported. This study developed general design principles for P−O- and P−N-based FRs and will help to design effective FRs for various polymers. We synthesized a library of phosphorus FRs that only differ in their P-binding pattern from each other and studied their decomposition mechanism in epoxy resins. Systematic control over the decomposition pathways of phosphate (PO(OR)3), phosphoramidate (PO(OR)2(NHR)), phosphorodiamidate (PO(OR)(NHR)2), phosphoramide (PO(NHR)3), and their blends was identified, for example, by reducing cis-elimination and the formation of P−N-rich char with increasing nitrogen content in the P-binding sphere. Our FR epoxy resins can compete with commercial FRs in most cases, but we proved that the blending of esters and amides outperformed the single molecule amidates/diamidates due to distinctively different decomposition mechanisms acting synergistically when blended. KW - Phosphorus KW - Flame retardants KW - Epoxies KW - Mechanistic study KW - Toxicity PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-481549 DO - https://doi.org/10.1021/acsapm.9b00129 SN - 2637-6105 VL - 1 IS - 5 SP - 1118 EP - 1128 PB - ACS AN - OPUS4-48154 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Markwart, J. C. A1 - Battig, Alexander A1 - Kuckhoff, T. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wurm, F. R. T1 - First phosphorus AB2 monomer for flame-retardant hyperbranched polyphosphoesters: AB2vs. A2 + B3 N2 - Branched polymers are an important class of polymers with a high number of terminal groups, lower viscosity compared to their linear analogs and higher miscibility, which makes them especially interesting for flame retardant applications, where the flame retardants (FR) are blended with another polymer matrix. Hyperbranched polyphosphoesters (hbPPEs) are gaining more and more interest in the field of flame retardancy, as low molar mass FRs often have the disadvantage of blooming out or leaching, which is not desired in consumer products. Here, we present the first phosphorus-based AB2 monomer for the synthesis of hbPPEs and assess its flame-retardant performance in an epoxy resin compared to a hbPPE synthesized by an A2 + B3 approach. The hbPPE synthesized from an AB2 monomer exhibited a slightly higher performance compared to a similar hbPPE, which was prepared by A2 + B3 polyaddition, probably due to its higher phosphorus content. KW - Polyphosphoester KW - Hyperbranched KW - Flame retardant KW - Synthesis PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-497570 DO - https://doi.org/10.1039/c9py01156k SN - 1759-9962 VL - 10 IS - 43 SP - 5920 EP - 5930 PB - RSC AN - OPUS4-49757 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, Sebastian A1 - Klack, Patrick A1 - Bahr, Horst A1 - Schartel, Bernhard T1 - Assessing the fire behavior of woods modified by N-methylol crosslinking, thermal treatment, and acetylation N2 - Wood products are often treated by different techniques to improve their longevity when used as building materials. Most of the time, the goal is to increase their resistance to weathering effects, deformations in material dimensions or biotic decomposition. These wood treatment techniques have a significant impact on pyrolysis and burning behavior. The general effects of three different common wood treatments on flame retardancy were investigated by comparing treated woods with their untreated counterparts and with other kinds of wood. While the acetylation of beech leads to a slightly increased fire hazard, the thermal treatment of wood and crosslinking of cellulose microfibrils dimethyloldihydroxy-ethyleneurea show a limited flame retarding effect. Switching to woods with a higher lignin content, and thus higher char yield, however, results in a more pronounced improvement in flame retardancy performance. This article delivers a comprehensive and balanced assessment of the general impact of different wood modifications on the fire behavior. Further, it is a valuable benchmark for assessing the flame retardancy effect of other wood modifications. KW - Acetylation KW - Cone claorimeter KW - DMDHEU KW - Heat of combustion KW - Thermal treatment KW - Wood modification PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-507397 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2809 SN - 1099-1018 SN - 0308-0501 VL - 44 IS - 4 SP - 530 EP - 539 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-50739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Bedeutung von Straßenoberflächen, Möglichkeiten der Texturansprache und Ableitung von Oberflächenparametern N2 - Der Vortrag fokussiert sich auf die dreidimensionale Erfassung von Straßenoberflächen und die Möglichkeiten, aus diesen Daten Rückschlüsse auf die Leistungsparameter der Oberfläche abzuleiten. Dazu werden verschiedene Oberflächenparameter vorgestellt und anhand von Beispieldatensätzen analysiert. Auf dieser Basis werden unterschiedliche Oberflächentexturen miteinander verglichen. T2 - VSVI-Seminar – Transformationsprozess nachhaltiger Betondeckenbau CY - Hannover, Germany DA - 04.03.2026 KW - Betonfahrbahn KW - Oberflächentextur KW - 3D-Texturerfassung KW - Grinding KW - Waschbeton PY - 2026 AN - OPUS4-65932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Embedded Model Form Uncertainty Quantification with Measurement Noise for Bayesian Model Calibration N2 - A key factor in ensuring the accuracy of computer simulations that model physical systems is the proper calibration of their parameters based on real-world observations or experimental data. Bayesian methods provide a robust framework for quantifying and propagating the uncertainties that inevitably arise. Nevertheless, they produce predictions unable to represent the observed datapoints when paired with inexact models. Additionally, the quantified uncertainties of these overconfident models cannot be propagated to other Quantities of Interest (QoIs) reliably. A promising solution involves embedding a model inadequacy term in the inference parameters, allowing the quantified model form uncertainty to influence non-observed QoIs. In this work, we revisit this embedded formulation and analyze how different likelihood constructions affect the inference of model form uncertainty, particularly under the presence of prescribed measurement noise and unavoidable model discrepancies. Two additional likelihood formulations, the global moment-matching and relative global moment-matching likelihoods, are introduced to explore alternative ways of representing the residual distribution. The behavior of these likelihoods is examined alongside existing formulations to show how different treatments of measurement noise and discrepancies shape the inferred parameter posteriors, and thereby affect the uncertainty ultimately propagated to the QoIs. Particular attention is given to how the uncertainty associated with the model inadequacy term propagates to the QoIs for the posteriors obtained from different likelihood formulations, enabling a more comprehensive statistical analysis of the prediction’s reliability. Finally, the proposed approach is applied to estimate the uncertainty in the predicted heat flux from a transient thermal simulation using temperature observations KW - Bayesian Inference KW - Model from uncertainty KW - Model updating KW - Noise PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-658995 DO - https://doi.org/10.1017/dce.2025.10035 VL - 7 SP - 1 EP - 45 PB - Cambrigde University Press AN - OPUS4-65899 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Schütze, A. T1 - Mimose-A - Multimodale IoT-Devices zur umfassenden und selbstlernenden Anlagenüberwachung N2 - Der Mensch ist in der Lage, sehr schnell den Zustand seiner Umgebung zu erfassen, indem er Informationen über verschiedene Sinneskanäle aufnimmt und miteinander verarbeitet. Für technische Systeme steht heute eine Vielzahl preiswerter Sensoren zur Verfügung, die in ihrer Leistungsfähigkeit teils deutlich über die menschlichen Sinnesorgane hinausgehen. Dennoch ist eine ähnlich umfassende Bewertung der Umgebung noch nicht möglich, weil die einzelnen Sensordaten nicht ausreichend fusioniert und interpretiert werden. In der Anlagenüberwachung nicht nur in der chemischen Industrie sind heute dedizierte, d. h. für genau eine spezifische Applikation ausgelegte Sensorsysteme üblich, meist verbunden mit hohen Kosten, u. a. wegen der geringen Stückzahlen, die keine Economy of Scale erlauben. Ergänzt werden diese begrenzten technischen Systeme durch den Menschen, der mit seiner 'Sensorik' ungewöhnliche Zustände und mögliche Gefahrensituationen allerdings nur punktuell erfassen kann. Durch die Verfügbarkeit ausreichender Rechenleistung zur Interpretation der entstehenden Datenflut ist ein Paradigmenwechsel in der sensorischen Überwachung von Anlagen möglich, der in diesem Projekt erstmalig adressiert werden soll. Erwünscht ist eine flächige Erfassung multimodaler Anlagendaten und damit eine deutliche Verbesserung der Bewertungsmöglichkeiten, z.B. zur frühzeitigen Erkennung von Leckagen bei Energie-trägern (Druckluft, Wasserdampf, Gas und zukünftig zunehmend Wasserstoff). T2 - Kongress zur Energieforschung für Industrie und Gewerbe CY - Berlin, Germany DA - 17.03.2026 KW - Environmental monitoring KW - Mobile robotics KW - Sensor data fusion KW - Sensor system networks PY - 2026 AN - OPUS4-65894 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Risserkennung an Spannbetonschwellen mittels Ultraschall und luftgekoppeltem Impakt-Echo N2 - Jährlich werden ca. 2,5 Millionen Betonschwellen auf den Bahnstrecken Deutschlands ausgetauscht. Ob ein Austausch notwendig ist, wird durch Sichtprüfung, also anhand äußerer Schäden, entschieden. Derzeit werden keine Verfahren eingesetzt, die Bahnschwellen auch auf nicht sichtbare Schäden überprüfen. Hier setzt das luftgekoppelte Impakt-Echo-Verfahren an, das innenliegende Schäden diagnostiziert. Mit Hilfe eines Überschall-Freistrahls wird die Eigenfrequenz der Schwelle angeregt. Ist diese durch Risse geschädigt, sinkt die Frequenz deutlich. Die Anregung erfolgt berührungslos und kontinuierlich, so dass auch Messungen in Bewegung und bei Überfahrten möglich werden. T2 - 14. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 17.03.2026 KW - Spannbetonschwelle KW - Rissdetektion KW - Ultraschallprüfung KW - Impakt-Echo Verfahren KW - Luftgekoppelte Impakt-Echo Anregung PY - 2026 AN - OPUS4-65730 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häberle, Nicolas T1 - Multi-phase viscoplastic material modelling for grade S960QL steel N2 - Overview of recent scientific contributions on the experimental investigation and modeling of the grade S960QL steel multi-phase viscoplastic deformation behaviour with applications to computational welding mechanics. T2 - The 12th International Seminar "Numerical Analysis of Weldability" CY - Seggau, Austria DA - 23.09.2018 KW - Residual stress KW - Viscoplasticity KW - Material modeling KW - Grade S960QL steel PY - 2018 AN - OPUS4-46510 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fabry, Çağtay A1 - Pittner, Andreas T1 - Data-based process monitoring and control in narrow-gap GMAW N2 - An experimental setup to integrate laser sensor into conventional GMAW setups via a unified control architecture is described. The setup is used to automate and monitor narrow-gap GMAW. A way to develop GMAW arc-sensors using artificial neural networks using the setup is shown. The control system is connected to a relational database to store various process measurements. The database can be accessed to filter previous weldments by numerous criteria which allows modelling of process parameter correlation among vast datasets. Such models can be used for process monitoring and control in future applications. T2 - IIW Commission I, IV, XII / SG 212 Intermediate Meeting CY - Genova, Italy DA - 07.03.2016 KW - Narrow gap GMAW KW - MSG-Engspaltschweißen KW - Artificial neural networks KW - Profile measurement KW - GMAW control KW - Arc-sensing KW - Künstliche neuronale Netze KW - Profilvermessung KW - MAG Prozesssteuerung KW - Lichtbogensensorik PY - 2016 AN - OPUS4-35535 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Simon Alexander A1 - Weigel, Sandra A1 - Nytus, N. A1 - Dominik, J. A1 - Radenberg, M. A1 - Schwettmann, K. A1 - Cheng, M. A1 - Stephan, D. ED - Eberhardsteiner, L. ED - Hofko, B. ED - Blab, R. T1 - Postcarbone road: Limits and possibilities of cyclic bitumen rejuvenation N2 - In road construction, the reuse of reclaimed asphalt depends on the addition of large quantities of fresh binder. Bio-based rejuvenators can represent a sustainable alternative to this, but their performance concerning multiple reuses has yet to be investigated. For this study, fresh 50/70 bitumen was subjected to up to four ageing and rejuvenation cycles using eight commercially available rejuvenators (five bio- and three petroleum-based). The rheological and chemical evaluation of the raw materials and resulting products was carried out using a dynamic shear rheometer and Fourier transform infrared spectrometer. Through examina-tion of the infrared spectra, the rejuvenators were divided into three groups based on similar chemical compo-sition. Further, evaluated optimum dosage quantities required to rejuvenate aged binder indicate that bio-based rejuvenators are more resource-efficient than their petrol-based counterparts. Finally, a most promising bio-based rejuvenator candidate was found, allowing up to four reuse cycles. T2 - 4th International Conference on Advances in Materials and Pavement Performance Prediction (AM3P 2025) CY - Vienna, Austria DA - 07.05.2025 KW - Cyclic bitumen rejuvenation KW - Postcarbone road KW - Asphalt PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-659039 DO - https://doi.org/10.34726/9259 SP - 279 EP - 282 PB - TU Wien, E230-03 Road Engineering AN - OPUS4-65903 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häberle, Nicolas T1 - Opportunities of advanced viscoplastic material modelling for the numerical prediction of thermal and residual stresses in high-strength low-alloy steel welds N2 - The accurate numerical prediction of thermal stresses, residual stresses, and distortions in high-strength low-alloy steel welds is challenging due to the steels’ complex hardening, viscoplastic, and phase transformation behaviour. This work demonstrates the opportunities of applying an advanced viscoplastic material model for the numerical simulation of a single-pass gas-metal arc (GMA) weld using steel of grade S960QL. A very good agreement was found between numerically predicted and experimentally measured residual stresses. The opportunities of advanced viscoplastic material modelling in computational welding mechanics (CWM) are further demonstrated by comparing the simulation results with those obtained by applying a classic rate-independent isotropic hardening approach. The numerical simulations did show that simple isotropic hardening formulations result in inaccurate predictions of residual stresses for non-austenitized base material within the heat affected zone (HAZ). N2 - Potentiale durch verbesserte Materialmodellierung bei der numerischen Prognose von Eigenspannungen, thermischen Spannungen und Verzug bei einer einlagigen S960QL Metallschutzgasschweißung. T2 - 10th International Conference on Trends in Welding Research CY - Hitotsubashi Hall, Tokyo, Japan DA - 11.10.2016 KW - Chabochemodell KW - Schweißen KW - Numerische Simulation KW - High-strength low-alloy steel KW - Computational welding mechanics KW - Residual stress KW - Material modelling PY - 2016 AN - OPUS4-38127 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tyagi, Divyansh T1 - Damage Identification using Experimental Modal Data through Sparsity Promoting Priors N2 - Engineering structures experience performance degradation due to progressive damage throughout their lifespan. Factors responsible for this include mechanical loading, electrochemical processes such as corrosion, and manufacturing and material defects introduced during construction, among others. Typically, damage manifests as cracks, failed prestressing cables, and similar issues, which can eventually lead to structural failure. The onset of damage is characterised by a localised reduction in stiffness in the affected area. By using current data from the structure within its computational model, predictions about its ongoing damage state can be made, helping to prevent failures. Additionally, it is necessary to provide probabilistic estimates of these predictions, considering the presence of model discrepancy and noise in the data. Uncertainty propagation within the Bayesian inference framework helps in getting these estimates. The aim of this study is the stochastic localisation and quantification of damage. Parameters of a computer model that characterise structural damage are estimated using modal response data derived from Stochastic Subspace Identification (SSI) performed on acceleration measurements. An inverse problem is formulated and solved using Bayesian inference. A linear elastic Finite Element (FE) computer model is used, reparameterised to incorporate damage parameters. A damage zone is defined as a sub-domain with a spatially varying damage field that models a reduction in the nominal Young’s modulus within that sub-domain. An arbitrary number of such zones are assumed to exist within the domain. Sparsity-promoting priors are applied to each zone, serving as a switch to signify the presence (on) or absence (off) of the respective zone [Hirsh et al.]. During inference, these priors prevent over-parameterisation of the model and assist in model selection. The locations of damage zones, their number, and the local reduction in Young’s modulus together constitute the inferred parameter set. A reduced-order model for the sensed locations within the domain is created using the Iterative Improved Reduction System (IIRS) method [Friswell et al.]. The likelihood function favors minimal errors in the eigenvalue problem when modal data, combined with the damage parameterised reduced-order model matrices, are inserted into the eigenvalue problem. Modal data, along with its uncertainty estimates, is obtained from SSI. The uncertainty is then propagated using the delta method to determine the uncertainty in the eigenvalue problem error. The posterior distribution of the damage parameters is sampled using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) sampling. Experimental acceleration data from a T-shaped reinforced concrete structure is used to test the method. The structure is progressively damaged through increasing load cycles. Acceleration measurements are taken after each load cycle, and simultaneously, the locations of observed cracks on the structure are documented. The damage locations identified in the computer model are then compared with the experimental observations. Although the proposed scheme is applied to cracks in this case, it can be extended to other forms of failure modes, which would be parameterised differently in the model. T2 - UNCECOMP 2025, 6th International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Science and Engineering CY - Rhodes, Greece DA - 15.06.2025 KW - Bayesian Inference KW - Damage KW - Solid Mechanics KW - Sparsifying Priors PY - 2025 AN - OPUS4-64700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häberle, Nicolas T1 - Numerische Lösung der 3D Wärmeleitungsgleichung mittels expliziter Zeitintegration N2 - Methoden, Ergebnisse, Potentiale und Implementierungshinweise bzgl. der Anwendung von expliziten Zeitintegrationsverfahren für die Lösung der 3D Wärmeleitungsgleichung mittels der Finite-Elemente-Methode in Bezug auf transiente Schweißtemperaturfelder. T2 - Assistentenseminar 2016, ausgerichtet von der "Wissenschaftlichen Gesellschaft Fügetechnik e.V. im DVS" CY - Hotel Bollmannsruh am Beetzsee, Brandenburg an der Havel, Germany DA - 05.09.2016 KW - Temperaturfeldberechnung KW - Schweißen KW - Numerische Simulation PY - 2016 AN - OPUS4-38126 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez Olivares, G. A1 - Battig, Alexander A1 - Goller, Sebastian M. A1 - Rockel, Daniel A1 - Ramirez Gonzáles, V. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Imparting Fire Retardancy and Smoke Suppression to Leather during Tanning Processes N2 - Leather is considered a luxury good when used in seating and upholstery. To improve safety, flame retardancy in leather is usually achieved through various finishing processes such as spray or roller coating. These treatments require processing steps that cost time and are laborintensive. One avenue to achieving flame retardancy in leather is to add flame retardants during the tanning process. However, the influence on flame retardancy exerted by specific intumescent additives specifically added during leather tanning has yet to be investigated. This work explores the roles played by intumescent additive compounds in flame retarding leather when they are added during tanning instead of applied as a coating. Via a systematic investigation of various compound mixtures, the flame retardant effects in the condensed and the gas phases are elucidated. The results show a strong impact of melamine in the gas phase and of polyphosphates in the condensed phase. Their impact was quantified in fire and smoke analysis, showing a 14% reduction in the peak of heat release rate, strongly reduced burning lengths, and a 20% reduction in total smoke release compared to nontreated leather. These results illuminate the key role played by specific compounds in the flame retardancy of leather, particularly when they are added specifically during the tanning process instead of being applied as a coating. This method has great potential to reduce processing steps, lower costs, and improve material safety. KW - Leather KW - Fire protection KW - Intumescent additives KW - Smoke suppression PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-564777 DO - https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05633 SN - 2470-1343 VL - 7 IS - 48 SP - 44156 EP - 44169 PB - ACS AN - OPUS4-56477 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Turski Silva Diniz, Analice A1 - Marti, J. M. A1 - Schartel, Bernhard T1 - High Heat Resistance Can Be Deceiving: Dripping Behavior of Polyamide 4.6 in Fire N2 - Polyamide 4.6 (PA46) is a high-heat-resistant polymer, but it has no dripping resistance under fire. Three commercial grades of PA46 are investigated under UL 94 vertical fire test conditions. Their performances are discussed based on the materials’ structural, thermal, and rheological properties. PA46 presents flaming drops, whereas dripping is prevented in the flame-retarded PA46. Friction-modified PA46 has increased flaming dripping. Temperature profiles of the specimens under fire and the temperature of the drops are measured by thermocouples. A UL 94 vertical test configuration consisting of two flame applications is designed to assess the quantitative dripping behavior of the set of materials by the particle finite element method (PFEM). Polymer properties (activation energy and Arrhenius coefficient of decomposition, char yield, density, effective heat of combustion, heat of decomposition, specific heat capacity, and thermal conductivity) in addition to rheological responses in high temperatures are estimated and measured as input parameters for the simulations. The dripping behavior obtained by simulated materials corresponds with the experimental results in terms of time and drop size. A consistent picture of the interplay of the different phenomena controlling dripping under fire appears to deliver a better understanding of the role of different materials’ properties KW - Dripping KW - UL 94 KW - PFEM KW - High heat resistance KW - Polyamide 4.6 KW - Flammability PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-586015 DO - https://doi.org/10.1002/mame.202300091 SN - 1439-2054 SN - 1438-7492 VL - 308 IS - 10 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-58601 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Deshpande, H. A1 - Neyer, A. A1 - Papaiya, V. A1 - Meinel, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Char to the Rescue: Processing and Transfer of Flame-Retardant Epoxy Resins, Adjusting the Fire Behavior and Post-Fire Structural Integrity of Glass Fiber Composites N2 - Epoxy (EP) glass fiber reinforced composites (GFRCs) are extensively used in structural applications due to their excellent thermal and mechanical properties, but their inherent flammability limits fire-safe deployment. While numerous studies examine the flame retardancy of resins or individual composite systems, comprehensive studies evaluating simultaneous improvements in flame retardancy and post-fire mechanical integrity, specifically through prepreg processing, remain challenging. This study investigates the effectiveness and transferability of phosphorus-based flame retardant (FR) systems to diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) and EP novolac resin matrices and their corresponding bidirectional glass fiber composites via prepregs. The FRs are chosen based on varying modes of action: ammonium polyphosphate with inorganic silicate (APP/InSi) primarily acts in the condensed phase (CP), and aluminum diethyl phosphinate with zinc hydroxystannate (AldietPO2/ZHS) is known to demonstrate both gas-phase (GP) and CP activity. Fire residues are tailored to compensate for structural defects from fire exposure. EP novolac, with higher aromaticity and cross-linking, possesses better inherent flame resistance compared to DGEBA. The novolac composites containing AldietPO2/ZHS simultaneously showed the highest retention of flexural properties after fire exposure and the best fire safety index. The experimental values of the post-fire flexural properties in the composites calibrated damage parameters in two theoretical models. KW - Composites KW - DGEBA KW - Epoxy novolac KW - Post-fire KW - Prepregs PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643752 DO - https://doi.org/10.1002/pol.20250692 SN - 2642-4169 SN - 2642-4150 VL - 63 IS - 20 SP - 4295 EP - 4309 PB - Wiley AN - OPUS4-64375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rockel, Daniel A1 - Sanchez Olivares, G. A1 - Calderas, F. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Two heads are better than one: Aluminum trihydroxide / phosphorous flame retardant combination in natural waste fiber biocomposites N2 - Future polymeric materials that replace fossil fuel-based engineering plastics demand the use of renewable sources as well as the implementation of key properties such as flame retardancy, processing, and mechanical properties. This study focuses on the combination of aluminum trihydroxide (ATH) and phosphorus-based flame retardants in compositable thermoplastic starch reinforced with sustainable multifunctional leather waste fibers. The flame retardants engender different flame-retardant modes of action, improving overall performance when combined. The partial substitution of ATH with phosphorous flame retardant allowed a reduction in flame retardant loading. Materials with 90 phr of ATH reached a limiting oxygen index of 31.5 vol.-% and a UL-94 rating of V-1, whereas the combination of 73 phr ATH and 7 phr of diphenyl ocytyl phosphate achieved a V-0 rating and a slightly reduced peak of heat release rate. This study demonstrates the potential of multicomponent systems implementing waste fiber–reinforced biocomposites. KW - Biocomposites KW - Flame retardancy KW - Phosphorous flame retardants KW - Synergism KW - Sustainability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639084 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2025.108938 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 150 SP - 1 EP - 17 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Sunder, S. A1 - Inasu, S. A1 - Meinel, Dietmar A1 - Ruckdäschel, H. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Weaving Through Fire and Force: Fire Behavior and Fire Stability of Unidirectional, Bidirectional, and Woven Roving Glass-Fiber Composites N2 - This study systematically investigates the transfer of flame retardants (FRs) from epoxy resins to composites. The flame-retardant composites are formulated using bisphenol A diglycidyl ether as the resin and dicyandiamide as the hardener, reinforced with glass fibers (GFs) using various textile architectures: unidirectional (UD), bidirectional (BD), and woven rovings (WR). These composites are evaluated using bench-scale fire stability tests and cone calorimeter experiments to assess critical parameters, including the temperature at failure, time to failure, and fire behavior. Among the tested configurations, UD-GFs demonstrate superior flame retardancy, fire stability, flammability, and mechanical performance, attributed to their higher residue yield, forming a more efficient protective char layer. However, the addition of FRs is limited by their impact on the material's mechanical properties. When the FR content increases to 30 and 50 wt.% of the resin, the composites exhibit a decrease in mechanical performance, adversely affecting both time to failure and temperature at failure. While adding FRs reduces the risk of fire propagation, it does not substantially enhance fire stability or mechanical performance. KW - Fire Resistance KW - Fiber-Reinforced Polymer Composites KW - Fire Stability KW - Glass Fibers KW - Fire Behavior PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-631220 SN - 1438-7492 SN - 1439-2054 VL - 310 IS - 5 SP - 2400432 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-63122 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wagner, Jan A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Falkenhagen, Jana A1 - Rockel, Daniel A1 - Reimann, H.-A A1 - Schartel, Bernhard T1 - This is the way: An evidence based route to phytic-acid–based flame retardant poly(lactide acid) N2 - A systematic sequence of materials was investigated to develop phytic-acid (Phyt)–based flame retarded poly (lactide acid) (PLA), while factoring in molecular weight (MW), crystallinity and mechanical properties. Synergistic approaches were developed based on combinations with lignin and expandable graphite (EG), as well as by applying different Phyt salts of melamine (Mel), piperazine (Pip), and arginine (Arg). Compounds were twin screw extruded, injection molded, hot pressed and investigated with thermal analysis, size exclusion chromatography, infrared spectroscopy, tensile testing, limited oxygen index (LOI), UL 94, cone calorimeter, and scanning electron microscope. 16.7 wt.% flame retardant (FR) slightly enhances crystallization while MW remains unchanged in PLA Phyt Arg and PLA Phyt Mel. LOI was improved to 43.7 vol.% for PLA Phyt Arg, UL 94 V0 achieved for PLA Phyt Pip. Cone calorimeter results show total heat evolved reduced by 14 %, maximum average rate of heat emission 43 % lower, and peak heat release rate reduced by 50 % for PLA Phyt Mel. Phyt Mel combined with EG increased the char yield of PLA to 20 wt.% and 15.5 wt.% at 600 and 900 ◦C, respectively. Phyt is exploited to enhance char yield, stabilize the intumescent char, and lower the apparent effective heat of combustion. The combination of Phyt Mel and EG was proposed as an efficient FR for PLA via an evidence based developing route. KW - Polylactide acid KW - Intumescent flame retardant KW - Phosphorous flame retardant KW - Phytic acid KW - Expandable graphite KW - Melamine PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626395 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2025.111242 SN - 1873-2321 SN - 0141-3910 VL - 234 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dey, R. A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Prescher, A. A1 - Kreitsmann, T. A1 - Zhang, K. A1 - Posten, C. A1 - Thomson, C. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ullrich, M. S. A1 - Thomson, L. T1 - Sustainable Flame-Retardant Poly Lactic AcidBiocomposites Reinforced with Polyphosphate-EnrichedMicroalgae: Unlocking the Potential of Hyper-Compensation N2 - This study examines the dual benefits of microalgae cultivation for wastewatertreatment and the enhancement of polylactic acid-based biocomposites. UsingDesmodesmus sp. in a photobioreactor, both batch and continuous operationsachieve total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) removal rates of up to99.9%, maintaining TN and TP levels below 0.02 mg L−1 in the effluent, aligningwith European discharge standards. Continuous cultivation increases biomassproductivity from 0.102 to 0.43 g L−1 day−1 , a 322% improvement over batchoperations. Nutrient starvation followed by reintroduction to nutrient-richwastewater induces hyper-compensation luxury uptake, with P-enrichedcells accumulating 1.33% intracellular P within six hours — 21% higherthan natural accumulation. The results reveal that luxury phosphorus uptakein microalgae follows a triphasic system of uptake and storage, challengingthe previously suggested biphasic model. When incorporated into Poly lacticacid (PLA), the biomass enhances versatility, offering potential replacementof inorganic P in industrial applications, particularly flame retardants.Pyrolysis and cone calorimetry confirm the thermal and fire-retardantbenefits, with a 20% reduction in peak heat release rate and increased charyield. This work highlights microalgae’s role in sustainable biocomposites,supporting wastewater treatment, nutrient recovery, and CO2 sequestration. KW - biocomposites KW - biopolymers KW - Flame-retardant KW - Hyper compensation KW - Phycoremediation KW - Wastewater treatment PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640408 DO - https://doi.org/10.1002/adsu.202500251 SN - 2366-7486 VL - 9 IS - 8 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-64040 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire Retardancy Featuring Sustainability: Food for Thought between Fake Fiction and Future N2 - Sustainability, or in other words, exploiting resources under the terms of environmental conservation for the economic welfare and prosperity continuously over time, would revolutionise the plastics industry were it to become predominant practice as a linear, fossil-fuel–based economy is switched to a carbon circular economy. Food for though is given by dint of a critical overview of the current trends and mainly by sketching our own key projects performed in the field of sustainable flame-retardant polymeric materials in the recent years. T2 - Interflam 2025 CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Biocomposites KW - Sustainability KW - Renewable KW - Bio wastefibres KW - Fire Behavior PY - 2025 VL - 1 SP - 187 EP - 190 PB - Interscience Communications Ltd AN - OPUS4-63681 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strommer, Bettina T1 - Natural Rubber Nanocomposites via Optimized Latex Premixing and Conventional Technical Processing N2 - Creation of highly functional materials and replacement of high amounts of conventional fillers are driving forces for the development of nanocomposites. Besides the type and properties of nanoparticles, their dispersing in the elastomeric matrix and the stability of this dispersion through all processing steps are the main factors for the resulting performance of the produced material. Therefore, a preparation chain via latex premixing to a highly filled masterbatch, followed by conventional technical processing is to be developed. Three types of carbon-based particles are characterized as such (SEM, Raman Spectroscopy, BET specific surface area) and in combination with natural rubber, as nanocomposites (TEM. Hardness, Abrasion resistance, Compression set, Cone calorimetry). All of the studied particles lead to an improvement in the investigated mechanical properties, the extent of reinforcement depends strongly on the specific surface of the particle interacting with the elastomeric matrix in combination with their shape. T2 - DKG Elastomer Symposium CY - Online meeting DA - 28.06.2021 KW - Processing KW - Elastomers KW - Nanocomposites KW - Graphene KW - Nanoparticles KW - Latex KW - Natural rubber PY - 2021 AN - OPUS4-53106 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Schoch, R. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Tan, Yi A1 - Lin, Xuebao A1 - Tröppner, O. A1 - Lang, M. A1 - Hochrein, T. A1 - Bastian, M. T1 - Langzeit- und Witterungsstabilität von halogenfreiem Flammschutz in Polymeren N2 - Die Forderung, dass der Flammschutz von Kunststoffen nicht nur zum bei der Herstellung der jeweiligen Produkte, sondern auch über die gesamte Einsatzdauer im geforderten Maß wirksam ist, stellt eine große Aufgabe dar. Ferner ist die Anforderung für viele Produkte in der Praxis neu, da bisher vor allem der Einfluss der Flammschutzmittel auf die Stabilität der Polymerwerkstoffe, nicht aber die Stabilität des Flammschutzes untersucht wurde. Das Langzeitverhalten halogenfreier Systeme ist bis heute wenig untersucht, insbesondere weil Phosphor- und Stickstoff-basierte Systeme die oxidative Beständigkeit von Polymeren weniger zu beeinflussen scheinen als halogenhaltige FSM. Die Frage, wie zuverlässig der Flammschutz wirkt, wenn Kunststoffe einige Jahre im Innen- und Außenbereich im Einsatz sind und dabei wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt waren, wurde bislang nur vereinzelt untersucht. Mögliche Auswirkungen von Witterungseinflüssen auf flammgeschützte Polymerwerkstoffe sind, dass die Flammschutzmittel selbst abbauen, ausgewaschen werden, oder auch durch Wechselwirkung mit den eingesetzten Additiven oder mit den Alterungsprodukten der Polymermatrix in ihrer Wirkung nachlassen. Hier bestand großer Forschungsbedarf, um an den Punkt zu gelangen, die Beständigkeit der Flammschutzeigenschaften eines Produktes über seine gesamte Lebensdauer zuverlässig garantieren zu können. Diese Fragestellung greift das durchgeführte Forschungsvorhaben auf. Ziel war die Untersuchung der Langzeitstabilität der Flammschutzwirkung von halogenfrei flammgeschützten Polymerwerkstoffen unter diversen Witterungseinflüssen. Dazu wurden die Schädigungsmechanismen der Polymerwerkstoffe und der Flammschutzmittel sowie die auftretenden Wechselwirkungen analysiert, um ein Verständnis für die ablaufenden Prozesse zu entwickeln und Empfehlung für die Reduzierung der Alterung zu erarbeiten. Gegenstand der Untersuchungen waren anwendungsrelevante Flammschutz-Konzepte, die miteinander verglichen wurden. Die Erarbeitung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ermöglichte die Beschreibung der Empfindlichkeiten und den Vergleich zwischen den Systemen. Darauf basierend wurden für die FSM spezifische Leitlinien für die Optimierung der Langzeitstabilität des Flammschutzes erstellt. N2 - The requirement that the flame retardancy of plastics is still effective to the required degree not only at the time of manufacture of the respective products, but also over the entire period of use, is a major challenge in view of the very long periods of time involved. In addition, the requirement is new for many products in practice, as up to now the influence of flame retardants on the stability of the polymer materials has been investigated, but not the stability of the flame retardant itself. The long-term behaviour of halogen-free systems has been little studied to date, especially because phosphorus- and nitrogen-based systems seem to have a much smaller influence on the oxidative stability of polymers than halogene containing flame retardants. The question of how reliable flame retardancy is when plastic products have been in use for several years indoors and outdoors and have been exposed to a wide range of climatic stresses has only been investigated in isolated cases. Possible effects of weathering on flame-retarded polymer materials are that the flame retardants themselves degrade, migrate or are washed out, or that their effect diminishes through interaction with other additives used or with the ageing products of the polymer matrix. At this point, there was a great need for research in order to reach the point where the stability of the flame retardant properties of a product can be reliably guaranteed over its entire service life. This question is taken up by the research project carried out. The aim of the research project was the systematic investigation of the long-term stability of the flame-retardant effect of halogen-free flame-retardant polymer materials under various weather conditions. For this purpose, the predominant damage mechanisms of the polymers and the flame retardants as well as the interactions occurring were analysed in order to develop an understanding of the processes taking place and to work out recommendations for reducing ageing. Subject of the investigations were different applicationrelevant flame retardant concepts, which were compared with each other. The development of structure-property relationships enabled the description of the specific sensitivities and the comparison between the different systems. Based on this, specific guidelines for the optimisation of the long-term stability of the flame retardants were developed for the different flame retardants. KW - Durability KW - Flame retardant KW - Flammschutz KW - Weathering KW - Ethylene-vinyl acetate KW - Cables KW - Polyamid KW - Langzeitstabilität PY - 2021 SN - 978-3-8440-7781-0 SN - 2364-754X SP - 1 EP - 222 PB - Shaker CY - Düren AN - OPUS4-54274 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez Olivares, G. A1 - Rockel, Daniel A1 - Calderas, F. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Utilizing leather fibers from industrial wastes as bio-filler to improve flame retardancy in polypropylene N2 - Combining buffing leather fibers from industrial waste streams with ammonium polyphosphate and bentonite clay is proposed as a flame-retardant additive for polypropylene. The paper addresses how they can be processed into attractive composites with the desired mechanical properties. Buffing leather fibers function as a multifunctional bio-filler and as a synergist for the flame retardant, resulting in fire retardancy successful enough to increase the oxygen index (LOI) by up to 7 vol.-% and to achieve a V0 UL 94 classification. Impressively reduced heat release rates are obtained in the cone calorimeter at 50 kW/m2 irradiation; for instance, the maximum average rate heat evolved (MARHE) drops from 765 to below 200 kW m􀀀 2. The synergistic effects are quantified and shown to be very strong for LOI and MARHE. This work opens the door to use waste buffing leather fibers as a promising multifunctional and synergistic bio-filler. KW - Polypropylene KW - Flame retardancy KW - Industrial waste KW - Leather fibers KW - Bio-filler PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.jiec.2023.11.008 SN - 1226-086X SN - 1876-794X VL - 132 SP - 148 EP - 160 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-59556 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Morys, Michael A1 - Häßler, Dustin A1 - Krüger, Simone A1 - Schartel, Bernhard A1 - Hothan, Sascha T1 - Beyond the standard time-temperature curve: Assessment of intumescent coatings under standard and deviant temperature curves N2 - Nowadays there are intumescent coatings available for diverse applications. There is no established assessment of their protection performance besides the standard time-temperature curve, but natural fire scenarios often play an important role. A reliable straightforward performance-based assessment is presented. The effective thermal conductivity per thickness is calculated based on intermediate-scale fire tests. The optimum thermal insulation, the time to reach it, and the time until contingent failure of the coating are used for an assessment independent of the heating curve. The procedure was conducted on four different commercially intumescent coatings for steel construction, one solvent-based, one waterborne, one epoxy-based, and a bandage impregnated with a waterborne coating. The performance was studied under four different but similar shaped heating curves with different maximum temperatures (standard time-temperature curve, hydrocarbon curve and two self-designed curves with reduced temperature). The thermal protection performance is crucially affected by the residue morphology. Therefore, a comprehensive morphology analysis, including micro-computed tomography and scanning electron microscopy, was conducted on small-scale residues (7.5 x 7.5 cm2). Two different types of inner structures and the residue surface after different heat exposures were discussed in terms of their influence on thermal protection performance. KW - Intumescence KW - Coating KW - Computed tomography KW - Small scale KW - Heating curves KW - Residue morphology PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2020.102951 SN - 0379-7112 VL - 112 SP - 102951 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chacon Castro, Jose P. T1 - Flame Retardant Polylimonen Carbonate: Material Innovation as a Game Changer N2 - Main message: This research seeks to understand and identify the most promising approaches to enhance the flame resistance of poly(limonene carbonate) (PLimC). Furthermore, the goal is to develop a PLimC-based material that incorporates halogen-free flame retardants (FRs) that are not only highly effective but also environmentally sustainable, contributing to the advancement of greener materials for safer use. Introduction The plastic industry depends on fossil-based materials, causing environmental concerns. PLimC, a sustainable polymer derived from limonene and CO₂ [1], offers a promising alternative. Its use in fire safe applications underscores the need to optimize its performance. This study evaluates halogen free FRs to identify and understand the most promising approaches to enhance PLimC’s flame resistance, aiming to improve fire safety and support eco-friendly material development. Experimental: This study has as its main task to conduct experimental evaluations to analyze the thermal properties, flammability, and fire behavior of each system. Pyrolysis, together with the evolved gases of the samples, were analyzed by thermogravimetric analysis coupled with a FTIR spectrometer. The energy content was determined by using a bomb calorimeter. The flammability of the samples was assessed by the reaction to small flame tests such as the UL 94 burning chamber and limiting oxygen index (LOI). The burning behavior in forced flamed conditions was evaluated using the cone calorimeter. Results and Discussion: Thermal properties were first evaluated to gain a deeper understanding of the pure PLimC thermal stability and fire behavior. This analysis builds on PLimC's structural similarity to polycarbonate (PC), due to its carbonate group, and to polyolefins (PO), due to its aliphatic limonene-derived segment, providing insights into optimizing PLimC for sustainable, fire-safe applications. The initial results, which defined our starting point, showed that the LOI of PLimC was 17.2%, very close to that of PO such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP) (~18%). In contrast, PC has a higher LOI of ~24%. Additionally, PLimC did not produce any char (0 wt.-%), similar to PO, whereas PC forms char due to its phenolic structures. The effective heat of combustion of PLimC, measured using bomb calorimetry, was determined to be 31.1 MJ/kg. This value is comparable to that of PC (~30 MJ/kg) but significantly lower than PO (~44 MJ/kg). These findings, which demonstrated similarities to both PO and PC, prompted the evaluation of various commercially available FRs at standard market concentrations. Four halogen-free FR systems were chosen for evaluation: 1. mixture of APP (20 wt.-%) + pentaerythritol (10 wt.-%) as an intumescent system [PLimC / APP / Penta], 2. mixture of the phosphorus compound PX200® (16 wt.-%) + PTFE (0.4 wt.-%) as antidripping [PLimC / PhosC / PTFE], 3. metal hydroxide ATH (50 wt.-%) [PLimC / ATH], and the potassium sulfonate salt Bayowet® (0.4 wt.-%) [PLimC / SulfS]. The concentrations were decided according to the standards used in the industry for polyolefins (system 1 and 3), the mixture polycarbonate / ABS (system 2) and polycarbonates (system 4). PLimC has the usual behavior of a non-charring specimen (fast burning and high peak of heat release). ATH proved to be the most effective flame retardant, achieving the biggest reductions in the effective heat of combustion (EHC) and total heat evolved (THE), as demonstrated by cone calorimeter measurements. Additionally, ATH achieved the highest increase in the LOI (17.1% —> 26.0%). With these results, we understood that the FRs commonly used with polyolefins (at concentrations standard in the industry) exhibit similar behavior in terms of flammability and flame retardancy when applied to PLimC. Although ATH has proven to be an effective flame retardant for PLimC, offering a sustainable solution due to its abundance, non-toxicity, and low environmental impact, we aim to explore bio-based flame retardants to further enhance the material’s sustainability. Since phytic acid salts [2] and lignin [3] have demonstrated flame retardant efficacy in polyolefins, we believe these compounds could also perform well in our system. Phytic acid salts are particularly promising due to their high phosphorus content—and in some cases, nitrogen—which promotes char formation and enhances flame retardancy. Lignin’s unique ability to promote charring could significantly improve flame retardancy, due to the fact that PLimC like polyolefins, lacks inherent char formation. By integrating these bio-based flame retardants, we move closer to developing a fully sustainable material that aligns with the Sustainable Development Goals of the United Nations, contributing to a greener and more resilient future. T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - Poly(limonene carbonate) KW - Sustainability KW - Halogen free flame retardants PY - 2025 AN - OPUS4-63397 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Patrick A1 - Morys, Michael A1 - Sut, Aleksandra A1 - Jäger, Christian A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Schartel, Bernhard T1 - Melamine poly(zinc phosphate) as flame retardant in epoxy resin: Decomposition pathways, molecular mechanisms and morphology of fire residues N2 - Synergistic multicomponent systems containing melamine poly(metal phosphate)s have been recently proposed as flame retardants. This work focuses on the decomposition pathways, molecular mechanisms and morphology of the fire residues of epoxy resin (EP) flame retarded with melamine poly(zinc phosphate) (MPZnP) to explain the modes of action and synergistic effects with selected synergists (melamine polyphosphate (MPP) and AlO(OH), respectively). The total load of flame retardants was always 20 wt.%. The decomposition pathways were investigated in detail via thermogravimetric Analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy. The fire residues were investigated via elemental analysis und solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. The morphology of intumescent fire residues was investigated via micro-computed tomography and scanning electron microscopy. EP + (MPZnP + MPP) formed a highly voluminous residue that showed structural features of both EP + MPZnP and EP + MPP, resulting in a highly effective protection layer. EP + (MPZnP + AlO(OH)) preserved the entire quantity of phosphorus content during combustion due to the Formation of Zn₂P₂O₇ and AlPO₄. KW - Melamine poly(metal phosphate) KW - Flame retardancy KW - Epoxy resin KW - Solid-state NMR KW - Micro-computed tomography KW - Fire residue PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.06.023 SN - 0141-3910 VL - 130 SP - 307 EP - 319 PB - Elsevier AN - OPUS4-36863 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, Sruthi T1 - Investigating the trade-off effects of inorganic phosphate/silicate flame retardant (FR) content on the fire performance and post fire flexural mechanics of epoxy/glass fiber composites N2 - Considering the existing challenges involved in the transfer of flame retardant (FR) formulations from epoxy (EP) resins to glass fiber reinforced composites (GFRCs), obtaining data on the post-fire flexural properties of such composites is even more challenging as this involves balancing test parameters with potential composite delamination. In this study, solvent-free FR additives: ammonium polyphosphate (APP), and inorganic silicate (InSi) were added at 10, 30% and 50% w/w loading to a Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)-dicyandiamide (DICY)-Urone resin matrix. These resin formulations were transferred to bidirectional (BD) glass fiber composites via prepregs. A novel, but facile approach was developed to prepare the composite samples for furnace tests at 400 oC. The composites were also subjected to fire exposure at different heat fluxes and times via a bench-scale test and subsequently tested via three-point bending. At approximately 3.5% P content, the FRs significantly improve the fire performance of both the resins and composites. However, they also degrade the systems’ pre- and postfire flexural modulus and strength. Therefore, improving the flame-retardant mode of action of the FRs in the composites, contrastingly reduces their structural integrity post-fire leading to a trade-off effect. T2 - ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials CY - Nantes, France DA - 02.07.2024 KW - Flame retardants KW - Post-fire KW - Epoxy KW - Glass fiber composites KW - Prepregs PY - 2024 AN - OPUS4-60795 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Sunder, Sruthi A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, Holger T1 - Weaving through fire and force: Fire behavior, fire stability and modes of action between epoxy resin and glass-fiber composites N2 - Several investigation groups have studied the flame-retardancy modes of action and properties of epoxy resins in the past; nevertheless, the selection of suitable flame retardants for epoxy resins remains challenging, and the transfer to fiber composites is difficult. The addition of flame retardants and glass fibers (GFs) to a polymeric system in a fire scenario changes the polymer's pyrolytic path and burning characteristics, reduces the heat released in the combustion, and suppresses the modes of action in the condensed and gas phase. In this study, the thermal analysis, flammability, fire behavior, residue analysis, fire stability, and quantification of modes of action of three different systems with three halogen-free flame retardants (melamine polyphosphate (MPP), ammonium polyphosphate (APP), and silane ammonium polyphosphate (SiAPP)) and three different types of GFs (unidirectional (UD), bidirectional (BD), and woven roving (WR)) will be compared with pure epoxy resin as a reference. T2 - Fire & Polymers CY - New Orleans, LA, USA DA - 12.05.2024 KW - Glass-fiber-composites KW - Epoxy Resins KW - Flame Retardancy KW - Fire Stability KW - Bench-scale Fire Resistance Test PY - 2024 AN - OPUS4-60150 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sut, Aleksandra A1 - Greiser, Sebastian A1 - Jäger, Christian A1 - Schartel, Bernhard T1 - Aluminium diethylphosphinate versus ammonium polyphosphate: A comprehensive comparison of the chemical interactions during pyrolysis in flame-retarded polyolefine/poly(phenylene oxide) N2 - A systematic comparison of chemical interactions and fire behaviour is presented for the thermoplas-tic elastomer (block copolymer styrene-ethylene-butadiene-styrene) (TPE-S)/diethyl- and methylvinylsiloxane (Si)/poly(phenylene oxide) (PPO), flame-retarded with aluminium diethylphosphinate (AlPi)and with ammonium polyphosphate (APP), respectively. TPE-S/APP/Si/PPO performed better in the conecalorimeter test (reduction in peak heat release rate from 2042 to 475 kW m−2), but TPE-S/AlPi/Si/PPO inthe flammability tests (oxygen index (OI) and UL 94). This difference was caused by the different modes ofaction of APP (more in the condensed phase) and AlPi (mainly in the gas phase). Thermogravimetry cou-pled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR) was used to analyse the mass loss and theevolved gas products, while a Linkam hot-stage cell to investigate the decomposition in the condensedphase. Moreover, a detailed analysis of the fire residues was done using solid-state NMR.13C MAS NMRshowed that both flame-retarded compositions form graphite-like amorphous carbonaceous char, orig-inating from PPO.31P MAS NMR and29Si MAS NMR delivered important information about interactionbetween phosphorus and the siloxane. For TPE-S/AlPi/Si/PPO aluminium phosphate and silicon dioxideoccurred, while also silicophosphate was produced in TPE-S/APP/Si/PPO. The direct comparison of two ofthe most prominent halogen-free flame retardants containing phosphorus delivered meaningful insightsinto the modes of action and molecular mechanisms controlling flame retardancy. KW - Aluminium diethylphosphinate KW - Ammonium polyphosphate KW - Flame retardancy KW - Solid-state NMR KW - SEBS PY - 2016 SN - 0040-6031 SN - 1872-762X VL - 640 SP - 74 EP - 84 PB - Elsevier AN - OPUS4-37802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Manzello, Samuel L. ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Special issue on wildland-urban interface (WUI) fires N2 - Special issue on wild-urban interface (WUI) fires with 25 papers in total. Contributed papers came from all across the globe and included Algeria, Australia, Brazil, China, France, Germany, Japan, Poland, Norway, New Zealand, Spain, Sweden, and the United States of America. The global coverage of contributed papers demonstrated the growing nature of the WUI fire problem. KW - Wildfire PY - 2025 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10991018/2025/49/5 SN - 1099-1018 SN - 0308-0501 VL - 49 IS - 5 SP - 507 EP - 846 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-63992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multifunctional Elastomer/Graphene Nanocomposites N2 - A few layer/multilayer graphene (MLG) with a specific surface area of BET=250 m2/g is proposed as an efficient multifunctional nanofiller for rubbers. The preparation method, i.e., ultrasonically-assisted solution mixing of master batches followed by two-roll milling, strongly influences the dispersion in the elastomeric matrix and is fundamental for the final properties. When homogenously dispersed, single stacks of only approximately 10 graphene sheets, with an aspect ratio of 34, work at low loadings, enabling the replacement of large amounts of carbon black (CB), an increase in efficiency, and a reduction in filler load. The appropriate preparation yielded nanocomposites in which just 3 phr are sufficient to significantly improve the rheological, curing, gas barrier properties, electrical and thermal conductivity, as well as mechanical properties of different rubbers, as shown for chlorine-Isobutylene-Isoprene rubber (CIIR), nitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber (NR), and styrene-butadiene rubber (SBR). 3 phr of MLG tripled the Young’s modulus of CIIR, an effect equivalent to 20 phr of CB. The stronger interactions between MLG and NR or SBR also resulted in a reduction in the elongation at break by 20% and 50%, respectively, while the same parameter was hardly changed for CIIR/MLG and NBR/MLG. CIIR/MLG and NBR/MLG were stiffer but just as defomable than CIIR and NBR. The strong reinforcing effect of 3 phr MLG was confirmed by the increase of greater than 10 Shore A in hardness. MLG reduces gas permeability, increases thermal and electrical conductivities, and retards flammability, the latter shown by the reduction in heat release rate in the cone calorimeter. We investigated MLG also as a synergist for reducing the aluminium trihydrate loading in flame retardant hydrogenated acrylonitrile-butadiene (HNBR), polybutadiene chloroprene (BR/CR), and chlorosulfonated polyethylene rubber(CSM). The higher the nanofiller concentration is, the greater the improvement in the properties. For instance, the permeability decreased by 30% at 3 phr of MLG, 50% at 5 phr and 60% at 10 phr, respectively. Moreover, the MLG nanocomposites improve stability of mechanical properties against the effects of weathering. In key experiments an increase in UV-absorption and a pronounced radical scavenging were proved as stabilizing mechanisms. In a nutshell, MLG is an efficient multifunctional nanofiller ready to be used for innovative rubber development. T2 - 19th European Polymer Congress, EPF 2022 CY - Prague, Czech Republic DA - 26.06.2022 KW - Graphene KW - Nanocomposite KW - Rubber KW - Elastomer PY - 2022 AN - OPUS4-55196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Schartel, Bernhard T1 - Phosphor-enriched wastewater products as sustainable flame retardant in PLA N2 - Revolutionizing our polymer industry for adaption to a sustainable carbon circular economy has become one of today’s most demanding challenges. Exploiting renewable resources to replace fossil-fuel—based plastics with biopolymers such as poly(lactic acid) (PLA) is inevitable while using waste streams as a raw material resource at least is promising. When it comes to using PLA as technical polymer, its high flammability must be addressed by flame retardants compatible with the thermoplastic processing of PLA and its compostability. This study proposes microalgae enriched with phosphorus from wastewater (P-Algae) as an elegant way towards a kind of sustainable organophosphorus flame retardant. The concept is demonstrated by investigating the processing, pyrolysis, flammability, and fire behavior of PLA/P-Algae, while varying the P-Algae content and comparing P-Algae with four alternative bio-fillers (phosphorylated lignin, biochar, thermally treated sewage sludge, and metal phytate) with different P-contents as meaningful benchmarks. T2 - Polymers for Sustainable Future CY - Prague, Czech Republic DA - 24.06.2024 KW - PLA KW - Flame Retardancy KW - Thermally Treated Sludge KW - Phosphorylated Algae KW - Zink Phytate KW - Wastewater Flame Retardants KW - Phosphorylated Lignin PY - 2024 AN - OPUS4-60619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zirnstein, Benjamin T1 - Multilayer Graphene/Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber Nanocomposites -Small Filler with Great Impact N2 - Elastomers, such as hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (HNBR) are usually mechanically reinforced with high loadings of carbon black (CB) to achieve the properties demanded; high amounts of mineral flame retardants are used to fulfill fire safety requirements. These high filler loadings sometimes cause deterioration of the physical properties of the material. In this study, multilayer graphene (MLG), a nanoparticle made of only 10 graphene sheets, is applied in low loadings (3 phr) to reduce the total amount of filler or boost performance.1,2,3 In former studies nanofiller achieved increased flame retardancy at very low lowdings.4,5,6 The dispersion of the nanofiller is essential for the properties of the nanocomposites.7 The nanocomposites were prepared via master batch by an ultrasonically assisted solution mixing and subsequent conventional two-roll milling. SEM and TEM micrographs and rheological measurements revealed that the MLG nanoparticles were well dispersed in the HNBR matrix. In the HNBR nanocomposites, 3 phr MLG replaced 15 phr CB, 3 phr ATH or 15 phr CB + 3 phr ATH and achieved large consistent improvement in curing, rheological and mechanical properties of the HNBR. The nanocomposites with partial replaced CB reduced the filler loading up to 60% without any deterioration of the properties. The HNBR/MLG nanocomposites achieved an even higher Young’s modulus, hardness and thermal conductivity. MLG achieved advanced flame retardancy by improving the protection layer. The layer is created during the burning phase and acted as an afterglow suppressor. This study proposed the combination of ATH with MLG as a promising approach to reduce the amount of filler, in addition to improving the mechanical properties and fire performance of HNBR rubbers. T2 - Deutsche Kautschuk Tagung, DKT2018, German Rubber Conference CY - Nuremberg, Germany DA - 02.07.2018 KW - Graphene KW - Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber KW - Nanocomposite KW - Elastomers KW - Filler PY - 2018 AN - OPUS4-45599 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard ED - Troitzsch, J. ED - Antonatus, E. T1 - The Burning of Plastics N2 - The burning of a polymer is a physico–chemical process strongly influenced by the coupling of a chemical reaction – oxidation of fuel – in the gas phase with a chemical decomposition reaction – pyrolysis – in the condensed phase via heat and mass transfer. The heat and mass flux control the intensity of fire and the ablation of fuel. Indeed, the temperature profile as a function of time may be one of the most important responses of a specimen to understand its burning behavior. Further, several physical phenomena, such as the heat absorption of the materials, thermal conductivity, and also melt flow and dripping, play a major role in determining ignition, flammability, and fire behavior. The burning of a polymer is very complex. The various phenomena interact with each other, e. g., pyrolysis also influences the viscosity of the melt, and, thus, whether dripping or charring results in a protective layer, increasing the shielding effect of the residual protective layer. Only a detailed and comprehensive description opens the door to a well-founded understanding of the burning behavior of polymeric materials. KW - Fire behaviour KW - Plastics KW - Pyrolysis KW - Decomposition KW - Ignition KW - Smoldering KW - Flame spread KW - Steady burning KW - Fire load KW - Fire resistance PY - 2021 SN - 978-1-56990-762-7 SP - 23 EP - 52 PB - Hanser CY - Munich ET - 4th Edition AN - OPUS4-52684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Daus, Lars-Hendrik A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Mangelsdorf, R. A1 - Korzen, Manfred T1 - A chain is no stronger than its weakest link: Weathering resistance of water-based intumescent coatings for steel applications N2 - A systematic approach was used to investigate the weathering-induced degradation of a common water–based intumescent coating. In this study, the coatings are intended for humid indoor applications on steel substrates. The coating contains ammonium polyphosphate, pentaerythritol, melamine, and polyvinyl acetate. By replacing each ingredient with a less water-soluble substance, the most vulnerable substances, polyvinyl acetate and pentaerythritol, were identified. Furthermore, the weathering resistance of the system was improved by exchanging the ingredients. The coatings were stressed by artificial weathering tests and evaluated by fire tests. Thermogravimetry and Fourier-transform infrared spectroscopy were used to study the thermal decomposition. This study lays the foundation for the development of a new generation of water-based intumescent coatings. KW - Intumescence KW - Fire resistance KW - Fire protective coatings KW - Weathering KW - Thermogravimetric analyses PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1177/0734904120961064 SN - 0734-9041 SN - 1530-8049 VL - 39 IS - 1 SP - 72 EP - 102 PB - SAGE AN - OPUS4-52015 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Hyperbranched Flame Retardants N2 - Benefits of hyperbranched structure: Molecular weight, miscibility, number of FR groups, end-group functionalization, glass transition temperature, decreased PBT. Examples of hyperbranched FRs: Charring agent, silicone, triazine, etc. Systematic study of effect of chemical surrounding and impact of Complex shape of phosphorus-based hyperbranched polymers on flame retardant efficacy in epoxy resins. T2 - 16th Annual Conference on Trends in Fire Safety and Innovative Flame Retardants for Plastics CY - Würzburg, Germany DA - 23.10.2018 KW - Flame retardant KW - Hyperbranched polymers KW - Phosphoester KW - Phosphoramidate KW - Phosphorodiamidate KW - Phosphoramide KW - Pyrolysis PY - 2018 AN - OPUS4-46371 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - More Than the Sum of Its Parts: Multicomponent Flame Retardants N2 - Efficient flame retardancy is often achieved only when applying multicomponent systems. Flame retardants are combined or used together with adjuvants or synergists; fibres and fillers contribute to fire properties crucially. Multicomponent systems are discussed in their capacity as general and powerful strategy for achieving and optimizing flame retardant polymeric materials. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Fire Retardant KW - Synergy KW - Pseudo-synergy KW - Filler KW - Fibre reinforced polymers KW - Dripping Agent KW - Adjuvant KW - Synergist KW - Charring Agent KW - Mode of Action PY - 2021 AN - OPUS4-53198 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rabe, Sebastian T1 - Rummaging through industrial waste: Natural fibers in flame retarded thermoplastic starch biocomposites N2 - Thermoplastic starch polymer blends as biodegradable materials are well known and used mainly as packaging material. In order to exploit new application fields for these materials, additional properties such as flame retardancy or increased mechanical strength are required. This work focuses on the flammability and fire behavior of a thermoplastic starch/polyester blend reinforced with natural fibers derived from Mexican industry processes wastes, such as keratin fibers from the tannery industry or coconut fibers[1]. Different fiber contents as well as combinations of varying contents of aluminum trihydroxide, expandable graphite or ammonium polyphosphate were tested in LOI, UL94, cone calorimeter and TG-FTIR in order to investigate and assess the concentration dependence of the fibers and flame retardants as well as synergistic effects between both components. In combination with ammonium polyphosphate, the coconut fibers induce a synergistic effect by reinforcing the char residue and creating a more stable heat barrier during forced flaming combustion in the cone calorimeter. Synergism is also observed in the oxygen test. The recycling of otherwise wasted material is a true challenge in material development, thus this work is a first step in the direction of sustainable and biodegradable materials. T2 - Second International Conference on ECO-friendly Flame Retardant Additives and Materials (ECOFRAM) CY - Metz, France DA - 28.03.2018 KW - Biocomposite KW - Natural fibres KW - Industry processes wastes KW - Flammability KW - Sustainable PY - 2018 AN - OPUS4-44658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Rabe, Frederik A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Kaudelka, Sven T1 - Einfluss moderner Materialien auf die Rauchentwicklung bei Wohnungsbränden N2 - Bei einzelnen Objekten, die unter Laborbedingungen verbrennen, konnte schon seit längerer Zeit ein großer Unterschied zwischen älteren und neuen Möbeln hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Rauchentwicklung sowie der Rauchgaszusammensetzung festgestellt werden [1, 2]. In einer Serie von Großversuchen im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens TIBRO wurde in Zusammenarbeit mit der Feuerwehr Frankfurt in vier Großversuchen die Brand- und Rauchentwicklung in einem Wohnzimmer und einem angrenzenden Zimmer untersucht. Es wurden ältere Möbel und moderne Möbel sowie unterschiedliche Belüftungsbedingungen untersucht. Alle vier Brände gingen von einem Sessel aus, der mit einem Papierkissen entzündet wurde. Es wurden jeweils im Brandraum und im Nachbarraum Temperaturen gemessen sowie die zeitlich veränderliche Rauchgaszusammensetzung in zwei unterschiedlichen Raumhöhen in der Zimmermitte des Nachbarraums bestimmt [3]. Der Einfluss der in der Wohnung vorhandenen Materialien sowie der Einfluss der Belüftung auf die Brandentwicklung wurden untersucht. Sowohl die Art der Materialien als auch die Belüftung beeinflussen die Brandentwicklung signifikant. Statistiken und die Erfahrung der Feuerwehren zeigen, dass für Personen, die sich im Brandentstehungsraum befinden, die Hilfe der Feuerwehr in den meisten Fällen zu spät kommt. Für den Nachbarraum können anhand der Großversuche Abschätzungen über den Zeitgewinn für Personen, die sich dort befinden, abgeleitet werden. T2 - 63. vfdb Jahresfachtagung 2016 CY - Stuttgart, Germany DA - 8.05.2016 KW - Rauchentwicklung KW - Brand KW - Wohnung KW - Materialien PY - 2016 VL - 2016 SP - 253 EP - 266 PB - vfdb, Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes CY - Altenberge AN - OPUS4-36021 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Einfluss moderner Materialien auf die Rauchentwicklung bei Wohnungsbränden N2 - Bei einzelnen Objekten, die unter Laborbedingungen verbrennen, konnte schon seit längerer Zeit ein großer Unterschied zwischen älteren und neuen Möbeln hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Rauchentwicklung sowie der Rauchgaszusammensetzung festgestellt werden. In einer Serie von Großversuchen im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens TIBRO wurde in Zusammenarbeit mit der Feuerwehr Frankfurt in vier Großversuchen die Brand- und Rauchentwicklung in einem Wohnzimmer und einem angrenzenden Zimmer untersucht. Es wurden ältere Möbel und moderne Möbel sowie unterschiedliche Belüftungsbedingungen untersucht. T2 - Jahresfachtagung der vfdb 2016 CY - Stuttgart, Germany DA - 08.05.2016 KW - Rauchgase KW - Wohnungsbrände KW - Moderne Materialien PY - 2016 AN - OPUS4-36060 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Denkler, Tilman T1 - BAM-CCAI Fachworkshop zu einer Deutsch-Chinesischen Forschungskooperation N2 - Entwicklungsperspektiven der Konformitätsbewertung und Akkreditierung in Deutschland • Zielstellung der Studie • Methodischer Ansatz • Ergebnisse zur volkswirtschaftlichen Bedeutung der Konformitätsbewertung und der Akkreditierung • Schlussfolgerungen T2 - CCAI-Workshop CY - Berlin, Germany DA - 23.05.2016 KW - Studie Technopolis KW - Akkreditierung KW - Konformitätsbewertung PY - 2016 AN - OPUS4-36474 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Sicherheit für Menschen mit körperlicher, geistiger oder altersbedingter Beeinträchtigung N2 - Vorstellung des interdisziplinären Forschungsvorhaben SiME auf dem 3. BMBF Innovationsforum T2 - 3. BMBF-Innovationsforum "Zivile Sicherheit" CY - Berlin, Germany DA - 12.04.2016 KW - Evakuierung KW - Mobility KW - Evacuation KW - pedestrian dynamics PY - 2016 AN - OPUS4-36505 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scarfato, Paola A1 - Incarnato, L. A1 - Di Maio, L. A1 - Dittrich, Bettina A1 - Schartel, Bernhard T1 - Influence of a novel organo-silylated clay on the morphology, thermal and burning behavior of low density polyethylene composites N2 - The functionalization of a natural sodium montmorillonite (MMT) with (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane by a silylation procedure is presented, and its use as nanofiller in the melt compounding of low density polyethylene (LDPE) nanocomposites. In particular, the effects on the thermal stability and flame retardant properties of melt compounded LDPE nanocomposites are analyzed, with and without magnesium hydroxide (MH) as an additional conventional flame retardant. The purpose was to investigate possible synergistic effects between the two inorganic fillers on fire behavior. The obtained organosilylated clay showed higher interlayer spacing than the original MMT and good thermal stability, higher than that of many commercial organoclays modified with alkylammonium salts. Its addition to LDPE allowed the production of hybrids with nanoscale dispersion of the filler, as demonstrated by X-ray diffraction. The simultaneous presence of MH, which strongly interacts with the nanoclay, hindered intercalation of the polymer chains between the clay galleries and clay layer exfoliation within the LDPE resin. The investigation of the thermal and burning behavior of the LDPE nanocomposites indicated that the organosilylated clay alone shows only a limited residual protection layer effect. In combination with MH the nanocomposites have a small adverse effect on the reaction to small flame as measured by the Oxygen index and UL 94 testing, and, surprisingly, no effect on the peak heat release rate in the cone calorimeter. The quality of the fire residue was lacking on the microscopic scale. The ternary LDPE/MH/ organoclay systems investigated did not open the door to reducing MH content in halogen-free flame retardant LDPE yet, but demand further research. KW - Nano structures KW - Polymer-matrix composites KW - High-temperature properties KW - Thermoplastic resin KW - Burning behavior KW - Fire retardancy PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.05.053 SN - 1359-8368 VL - 98 SP - 444 EP - 452 PB - Elsevier AN - OPUS4-36865 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Pulm, A. T1 - Evacuation dynamics under consideration of vulnerable pedestrian groups N2 - The understanding of human behavior during evacuation processes is an important matter to improve the safety of infrastructures. In many countries, the implementation of performance based codes enables fire safety engineers to use computer based calculation tools to predict and evaluate pedestrian movement and human behavior in buildings. The models are based on experimentally obtained parameters and theoretical models. Pedestrian behavior can be influenced by the characteristics of the buildings (e.g. type of the building) as well as the characteristics of individuals and the pedestrian group. This paper shows that the approach of Required Safe Egress Time (RSET) / Available Safe Egress Time (ASET) is imprecise with regard on heterogeneous pedestrian groups, because this concept completely neglected the variability’s in individual pre-movement and movement abilities. T2 - Interflam CY - Royal Holloway College, London, UK DA - 04.07.2016 KW - Evacuation KW - Vulnerable groups KW - Simulation KW - Egress PY - 2016 SN - 978-0-9933933-1-0 SN - 978-0-9933933-3-4 VL - 1 SP - 769 EP - 774 CY - London, UK AN - OPUS4-36821 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Evacuation dynamics under consideration of vulnerable pedestrian groups N2 - The understanding of human behavior during evacuation processes is an important matter to improve the safety of infrastructures. In many countries, the implementation of performance based codes enables fire safety engineers to use computer based calculation tools to predict and evaluate pedestrian movement and human behavior in buildings. The models are based on experimentally obtained parameters and theoretical models. Pedestrian behavior can be influenced by the characteristics of the buildings (e.g. type of the building) as well as the characteristics of individuals and the pedestrian group. This paper shows that the approach of Required Safe Egress Time (RSET) / Available Safe Egress Time (ASET) is imprecise with regard on heterogeneous pedestrian groups, because this concept completely neglected the variability’s in individual pre-movement and movement abilities. T2 - Interflam CY - Royal Holloway College, London, UK DA - 04.07.2016 KW - Evacuation KW - Vulnerable groups KW - Simulation KW - Egress PY - 2016 AN - OPUS4-36822 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Kaudelka, Sven T1 - Fire safety of facades with polystyrol foam insulation N2 - Several fires involving ETIC (external thermal insulation composite) systems with polystyrene foam insulation in Germany led to an extensive discussion about fire safety of such systems. A collection initiated by the Frankfurt fire service of façade fires which include polystyrene insulation foam shows that especially fires which started in front of the buildings led to more severe fires of the façade than fires that started inside the buildings. In several fires the ignition source were burning waste containers. Three large scale tests which were initiated by German building ministries showed weaknesses of the existing systems when challenged by a bigger fire source in front of the façade. Since then measures have been introduced to enhance these systems and an additional test with a 200 kg wood crib in front of a large test rig has been used for approval of ETICS. However, the recently introduced German draft standard DIN E 4102-20 does not take these changes into account although real cases and the large scale tests showed that fire scenarios with a bigger ignition source as a waste container are not covered by the DIN E 4102-20. Numerical investigations show that regarding the heat flux to the area above the opening (e.g. a window) also only a fraction of real fires is covered. Additionally damaged systems have been investigated using the Single Burning Item (SBI) test with higher heat release rates of the burner. The damage significantly influenced the fire development of the specimen. Collapse of a damaged coating of an ETIC system occurred during the test and had a sudden fire growth as a result as the whole specimen was suddenly on fire. Several effects which could be seen in the intermediate scale tests correspond to observations which were made in the real cases. In Germany insulation of existing buildings is often enhanced with application of ETICS. In most cases the buildings are in use at the time when the construction takes place. At several stages of the construction process large amounts of unprotected polystyrene are stored in immediate proximity of the building and unprotected polystyrene can be in place on the façade for several weeks. As a consequence of the investigations challenges and possible measures to enhance fire safety of ETIC systems are discussed. T2 - Interflam 2016 CY - London, UK DA - 04.07.2016 KW - Fire scenarios KW - Fire safety KW - EPS PY - 2016 SN - 978-0-9933933-2-7 VL - 2016 SP - 1151 EP - 1162 PB - Interscience Communications CY - Bromley, UK AN - OPUS4-36895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard A1 - Timme, Sebastian A1 - Hörold, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Korzen, Manfred T1 - Composites in fire: Intermediate-scale testing of sandwich panels and shells N2 - Intermediate-scale testing is indispensable when investigating the fire resistance under simultaneous compressive load of components made of glass- and carbon-fibre-reinforced composites (GFRP and CFRP). BAM is successfully operating an intermediate-scale test stand, developed for a specimen size of 500 mm x 500 mm (1000 mm). The fire resistance in terms of fire stability of CFRP and GFRP sandwiches are investigated, e.g. at 20 % of their compressive failure load at room temperature. Times to failure increase by up to a factor of 4 due to intumescent coatings. For GFRP sandwiches, different core structures with and without additional flame retardants show an astonishing impact on time to failure. CFRP shell structures are investigated on the intermediate scale with and without stringer reinforcements, resulting in completely different mechanical failure behaviour in the ultimate load test as opposed to the fire resistance test. The stringers become the only load-carrying part, while the shell acts as a protective layer. Thus the design exploiting this self-protection potential, i.e. the residue of the front skin protecting the load-bearing structure, is highlighted as a most promising route to enhance the fire resistance of lightweight materials. T2 - Interflam 2016 CY - Egham, Surrey, UK DA - 04.06.2016 KW - composite KW - fire stability KW - fire resistance KW - sandwich panels KW - shells KW - intermediate-scale testing PY - 2016 SN - 978-0-9933933-2-7 SN - 978-0-9933933-3-4 VL - 2 SP - 1465 EP - 1470 PB - Interscience communications AN - OPUS4-36892 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rabe, Sebastian T1 - Rapid mass calorimeter - High throughput fire performance screening N2 - Modern flame retardant polymeric materials often stand for multicomponent systems consisting of different ingredients. Using a variety of flame retardants, fillers, additives, synergists and adjuvants as well as applying different concentrations, particle size distributions, encapsulation, and so forth lead to a vast multidimensional matrix of possible formulations. Actual, comprehensive elucidations are no longer possible due to time, material and cost limitations. The task is dying for accelerated procedures, for high-throughput methods. Therefore we developed the Rapid Mass Calorimeter based on a Mass Loss Calorimeter with attached thermopile chimney and a linear motion unit for semi-automatic sample change. Together with the reduction in specimen size (2 cm x 2 cm), a saving of time around 70% and a saving of material of 96% is achieved not considering the strongly reduced calibration and maintenance efforts required for the Mass Loss Calorimeter. The correlations between the results of the Rapid Mass Calorimeter and the Cone Calorimeter as well as to the Oxygen Index and UL94 classification are described; the effects such as when reducing the specimen size are discussed. T2 - 27th Conference on Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials, BCC CY - Stamford, Connecticut, USA DA - 22.05.2016 KW - Rapid mass calorimeter KW - Accelerated fire testing KW - Bench-scale fire testing PY - 2016 AN - OPUS4-36867 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Wärmedämmverbundssysteme (WDVS) - Brandverhalten von WDVS N2 - Vortrag über Brandgefahren mit WDVS (Wäremdämmverbundsystemen) mit Polystyrolschaumdämmung, reale Brände, Brandversuche, Prüfmethoden T2 - Arbeitsgemeinschaft Schadenverhütung, Sitzung CY - Feuersozietät Berlin, Germany DA - 27.4.2016 KW - WDVS KW - Polystyrol KW - Brandverhalten KW - Sicherheit PY - 2016 AN - OPUS4-37009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multilayer graphene rubber nanocomposites N2 - Multilayer Graphene (MLG), a nanoparticle with a specific surface of BET = 250 m2/g and thus made of only approximately 10 graphene sheets, is proposed as a nanofiller for rubbers. When homogenously dispersed, it works at low loadings enabling the replacement of carbon black (CB), increase in efficiency, or reduction in filler concentration. Actually the appropriate preparation yielded nanocomposites in which just 3 phr are sufficient to significantly improve the rheological, curing and mechanical properties of different rubbers, as shown for Chlorine-Isobutylene-Isoprene Rubber (CIIR), Nitrile-Butadiene Rubber (NBR), Natural Rubber (NR), and Styrene-Butadiene Rubber (SBR). A mere 3 phr of MLG tripled the Young’s modulus of CIIR, an effect equivalent to 20 phr of carbon black. Similar equivalents are observed for MLG/CB mixtures. MLG reduces gas permeability, increases thermal and electrical conductivities, and retards fire behavior. The later shown by the reduction in heat release rate in the cone calorimeter. The higher the nanofiller concentration is (3 phr, 5 phr, and 10 phr was investigated), the greater the improvement in the properties of the nanocomposites. Moreover, the MLG nanocomposites improve stability of mechanical properties against weathering. An increase in UV-absorption as well as a pronounced radical scavenging are proposed and were proved experimentally. To sum up, MLG is interesting as a multifunctional nanofiller and seems to be quite ready for rubber development. T2 - 8th Conference on Times of Polymers (TOP) & Composites CY - Ischia, Italy DA - 19.06.2016 KW - Graphene KW - Rubber KW - Nanocomposite PY - 2016 AN - OPUS4-36869 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Matzen, Melissa T1 - Controlled dripping of flame retarded thermoplastics N2 - Dripping and melt flow of the pyrolysing polymer melt can be both a benefit and a detriment during a fire. Well-adjusted melt flow and dripping are regularly beneficial to pass small-scale fire tests. Flame retardants often significantly change the melt viscosity of polymeric materials. The influence of certain flame retardants on the dripping behaviour of four commercial polymers is analysed based on experimental monitoring of the mass loss due to dripping, drop size and drop temperature as a function of the furnace temperature applied to a rod-shaped specimen. Investigating the thermal transition, thermal and thermo-oxidative decomposition, as well as the viscosity of the polymer and collected drops accomplish the work and connects dripping and melt flow with physical and chemical processes. Various flame retardant mechanisms affect the dripping behaviour in the UL 94 test. A changed viscosity and reduction in decomposition temperature also play a major role. T2 - 4th International Symposium on Flame-Retardant Materials & Technologies, ISFRMT 2016 CY - Changchun, China DA - 15.06.2016 KW - Dripping KW - Fire testing KW - Flame retardancy KW - Thermoplastics PY - 2016 AN - OPUS4-36868 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Composites in fire: Intermediate-scale testing of sandwich panels and shells N2 - Intermediate-scale testing is indispensable when investigating the fire resistance under simultaneous compressive load of components made of glass- and carbon-fibre-reinforced composites (GFRP and CFRP). BAM is successfully operating an intermediate-scale test stand, developed for a specimen size of 500 mm x 500 mm (1000 mm). The fire resistance in terms of fire stability of CFRP and GFRP sandwiches are investigated, e.g. at 20 % of their compressive failure load at room temperature. Times to failure increase by up to a factor of 4 due to intumescent coatings. For GFRP sandwiches, different core structures with and without additional flame retardants show an astonishing impact on time to failure. CFRP shell structures are investigated on the intermediate scale with and without stringer reinforcements, resulting in completely different mechanical failure behaviour in the ultimate load test as opposed to the fire resistance test. The stringers become the only load-carrying part, while the shell acts as a protective layer. Thus the design exploiting this self-protection potential, i.e. the residue of the front skin protecting the load-bearing structure, is highlighted as a most promising route to enhance the fire resistance of lightweight materials. T2 - Interflam 2016, 14th International Interflam Conference CY - Egham, UK DA - 04.07.2016 KW - Composites KW - Carbon fibre KW - Shells KW - Sandwich panels KW - Fire resistance KW - Fire stabiliy KW - Stringer reinforced components PY - 2016 AN - OPUS4-36870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Fire safety of facades N2 - Fire safety of façades is a complex topic regarding the different façades systems which differ in build and as well in possible fire safety measures. A great variation of materials is used in façade systems which also have a wide spread variation of reaction-to-fire behaviour. As building regulations are national legislations the implementation of fire safety of façade systems in building regulations differs significantly in different countries. Therefore the testing and classification of façade systems differs as well hugely. Approaches to regulate the material only are as well in use as to concentrate mainly on large scale testing and several approaches in between. It was not possible yet to find a harmonized test for façades in Europe. However, in many countries severe fires with combustible façade systems brought the challenges of fire safety of façades to a greater awareness. An overview over different large scale test and implementation in building regulations shows the differences. Challenges in fire safety of façades regarding the testing, the weathering, aging and damage of the systems and the impact on fire safety are discussed. T2 - Interflam Konferenz 2016 CY - Royal Holloway College, London, UK DA - 4.07.2016 KW - Fire safety KW - Facades KW - Combustible PY - 2016 AN - OPUS4-37012 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Tailored bench-scale fire testing in research and development N2 - Research and development of flame retarded polymeric materials generate a strong demand for bench-scale fire testing saving costs, time, and material. Hereby the good correlation to the fire tests mandatory for later products is the key challenge. Three examples are presented for tailored bench-scale fire test set-ups based on recent projects in my working group: - STT MuFu+: A bench-scale set-up was designed to investigate intumescent coatings protecting steel. An electric oven was modified, so that the standard time temperature curve is applied to a 75 mm x 75 mm coated steel plate. The plate is tested in a vertical position the temperature increase is measured at its back. A high temperature endoscope is used for online observation of the intumescence. Perfect fire residues are produced ready for further investigation. - Rapid Mass Calorimeter: A bench-scale set-up was designed to speed up cone calorimeter testing. Specimen size reduction and using a modified mass loss calorimeter deliver crucial reduction in time and material needed for screening materials. More than 70 different materials, polymers and flame retarded polymers, have been used to understand the meaning of the results and to check the correlation with cone calorimeter results. - Bench-scale Cable Testing Module: A bench-scale set-up was designed to screen cables with respect to their performance in the large scale test (EN 50399). A module is proposed replacing the cone heater and balance in the cone calorimeter. Thus the whole set-up of the cone calorimeter is used determining the heat release by means of oxygen consumption, whereas the novel cable module become cheap and easy. A good correlation to EN 50399 was observed indicating the module being an excellent screening tool for the development of flame retardant cables. The three examples show how close tailored bench-scale testing comes to simulate the performance in larger mandatory fire tests. Proper bench-scale approaches are used for reliable inexpensive assessment when screening novel materials and products. Acknowledgements Thanks go to Michael Morys, who has elaborated the STT MuFu+ in his PhD, and Sebastian Rabe, who has elaborated the Rapid Mass Calorimeter in his PhD. Thanks go to Corning Optical Communications (Emanuela Gallo and Waldemar Stöcklein) for the joint project developing the Bench-scale Cable Testing Module. Thanks go to Patrick Klack elaborating the cable module. T2 - 252nd ACS National Meeting Fall 2016 CY - Philadelphia, USA DA - 21.08.2016 KW - Bench-scale fire testing PY - 2016 AN - OPUS4-37377 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Rubber / Multilayer graphene nanocomposites N2 - Rubbers are usually reinforced with a high content (> 40 phr) of carbon black (CB) and silica. In recent years several nanofillers have been proposed, including expanded graphite/graphene. Extremely low loading of nanoparticles can considerably improve the properties. In this contribution multilayer graphene (MLG) is investigated as efficient nanofiller for rubbers. MLG has a BET specific surface area of 250 m2/g. Compared to a single graphene sheet, the MLG used constitutes only approximately 10 graphene sheets. When homogenously dispersed, it works at low loadings enabling the replacement of CB, increase in efficiency, or reduction in filler concentration. Actually the appropriate preparation yielded nanocomposites in which just 3 phr are sufficient to significantly improve the rheological, curing and mechanical properties of different rubbers, as shown for Chlorine-Isobutylene-Isoprene Rubber (CIIR), Nitrile-Butadiene Rubber (NBR), Natural Rubber (NR), and Styrene-Butadiene Rubber (SBR). A mere 3 phr of MLG tripled the Young’s modulus of CIIR, an effect equivalent to 20 phr of carbon black. Similar equivalents are observed for MLG/CB mixtures. MLG reduces gas permeability, increases thermal and electrical conductivities, and retards fire behavior. The higher the nanofiller concentration is (3 phr, 5 phr, and 10 phr was investigated), the greater the improvement in the properties of the nanocomposites. Moreover, the MLG nanocomposites improve stability of mechanical properties against weathering. An increase in UV-absorption as well as a pronounced radical scavenging are proposed and were proved experimentally. To sum up, MLG is interesting as multifunctional nanofiller and seems to be quite ready for rubber development. T2 - 9th International Conference on Modification, Degradation and Stabilization of Polymers, MoDeSt 2016 CY - Cracow, Poland DA - 04.09.2016 KW - Graphene KW - Nanocomposites KW - Rubber KW - Reinforcement KW - Weathering stability PY - 2016 AN - OPUS4-37378 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Webb, A. T1 - Changes in façade regulations N2 - Recent facade fires worldwide have driven change in regulations for façade fire safety in different parts of the world. The Grenfell Tower fire 2017 in London triggered a thorough investigation of many aspects of the fire. One investigation was about the UK building regulations from Dame Judith Hackett 1,2. This investigation compares the UK with the situation other parts of the world. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Facade KW - Regulations KW - Australia KW - UK KW - Germany PY - 2019 SP - 183 EP - 197 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-48426 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Kaudelka, Sven A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Rabe, Frederik A1 - Klippel, A. T1 - Influence of modern furniture on the fire development in fires in homes N2 - About 80 % of all fire fatalities in Germany occur in fires in homes1. UK statistics show that living and bed room fires are more often responsible for fatalities than kitchen fires although kitchen fires occur much more often2. It has been known for some time that modern materials tend to burn differently from older materials and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades3-7. To investigate the influence of modern furniture and ventilation conditions of fires in homes a series of four large scale tests in two living rooms with adjacent rooms was performed by BAM and the Frankfurt fire service8. Two living rooms, one with older furniture and one with modern furniture were tested twice each. Each test started with the ignition of a paper cushion on an upholstered chair. The influence of modern materials on the fire development was investigated as well as the influence of the ventilation on the fire development. Two tests with closed windows and two tests with open windows were performed. Temperatures were measured in the living rooms and the adjacent rooms, gas compositions were measured in the adjacent rooms and videos were taken in all rooms. The ventilation as well as the different materials influenced the fire development regarding temperatures in the rooms and smoke production and composition significantly. The fire in the living room with modern furniture developed faster than the same setting with older furniture. More ventilation (open window) led to higher temperatures in the rooms and faster fire development as well. Smoke gas composition was measured in the adjacent rooms to assess the positive effect for a person being in the adjacent room and not in the room of fire origin. In all settings an upholstered chair was the first burning item. The modern upholstered chair was investigated in three pre-experiments under different conditions to enhance the understanding of the living room fires. The measured mass losses and derived mass loss rates have been used for numerical modelling of the pre-experiments. T2 - Fire and Materials Konferenz CY - San Francisco, USA DA - 06.02.2017 KW - Furniture KW - Fire KW - Large scale PY - 2017 SP - 280 EP - 294 PB - Interscience AN - OPUS4-42925 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame retardancy of polyolefins a bunch of thoughts N2 - After introducing into the activities and competence of BAM in the field of fire science, several aspects of successful and tailored flame retardancy of polyolefins are discussed. The talk gives an overview of the works relevant for developing flame retardant polyolefins performed in the working group flame retardancy of polymers. The hypothesis of conservation of effective heat of combustion is proposed. The role of charring, inert fillers, protection layer, and intumescence is assessed for flame retarded polyolefins. Distinct routes of optimization sketched. Examples of controlling the dripping and melt flow to obtain the desired fire behaviour are discussed. Finally the cable modul for the cone calorimeter is presented. T2 - Corning FR Workshop CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2018 KW - Flame retardancy KW - Bench scale fire testing KW - Flame retardant modes of action KW - Polyolefins KW - Melt dripping KW - Cables PY - 2018 AN - OPUS4-45324 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Morys, Michael A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Sturm, Heinz A1 - Schartel, Bernhard T1 - Variation of intumescent coatings revealing different modes of action for good protection performance N2 - Thermal insulation and mechanical resistance play a crucial role for the performance of an intumescent coating. Both properties depend strongly on the morphology and morphological development of the foamed residue. Small amounts (4 wt%) of fiberglass, clay and a copper salt, respectively, are incorporated into an intumescent coating to study their influence on the morphology and Performance of the residues. The bench scale fire tests were performed on 75 x 75 x 2 mm³ coated steel plates according to the standard time–temperature curve in the Standard Time Temperature Muffle Furnace+ (STT Mufu+). It provided information about foaming dynamics (expansion rates) and thermal insulation. Adding the copper salt halved the expansion height, whereas the clay and fiberglass Change the height of the residue only moderately. The time to reach 500 °C was improved by 31% for clay and 15% for the other two fillers. Nondestructive micro computed tomography is used to assess the inner structure of the residues. A transition of the residue from a black, carbonaceous foam with closed cells into an inorganic, residual open cell sponge occurs at high temperatures. This transition is due to a loss of carbon; the change in microstructure is analyzed by scanning electron microscopy. Additional mechanical tests are performed and interpreted with respect to the results of the morphology analysis. Adding clay or copper salt improved the mechanical resistance tested by a factor 4. The additives significantly influence the thickness and foaming Dynamics as well as the inner structure of the residues, whereas their influence on insulation Performance is moderate. In conclusion, different modes of action are observed to achieve similar insulation performance during the fire test. KW - Intumescence KW - Coating KW - Bench scale fire testing KW - Computed tomography KW - Fire resistance PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1007/s10694-017-0649-z SN - 0015-2684 SN - 1572-8099 VL - 53 IS - 4 SP - 1569 EP - 1587 PB - Springer AN - OPUS4-40751 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Hoppe, Johannes A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - Steidl, Heiko A1 - Seiberling, Jochen A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 4: Technische Prüfvorschriften für die Prüfung der Dichtungssysteme für Brückenbeläge auf Stahl, TP BEL-ST N2 - Die „Technischen Lieferbedingungen und Technischen Prufvorschriften fur Ingenieurbauten“ (TL/TP-ING), Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 4 „Technische Prufvorschriften fur die Prufung der Dichtungssysteme fur Bruckenbelage auf Stahl“ (TP BEL-ST), Ausgabe 2026, wurden von der Forschungsgesellschaft fur Strasen- und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitskreis „Belage auf Betonbrucken“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) erarbeitet und im Arbeitsausschuss „Bruckenbelage“ fertiggestellt. KW - Bundesfernstraßenbereich KW - Stahlbrücken KW - Materialprüfverfahren KW - Systemprüfverfahren PY - 2026 SN - 978-3-86446-428-3 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 32 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Hoppe, Johannes A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - Steidl, Heiko A1 - Seiberling, Jochen A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 4: Technische Lieferbedingungen für Baustoffe der Dichtungssysteme für Brückenbeläge auf Stahl, TL BEL-ST N2 - Die „Technischen Lieferbedingungen und Technischen Prufvorschriften fur Ingenieurbauten“ (TL/TP-ING), Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 4 „Technische Lieferbedingungen fur Baustoffe der Dichtungssysteme fur Bruckenbelage auf Stahl“ (TL BEL-ST), Ausgabe 2026, wurden von der Forschungsgesellschaft fur Strasen- und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitskreis „Belage auf Betonbrucken“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) erarbeitet und im Arbeitsausschuss „Bruckenbelage“ fertiggestellt. KW - Brückenbeläge KW - Bundesfernstraßenbereich KW - Qualitätskriterien KW - Anforderungen PY - 2026 SN - 978-3-86446-467-6 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 37 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65955 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Anderson, J. T1 - Special issue: Facade fire safety N2 - Façade fires are of growing concern worldwide. Severe facade fires in different parts of the world as well as activities in many countries regarding the testing of facades show the urgency of the fire safety challenges in façade fires. The need for knowledge and a wide Archive of work in this area has become evident after recent incidents which involved extensive facade fires. These include the tragic fires in Dubai and Grenfell Tower in 2017 in the United Kingdom. In many cases, the widespread live news coverage of the events and size of These fires has emphasized the need for progress in the understanding of the processes involved in these fires and put pressure upon the fire safety engineering community to find effective solutions. KW - Testing KW - Safety PY - 2021 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10991018/2021/45/5 SN - 0308–0501 SN - 1099-1018 VL - 45 IS - 5 SP - 583 EP - 696 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-53102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardancy A Bunch of Thoughts N2 - The presentation gives an overview of actual research adtivities in the field of flame retardant polymers. Details are selected illuminating the scientific topic beyond the state of the art. Different concepts are illustrated with own results obtained in different Research projects over the last 15 years. T2 - public lecture at CIATEC CY - León, Guanajuato, México DA - 06.02.2019 KW - Flame retardant KW - Modes of action KW - Mechanisms KW - Fire testing KW - Pyrolysis KW - Calorimetry PY - 2019 AN - OPUS4-50078 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea A1 - Piechnik, Kira T1 - Vehicle fires: significant fire hazard in transportation infrastructure N2 - The zeolitic imidazole framework-8 (ZIF-8) is a crystalline porous material that has been widely employed as template to fabricate porous nitrogen-doped carbons with high microporosity via thermal treatment at high temperatures. The properties of the carbon scaffold are influenced by the pore structure and chemical composition of the parent ZIF. However, the narrow pore size distribution and microporous nature from ZIF-8 often results in low mesopore volume, which is crucial for applications such as energy storage and conversion. Here we show that insertion of N-heterocyclic amines can disrupt the structure of ZIF-8 and dramatically impact the chemical composition and pore structure of the nitrogen-doped carbon frameworks obtained after high-temperature pyrolysis. Melamine and 2,4,6-triaminopyrimidine were chosen to modify the ZIF-8 structure owing to their capability to both coordinate metal ions and establish supramolecular interactions. Employing a wide variety of physical characterization techniques we observed that melamine results in the formation of a mixed-phase material comprising ZIF-8, Zn(Ac)6(Mel)2 and crystallized melamine, while 2,4,6-triaminopyrimidine induces the formation of defects, altering the pore structure. Furthermore, the absence of heterocyclic amine in the ZIF-8 synthesis leads to a new crystalline phase, unreported to date. The thermal conversion of the modified ZIFs at 1000 °C leads to nitrogen-doped carbons bearing Zn moieties with increased surface area, mesopore volume and varying degree of defects compared to ZIF-8 derived carbon. This work therefore highlights both the versatility of heterocyclic amines to modify the structure of framework materials as well as their role in tuning pore structure in nitrogen-doped carbons, paving the way to targeted design of high-performance electrodes for energy storage and conversion. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Vehicle fires PY - 2025 SP - 1291 EP - 1298 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-63924 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Digging in the dirt: Using natural fibers from industrial waste in flame retarded thermoplastic starch biocomposites N2 - To exploit application fields beyond packaging for biodegradable materials, flame retardancy and increased mechanical strength are usually required. This work focuses on the flammability of a thermoplastic starch/polyester blend reinforced with natural fibers derived from Mexican industry processes wastes, such as keratin fibers from the tannery industry, coconut fibers (coconut industry), and agave tequilana fibers and henequen fibers from tequila industry. Different fiber contents as well as combinations of varying contents of aluminum trihydroxide, expandable graphite, aluminum diethylphosphinate or ammonium polyphosphate are investigated. It is the goal to propose sustainable waste fibers as adjuvants improving the flame retardancy. This work provides the proof of principle for sustainable biodegradable flame retarded biocomposites. T2 - Flame 2018, 30th Annual Conference on Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials CY - San Antonio, TX, USA DA - 19.05.2019 KW - biocomposite KW - sustainable KW - natural fibers KW - renewable KW - industrial waste KW - sustainability KW - thermoplastic starch KW - flame retardant PY - 2019 AN - OPUS4-48143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Schartel, Bernhard A1 - Schoch, Rebecca A1 - Schubert, Martina T1 - Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe - Wie beeinflussen Flammschutzmittel die Rauchgaszusammensetzung im Brandfall? N2 - Der steigende Einsatz von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (Wood Plastic Composite, WPC) erfordert das Wissen um seine spezifischen Eigenschaften, insbesondere dem Brand risiko. Dabei können Flammschutzmittel die Entflammbarkeit, Wärmeabgabe und die Brandausbreitung des Materials verringern. Deshalb sind der gezielte und effiziente Einsatz und die Kenntnis über die Wirkungsweise der Flammschutzmittel im WPC für den Brandschutz von enormer Bedeutung. Dazu gehört auch die Rauchentwicklung im Brandfall. Rauch beeinflusst aufgrund seiner Toxizität und seiner Sichttrübung die Fluchtmöglichkeit der betroffenen Personen. In der Rauchkammer nach ISO 5659-2 wird die Rauchentwicklung von flachen Werkstoffproben ermittelt. Die Rauchgastoxizität bzw. die Rauchgaszusammensetzung wird mithilfe der FTIR (Fourier Transformierte Infrarot)-Spektroskopie ermittelt. Frei werdende Partikel schädigen die Atemorgane und beeinflussen damit auch die Fluchtfähigkeit von Personen im Brandfall. Aussagen zur Partikelemission können mithilfe eines an die Rauchkammer gekoppelten Partikelanalysators getroffen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene flammgeschützte WPC-Systeme hinsichtlich ihres Rauchverhaltens in der Rauchkammer untersucht. Die Ergebnisse zu emittierten toxischen Gasen, Partikeln und zur Rauchentwicklung werden vorgestellt und in Abhängigkeit von den eingesetzten Flammschutzmitteln im WPC diskutiert. KW - Rauchgase KW - Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe KW - Partikel KW - Flammschutz PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201900020 VL - 96 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley AN - OPUS4-48157 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mund, M. A1 - Häßler, Dustin A1 - Schaumann, P. A1 - Hothan, Sascha A1 - Schartel, Bernhard T1 - Experimentelle Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit von reaktiven Brandschutzsystemen N2 - Reaktive Brandschutzsysteme finden im baulichen Brandschutz Anwendung zur Erhöhung des Feuerwiderstands von Stahlkonstruktionen. Neben den Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer können damit auch Ansprüche an die Ästhetik erfüllt werden. Die profilfolgende Applikation und die geringen Trockenschichtdicken der Produkte ermöglichen es, das filigrane Erscheinungsbild von Stahlkonstruktionen aufrechtzuerhalten. Neben der thermischen Schutzwirkung muss auch die Dauerhaftigkeit der Brandschutzbeschichtung sichergestellt werden. Die Bewertungsmethoden, die auf europäischer Ebene durch das EAD 350402-00-1106 zur Verfügung stehen, zielen auf eine Nutzungsdauer von zehn Jahren ab. Prüfverfahren für einen darüber hinausgehenden Zeitraum sind nicht beschrieben. In diesem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Bewitterung auf das Expansionsverhalten, zur thermischen Schutzwirkung und zu den während des Aufschäumens im Brandfall stattfindenden Reaktionen vorgestellt. Die Versuche wurden an einem wasserbasierten und einem epoxidharzbasierten reaktiven Brandschutzsystem durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 20470 N erzielt. KW - Brandschutz KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Brandversuche KW - Alterung KW - Dauerhaftigkeit PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/stab.202200063 SN - 0038-9145 VL - 92 IS - 2 SP - 93 EP - 102 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-56346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Günther, Martin T1 - Flame retardancy of polyurethanes N2 - Polyurethanes (PU) represent one of the most versatile classes of plastics. They are processed and used as thermoplastic, elastomer, and thermoset. The requirements regarding flammability are correspondingly versatile. Depending on the material and the field of application, specific fire tests have to be fulfilled. This paper describes the different concepts used to fulfil these requirements by choosing the right raw materials and flame retardants. KW - Polyurethane KW - Flame retardant KW - Foam KW - Flammability KW - Pyrolysis KW - Cone calorimeter PY - 2020 VL - 17 IS - 1 SP - 44 EP - 48 PB - Dr. Gupta AN - OPUS4-50737 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Markwart, J. C. A1 - Wurm, F. R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Sulfur's role in the flame retardancy of thio-ether–linked hyperbranched polyphosphoesters in epoxy resins N2 - Hyperbranched polyphosphoesters are promising multifunctional flame retardants for epoxy resins. These polymers were prepared via thiol-ene polyaddition reactions. While key chemical transformations and modes of actions were elucidated, the role of sulfur in the chemical composition remains an open question. In this study, the FR-performance of a series of phosphorus-based flame retardant additives with and without sulfur (thioethers or sulfones) in their structure are compared. The successful synthesis of thio-ether or sulfone-containing variants is described and verified by 1H and 31P NMR, also FTIR and MALDI-TOF. A decomposition process is proposed from pyrolytic evolved gas analysis (TG-FTIR, Py-GC/MS), and flame retardancy effect on epoxy resins is investigated under pyrolytic conditions and via fire testing in the cone calorimeter. The presence of sulfur increased thermal stability of the flame retardants and introduced added condensed phase action. Likely, Sulfur radical generation plays a key role in the flame-retardant mode of action, and sulfones released incombustible SO2. The results highlight the multifunctionality of the hyperbranched polymer, which displays better fire performance than its low molar mass thio-ether analogue due to the presence of vinyl groups and higher stability than its monomer due to the presence of thio-ether groups. KW - Phosphoester KW - Hyperbranched KW - Sulfur KW - Thio-ether KW - Flame retardant KW - Epoxy resin PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.109390 SN - 0014-3057 VL - 122 SP - 109390 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50238 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, I. A1 - Kebelmann, Katharina A1 - Risse, S. A1 - Dieguez-Alonso, A. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Strecker, C. A1 - Behrendt, F. T1 - Hydroliquefaction of Two Kraft Lignins in a Semibatch Setup under Process Conditions Applicable for Large-Scale Biofuel Production N2 - Hydroliquefaction is a possible pathway to produce liquid transportation fuels from solid feedstocks like coal or biomass. Though much effort has been put into the investigation of maximizing the oil yield using expensive catalysts and pasting oils in batch setups, little is known about how to commercialize the process. This work aims at the demonstration of lignin hydroliquefaction under conditions interesting for commercial operation. The results from hydroliquefaction experiments of two different lignin types using a cheap iron-based catalyst and anthracene oil as the pasting oil in a semibatch system are presented here. Oil yields of above 50% are reached without observing coke formation. Extensive analyses of the feedstocks and product oils were performed. The process supplies high-quality oil, while differences in the decomposition path of both lignin types are observed. An high heating value of 39 400 J/g and H/C and O/C ratios of up to 1.6 and 0.1, respectively, are detected for the produced bio-oils. KW - Lignin KW - Hydroliquefaction KW - Biofuel PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b02572 SN - 0887-0624 SN - 1520-5029 VL - 33 IS - 11 SP - 11057 EP - 11066 PB - ACS AN - OPUS4-50102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piechnik, Kira A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea T1 - Characterization and assessment of smoke emissions from smouldering forest fires: a combined experimental and numerical approach N2 - This article builds upon the publication "Comprehensive Laboratory Study on Smoke Gases During the Thermal Oxidative Decomposition of Forest and Vegetation Fuels"1 in Fire and Materials, 2024, summarizing the experimental methodology and highlighting key findings. The study investigates the gas-phase composition of smoke emissions from forest and vegetation fuels. The study focuses on pine-dominated ecosystems in Eastern Germany, with the objective of improving the understanding of wildfire-related gaseous emissions, as a contribution to the German pilot activities within the EU Project TREEADS. Using a modified DIN tube furnace in a bench-scale setup, the investigation centers on gaseous emissions from five trees and two ground cover species, explicitly excluding particulate matter. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, UK DA - 30.06.2025 KW - Wildfire PY - 2025 SP - 288 EP - 294 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-63999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Yin, Huajie A1 - Sypaseuth, Fanni D. A1 - Schubert, M. A1 - Schoch, R. A1 - Bastian, M. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Routes to halogen‐free flame‐retardant polypropylene wood plastic composites N2 - Developing halogen‐free flame retardants with reasonably high efficiency, which thus function at limited loadings in polypropylene‐based wood/plastic composites (WPC), is still a challenge. Cost‐effective flame‐retarded WPC have been identified as a way to open the door to an interesting, broader spectrum of application in the building and transportation sectors. This work imparts a systematic comprehensive understanding and assessment of different basic routes to halogen‐free flame‐retarded WPC, taking into account economic and environmental considerations. Cheap, halogen‐free single‐component flame retardants and their multicomponent systems are investigated at reasonable filling grades of 20 wt%. The basic routes of promising synergistic multicomponent systems are discussed, and their potential and Limits assessed. Optimizing the consistency of fire residue; closing the surface of inorganic‐organic residual layers; the thermal stabilization and design of the residue, eg, synergistic combination of ammonium polyphosphate and expandable graphite; and the combination of different flame‐retardant mechanisms, eg, intumescence and flame inhibition, are proposed as promising routes to boost the flame‐retardant efficiency. KW - Flammability KW - Halogen‐free KW - Multicomponent systems KW - Polypropylene KW - Wood plastic composite (WPC) PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/pat.4458 SN - 1099-1581 SN - 1042-7147 VL - 30 IS - 1 SP - 187 EP - 202 PB - Wiley AN - OPUS4-46909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - van Hees, P. T1 - Special Issue on Facade Fire Safety N2 - This Special Issue of Fire and Materials brings together a Collection of papers that were presented at the 2016 Interflam conference in the Fire & Facades session along with recent submissions to the Fire and Materials Journal that are very relevant to the Fire and Facades subject. Having attended the Interflam conference, all Fire and Materials Journal editors who attended realised the importance of this topic. We felt it important that this session content would both be reviewed and made available to a wider audience and that it was timely that we featured this increasing important topic in our journal. Accordingly, authors of selected papers were invited to update and extend their papers for journal submission, and other appropriate peer review papers subsequently submitted to the journal were included in the collection. KW - Editorial PY - 2018 SN - 0308–0501 VL - 42 IS - 5 SP - 463 EP - 577 PB - Wiley CY - London AN - OPUS4-53104 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Understanding flame retardant modes of action: a wellspring for evidence-based development N2 - Although the main flame retardant modes of action are known, in practise the detailed scientific understanding usually falls short, when it comes to modern multicomponent systems, the important tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. The description of the flame retardant modes of action remains usually vague and fragmentary. This talk tries to deliver thought-provoking impulses how the understanding of the fire behaviour and flame retardancy can be utilized to direct the development of future flame retardant polymer products. Some overseen details are picked up as well as rethinking of concepts memorised long ago is encouraged to discover something new. Furthermore, the talk tries to fill the gap between flame retardant modes of action and fire performance constituting a product. This talk promotes the evidence-based development of flame retardant polymers T2 - FRPM 2019, 17th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Turku, Finland DA - 26.06.2019 KW - Flame retardant KW - Modes of action KW - Fire behaviour PY - 2019 AN - OPUS4-48551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, Sruthi A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Ruckdäschel, Holger A1 - Schartel, Bernhard T1 - Adapting intumescent/low-melting glass flame-retardant formulations for transfer to glass-fiber-reinforced composites and postfiremechanical analysis N2 - The residual post-fire mechanical properties of fiber-reinforced epoxy (EP) composites are influenced by their fire residues after burning. This study uses intumescent/low-melting glass flame retardants (FRs) to tailor fire residues in epoxy resin. Processibility of prepregs, and their quality are analysed for transfer of the flame-retardant epoxy resins to layered glass-fiber reinforced composites (GFRCs). Minimal effects were found on the pre-fire flexural strengths of the composites due to low loading of the FRs. However, when transferred to GFRCS, the fire residues diminish significantly. Process, testing, and material adaptations are required to improve theoretical and experimental estimations of the post-fire mechanics of the composites. T2 - SAMPE Europe Conference 2023 Madrid - Spain CY - Madrid, Spain DA - 03.10.2023 KW - Fire residue KW - Prepregs KW - Mechanics PY - 2023 AN - OPUS4-60789 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutzmechanismen in der Kunststofftechnik N2 - The main flame retardant modes of action are known, nevertheless in practise the detailed scientific understanding usually falls short, when it comes to modern multicomponent systems, the important tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. The description of the flame retardant modes of action remains usually vague and fragmentary. This talk tries to deliver thought-provoking impulses how the understanding of the fire behaviour and flame retardancy can be utilized to direct the development of future flame retardant polymer products. Some overseen details are picked up as well as rethinking of concepts memorised long ago is encouraged to discover something new. Furthermore, the talk tries to fill the gap between flame retardant modes of action and fire performance constituting a product. This talk promotes the evidence-based development of flame retardant polymers. T2 - VDI-Vortrag, AK “Kunststofftechnik” des VDI-Bezirksverein Nürnberg e.V. CY - Erlangen, Germany DA - 20.11.2019 KW - Modes of action KW - Flame retardancy KW - Charring KW - Flame inhibition KW - Fuel dilution KW - Protective layer PY - 2019 AN - OPUS4-49759 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - SiME - Movement of the impaired? N2 - Übersicht über aktuelle Studien zu Bewegungskenngrößen heterogener Personengruppen T2 - Jahrestagung RiMEA CY - Berlin, Germany DA - 05.10.2017 KW - Evakuierung KW - Barrierefreiheit KW - Menschen mit Beeinträchtigungen PY - 2017 AN - OPUS4-43505 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Böhning, Martin A1 - Krafft, Bernd A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multilayer graphene chlorine isobutyl isoprene rubber nanocomposites: influence of the multilayer graphene concentration on physical and flame-retardant properties N2 - In recent years, different nanoparticles have been proposed and successfully introduced as nanofillers in rubber nanocomposites. In this study, multilayer graphene (MLG) is proposed as a nanoparticle that functions efficiently at low concentrations. MLG consists of just 10 or so graphene sheets. Chlorine isobutyl isoprene rubber (CIIR)/MLG nanocomposites with different MLG loadings were prepared using an ultrasonically assisted solution mixing procedure followed by two-roll milling. The incorporation of MLG provides a clear improvement in the rheological, mechanical, curing, and gas barrier properties of the nanocomposites. Adding only 3 phr ofMLGto CIIR increased the Young’s modulus by more than two times and reduced the permeability ofO2 andCO2 by 30%. Higher nanofiller concentrations yielded further improvement in the properties of the nanocomposites. Moreover, CIIR/MLG nanocomposites showed reduced flammability. KW - Graphene KW - Rubber KW - Nanocomposites KW - Flammability KW - Reinforcement PY - 2016 DO - https://doi.org/10.5254/rct.15.84838 SN - 0035-9475 VL - 89 IS - 2 SP - 316 EP - 334 AN - OPUS4-37595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Löhnert, Andrea A1 - Monreal, Nils A1 - Knaust, Christian A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Krause, U. T1 - CFD modeling approach of smoke toxicity and opacity for flaming and non-flaming combustion processes N2 - Current engineer’s methods of fire safety design include various approaches to calculate the fire Propagation and smoke spread in buildings by means of computational fluid dynamics (CFD). Because of the increased computational capacity, CFD is commonly used for prediction of time-dependent safety parameters such as critical temperature, smoke layer height, rescue times, distributions of chemical products, and smoke toxicity and visibility. The analysis of smoke components with CFD is particularly complex, because the composition of the fire gases and also the smoke quantities depends on material properties and also on ambient and burning conditions. Oxygen concentrations and the temperature distribution in the compartment affect smoke production and smoke gas toxicity qualitatively and quantitatively. For safety designs, it can be necessary to take these influences into account. Current smoke models in CFD often use a constant smoke yield that does not vary with different fire conditions. If smoke gas toxicity is considered, a simple approach with the focus on carbon monoxide is often used. On the basis of a large set of experimental data, a numerical smoke model has been developed. The developed numerical smoke model includes optical properties, production, and toxic potential of smoke under different conditions. For the setup of the numerical model, experimental data were used for calculation of chemical components and evaluation of smoke toxicity under different combustion conditions. Therefore, averaged reaction equations were developed from experimental measurements and implemented in ANSYS CFX 14.0. KW - Fire modeling KW - Fire safety KW - Computational fluid dynamics (CFD) KW - Smoke toxicity PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2340 SN - 1099-1018 VL - 40 IS - 6 SP - 759 EP - 772 PB - Wiley CY - West Sussex, UK AN - OPUS4-37514 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Berger, Anka A1 - Gude, Nicolas T1 - Investigation of smoke gases and temperatures during car fire – large-scale and small-scale tests and numerical investigations N2 - The hazards for passengers during vehicle fires result from the increasing temperature and the emitted smoke gases. A fire was set on a car to investigate the development of temperature and of gaseous fire products in the passenger compartment. The study was based on a full-scale test with a reconstructed scene of a serious car fire. The aim of this work was to identify the conditions for self-rescuing of passengers during a car fire. A dummy, equipped with several thermocouples, was placed on the driver’s seat. Also, the smoke gases were continuously collected through a removable probe sensor corresponding to the nose of the dummy in the passenger compartment and analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy. Additionally, several car components were investigated in the smoke density chamber (smoke emission and smoke gas composition). It was found that the toxic gases already reached hazardous levels by 5 min, while the temperatures at the dummy were at that time less than 80 °C. The toxicity of smoke gases was assessed using the fractional effective dose concept. The various experimentally parameters (temperature and smoke gas composition) were implemented into numerical simulations with fire dynamics simulator. Both the experimental data and the numerical simulations are presented and discussed. KW - Smoke gases KW - FTIR spectroscopy KW - Car fire KW - Temperatures KW - FED KW - Numerical simulations PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2342 SN - 1099-1018 VL - 40 IS - 6 SP - 785 EP - 799 PB - Wiley CY - Sussex, UK AN - OPUS4-37518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Evakuierung von Gebäuden N2 - Einfügung und Übersicht ich die Anforderungen an Engineering Data-Sets als Input-Parameter für Simulationsmodelle der Personenbewegung T2 - Sitzung der Arbeitsgemeinschaft Betrieblicher Brandschutz Berlin CY - Berlin, Germany DA - 12.07.2016 KW - Evakuierung KW - Simulation KW - Human Factors PY - 2016 AN - OPUS4-37737 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wilkie, Charles A. A1 - Camino, Giovanni T1 - Recommendations on the scientific approach to polymer flame retardancy: Part 1—Scientific terms and methods N2 - The correct use of scientific terms, performing experiments accurately, and discussing data using unequivocal scientific concepts constitute the basis for good scientific practice. The significance and thus the quality of scientific communication rely on the proper use of terms and methods. It is the aim of this two-part article to support the community with recommendations for discussing the flame retardancy of polymers by addressing some of the most relevant points. The first article (part one of two) clarifies some scientific terms and, in some cases, such as for ‘‘pyrolysis,’’ ‘‘thermal decomposition,’’ and ‘‘fire resistance,’’ critically discusses their definitions in the field of fire science. Several comments are made on proper fire testing and thermal analysis, including some thoughts on uncertainty in fire testing. The proper use of distinct concepts in flame retardancy is discussed briefly in the subsequent second article (part two). This article tries to Balance imparting background on the subject with recommendations. It encourages to check scientific practice with respect to communication and applying methods. KW - Pyrolysis KW - Fire testing KW - Char KW - Flame retardant KW - Flammability KW - Fire property PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1177/0734904116675881 SN - 0734-9041 SN - 1530-8049 VL - 34 IS - 6 SP - 447 EP - 467 PB - SAGE AN - OPUS4-38115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Born in fire to kill fire – graphene in flame retardant nanocomposites N2 - Carbon black, multiwall carbon nanotubes, expanded graphite, multilayer graphene and graphene are compared comprehensively as flame retardants in nanocomposites to each other. Different polymer matrices are investigated as well as changing the concentration of the carbon fillers. Distinct combinations of graphene with conventional flame retardants are investigated. Phenomena and mechanisms are identified controlling the pyrolysis and fire behavior. The viscosity of the nanocomposites and their thermal conductivity as well are dramatically changed compared to the polymers influencing the time to ignition and flammability. During pyrolysis graphene functioned as inert filler and formed a residual protective layer reducing the peak heat release rate. The influence of graphene on the effectivity of various conventional halogen-free flame retardants depends strongly on their modes of action. The addition of a small amount of graphene to an intumescent flame retardant poly(propylene) led to an improvement in the cone calorimeter. The further increase of graphene content gained deceleration of swelling and a decrease of the final height of the intumescent layer. In combination with metal hydroxide, 1 wt% graphene closed the macroscopic surface structure and densified the microscopic structure of the fire residues tremendously. Due to this improved residue structure, metal hydroxides and graphene showed synergistic cooperation in terms of oxygen index and UL 94 classification (HB/V-1 to V-0). T2 - Rudolstädter Kunststoff-Tag CY - Rudolstadt, Germany DA - 12.10.2016 KW - Graphene KW - Nanocomposite KW - Flame retardant KW - Flammability KW - Pyrolysis PY - 2016 AN - OPUS4-38116 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Hydrogen in Welded Microstructures of T24 Steel: Effect on Mechanical Properties and Corresponding Hydrogen Diffusion N2 - Low-alloyed CrMoV steels, such as T24, are widely used for welded components in fossil power stations due to their excellent creep-strength. Spectacular failure cases in the recent years exhibited severe cracking in T24 welds. The results showed that hydrogen-assisted cracking (HAC) occurring up to 200 degree Celsius cannot be excluded. Hence, a basic understanding is necessary on how hydrogen affects the material properties of welded microstructures. In this regard, each weld microstructure (HAZ and weld metal) has influence on the HAC susceptibility and respective hydrogen diffusion. Thus, the present contribution summarizes different results obtained from experiments with grades T24 (CrMoV alloy) and T22 (CrMo) and thermally simulated HAZ. Tensile tests were conducted with hydrogen charged specimens and compared to hydrogen-assisted stress corrosion cracking results obtained from slow strain rate tests (SSRT) up to 200 degree Celsius. Electrochemical permeation and degassing experiments were performed to identify a particular weld microstructure influence on hydrogen diffusion and trapping (especially in the HAZ). The results showed that T24 base material has improved resistance to hydrogen-assisted degradation/cracking. In contrast, the as-welded HAZ had remarkably increased susceptibility (tesnile tests at hydrogen concentration of 1 to 2 ppm). SSRT experiments confirmed this at elevated temperatures for both the T24 and the T22. Hence, the evaluation of a particular degradation of the mechanical properties should be performed independently for each weld microstructure. In addition, the HAZ showed decreased diffusion coefficients (at room temperature) of approximately one magnitude compared to the base materials. Trapped hydrogen was determined in the T24 at temperatures up to 120 degree Celsius compared to 75 degree Celsius in the T22. This has to be considered in case of changing operational temperatures, e.g. in the case of start-up and shutdown processes of boiler components. T2 - 10th Conference on Trends in Welding Research CY - Tokyo, Japan DA - 11.10.2016 KW - Degradation of Mechanical Properties KW - Hydrogen KW - Creep-resistant Steel KW - Weld Joint KW - Diffusion PY - 2016 AN - OPUS4-37827 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert T1 - High resolution study of the metal magnetic memory technique N2 - The measurement of spontaneous magnetic stray fields of ferromagnetic materials is considered as a new method of non-destructive testing, the Metal Magnetic Memory method. Usually fluxgate sensors with spatial resolution in the order of a few millimeters are used as receivers. This contribution discusses the application of GMR (Giant Magneto Resistance) sensors with a spatial resolution in the micrometer range. Studies reveal that GMR sensors can detect clear demarcated plastic deformations in S235JR steel. Furthermore we present high spatial resolution magnetic measurements of deformation induced martensite formation of AISI 304 metastable austenitic steel for different deformation states. T2 - The International Conference on Diagnostics of Structures and Components using Metal Magnetic Memory Method CY - Budapest, Hungary DA - 19.05.2016 KW - GMR KW - Metal magnetic memory KW - Magnetic stray fields PY - 2016 AN - OPUS4-38132 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kaudelka, Sven A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Ansätze zur numerischen Berechnung von Brandeinwirkungen auf Bauteile N2 - Bei der Erstellung von brandschutztechnischen Nachweisen für Industriebauten werden häufig Ingenieurmethoden des Brandschutzes genutzt. Dazu zählen die Modellierung und Berechnung von Brandszenarien mittels numerischer Strömungsmechanik (computational fluid dynamics, CFD). In dieser Arbeit wurde ein auf numerischer Strömungs- und Strukturmechanik basierendes Verfahren zur brandschutztechnischen Bemessung von Bauteilen am Beispiel einer Industriehalle angewendet. Instationäre Temperaturverläufe aus der Heißgasschicht dienten dabei als Eingangswerte für die Bauteilberechnung. Aus den Ergebnissen wurde die äquivalente Branddauer berechnet, mit der die rechnerisch erforderlichen Feuerwiderstandsdauern der Bauteile bestimmt werden konnte. KW - Äquivalente Branddauer KW - Brandschutz im Industriebau KW - Feuerwiderstandsdauer KW - Numerische Strömungsmechanik KW - Numerische Strukturmechanik PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/cite.201500174 SN - 1522-2640 SN - 0009-286X VL - 88 IS - 8 SP - 1157 EP - 1168 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-38179 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fabry, Çağtay T1 - Data-based process monitoring and control in narrow-gap GMAW N2 - An experimental setup to integrate laser sensor into conventional GMAW setups via a unified control architecture is described. The setup is used to automate and monitor narrow-gap GMAW and control the electrode weaving motion as well as the resulting height of each weld layer. A way to develop GMAW arc-sensors using artificial neural networks using the setup is shown. The control system is connected to a relational database to store various process measurements. The database can be accessed to filter previous weldments by numerous criteria which allows modelling of process parameter correlation among vast datasets. Such models can be used for process monitoring and control in future applications. T2 - 69th IIW Annual Assembly CY - Melbourne, Australia DA - 10.07.2016 KW - Arc-sensing KW - Künstliche neuronale Netze KW - Artificial neural networks KW - GMAW control KW - Narrow gap GMAW KW - Profile measurement KW - Lichtbogensensorik KW - MAG Prozesssteuerung KW - MSG-Engspaltschweißen KW - Profilvermessung PY - 2016 AN - OPUS4-38291 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fabry, Çağtay T1 - Automatisierungs- und Regelkonzepte für das MSG-Engspaltschweißen N2 - Es wird ein Versuchsstand zum automatisierten MSG-Engspaltschweißen mit integrierter Lasersensorik zur Prozessteuerung und -überwachung vorgestellt. Die Funktion einer Lichtbogensensorik zur automatischen Steuerung der mechanischen Elektrodenauslenkung wird erläutert und verschiedene Anwendungsfälle an Beispielen demonstriert. Die zusätzliche Füllgradregelung beim Mehrlagenschweißen mit veränderlichem Nahtquerschnitt auf Basis der optischen Messtechnik wird zudem vorgestellt. T2 - WGF Assistentenseminar 2016 CY - Paewesin, Germany DA - 06.09.2016 KW - Künstliche neuronale Netze KW - Arc-sensing KW - Lichtbogensensorik KW - MAG Prozesssteuerung KW - MSG-Engspaltschweißen KW - Profilvermessung KW - Artificial neural networks KW - GMAW control KW - Narrow gap GMAW KW - Profile measurement PY - 2016 AN - OPUS4-38294 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strobl, Dominic T1 - Reduced Order Model with Domain Mapping for Temperature Field Simulation of Wire Arc Additive Manufacturing N2 - Additive manufacturing (AM) has revolutionized the manufacturing industry, offering a new paradigm to produce complex geometries and parts with customized properties. Among the different AM techniques, the wire arc additive manufacturing (WAAM) process has gained significant attention due to its high deposition rate and low equipment cost. However, the process is characterized by a complex thermal history, dynamic metallurgy, and mechanical behaviour that make it challenging to simulate it in real-time for online process control and optimization. In this context, a reduced order model (ROM) using the proper generalized decomposition (PGD) method is proposed as a powerful tool to overcome the limitations of conventional numerical methods and enable the real-time simulation of the temperature field of WAAM processes. Though, the simulation of a moving heat source leads to a hardly separable parametric problem, which is handled by applying a novel mapping approach. Using this procedure, it is possible to create a simple separated representation of the model, also allowing to simulate multiple layers. In this contribution, a PGD model is derived for the WAAM procedure simulating the temperature field. A good agreement with a standard finite element method is shown. The reduced model is further used in a stochastic model parameter estimation using Bayesian inference, speeding up calibrations and ultimately leading to a calibrated real-time simulation. T2 - SIM-AM 2023 CY - Munich, Germany DA - 26.07.2023 KW - Additive manufacturing KW - Reduced Order Model PY - 2023 AN - OPUS4-58253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sánchez-Olivares, Guadalupe T1 - Imparting Intumescent Flame Retardancy During the Tanning of Leather N2 - FR additives were incorporated during tanning process. The mode of action of an intumescent system and each component individually, was methodically investigated in a semi-finished leather. Vertical flammability test results showed that the investigated semi-finished leather satisfies the regulations of the Federal Aviation Administration; in addition, afterglow time is strong minimized and forced fire behavior pointed out an important reduction on smoke production. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Leather KW - Fire retardant KW - Intumescence KW - Smoke PY - 2021 AN - OPUS4-53203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Festag, Sebastian A1 - Esser, Jonas A1 - Maiworm, Björn A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Herausforderungen des modernen Holzbaus: Erste statistische Erkenntnisse aus realen Gebäudebränden in Holzbauweise N2 - Hinsichtlich des Brandschutzes zeigt der durch die Bundesregierung geförderte Holzbau Herausforderungen gegenüber Massivbauweisen. Diese spiegeln sich in Erfahrungen von Feuerwehren wider, aber nun auch in statistischen Untersuchungen der Brandschadenstatistik der Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes sowie der Arbeitsgemeinschaft der Leiterinnen und Leiter der Berufsfeuerwehren (AGBF) und des Deutschen Feuerwehrverbands (DFV). Im Zeitraum von 2013 bis 2017 wurden in der vfdb-Brandschadenstatistik Daten zu 5016 Alarmierungen bei Gebäudebränden in Deutschland systematisch mit einem einheitlichen Erfassungsbogen erfasst und seit 2016 „bemerkenswerte Brandeinsätze“ durch einen Evaluierungsbogen zu Maßnahmen des vorbeugenden Brand- und Gefahrenschutzes von AGBF/DFV. Grundlage des vorliegenden Beitrags sind die Auswertung und der Vergleich beider statistischer Datensätze hinsichtlich der Brände in Gebäuden in Holzbauweise. Es zeigt sich, dass der Holzbau mit brandschutztechnischen Herausforderungen verbunden ist. KW - Brandschutz KW - Brandstatistik PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202400078 SN - 1437-0999 VL - 2025 IS - 102 SP - 1 EP - 8 PB - Wiley AN - OPUS4-63000 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Matzen, Melissa A1 - Marti, J. M. A1 - Onate, E. A1 - Idelsohn, S. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Particle finite element modelling and advanced experiments on dripping V-0 polypropylene N2 - Melt flow and dripping of polymeric materials can be both beneficial and detrimental during fire. It reduces flame spread and result in extinction, as mass and heat are removed from the actual pyrolysis zone. In contrast, melt flow and dripping can provide an additional ignition source, additional process of flame spread and has the potential to start a pool fire. In the vertical UL 94 test, a well adjusted dripping behaviour of flame retarded polypropylene (PP-FR) resulted in a non-flaming dripping V-0 classification. For the polymer samples and their drops collected in UL 94, the decomposition and viscosity was investigated. Particle finite element method (PFEM) was successfully used to simulate the material behaviour in the UL 94 test and increased the understanding of the complex behaviour of polymeric materials during fire. T2 - Fire and Materials, 15th International Conference CY - San Francisco, CA, USA DA - 06.02.2017 KW - V0 dripping KW - Melt flow KW - Flammability KW - Flame retardant KW - Radical generator KW - Dripping agent KW - Polypropylene KW - Particle Finite Element Modelling PY - 2017 SP - 57 EP - 62 PB - Interscience Communication CY - Bromley, UK AN - OPUS4-39443 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goller, Sebastian M. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Krüger, Simone T1 - Block it and rock it: Smoke suppressants that form a protective layer in PA 6.6 N2 - To ensure fire safety, polymers are filled with flame retardants and smoke suppressants. To meet the highest requirements, it is essential to understand the decomposition of those polymeric materials. This study reveals interactions between polymer, smoke suppressants, and flame retardants, and discusses their impact on the materials’ flame retardancy, smoke emission, smoke toxicity, and particle emission in conventional loadings to provide deeper general understanding. Low melting oxide glass, melem, spherical silica, sepiolite, melamine polyphosphate, and boehmite in an aluminum diethylphosphinate flame-retarded polyamide 6.6 were investigated. All smoke suppressants improve the protective layer and act as an adjuvant. Silica and melem performed best under forced flaming conditions. Spherical silica reduces the peak of heat release rate by 39% and the total heat evolved by 14%, whereas 10 wt% melem lowers the total smoke production by 41%. Melem alters the mode of action of aluminum diethylphosphinate from gas to more condensed phase activity. This change reduces flame inhibition and hence smoke toxicity, but further improves the protective layer due to charring reactions in the decomposition mechanism. In addition, the sizes of the smoke particles decrease because of the prolonged time in the pyrolytic zone. This study highlights that interactions between polymer, flame retardants, and smoke suppressants can significantly determine the smoking and burning behavior. KW - Smoke suppressant KW - Flame retardancy KW - Aluminum diethylphosphinate KW - Smoke KW - Polyamide 6.6 PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1177/07349041231220250 SN - 0734-9041 VL - 42 IS - 2 SP - 117 EP - 141 PB - SAGE Publications AN - OPUS4-59533 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutz in PUR: Eine alte, aktuelle und zukünftige Herausforderung N2 - Der Beitrag versucht sich an der Herausforderung, trotz beschränktem zeitlichen Rahmen einen ansprechenden Spagat zwischen umfangreichem Überblick und wissenschaftlichem Verständnis und so eine unabhängige und unparteiliche Einführung in Thematik flammgeschützte PUR-Schäume zu geben. Er kann sicherlich nicht individuelle Antworten oder konkrete Entwicklungsziele wie neue Rezepturvorschläge liefern, aber hofft zum Hintergrund und als Handwerkzeugs für das Aufstellen und Überdenken von Entwicklungsstrategien beizutragen. T2 - Internationale FSK-Fachtagung Schaumkunststoffe CY - Papenburg, Germany DA - 27.11.2018 KW - Polyurethan KW - Schaum KW - Flammschutz PY - 2018 AN - OPUS4-46911 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gnutzmann, Tanja T1 - Charakterisierung von Entstehungsbränden N2 - Im Rahmen des BMBF geförderten Verbundprojekts „TEBRAS – Konzepte und Techniken zur Branderkennung, Bekämpfung und Selbstrettung in der frühesten Brandphase“ arbeiten sechs Partner aus der Wissenschaft und der Industrie gemeinsam an Lösungen zur schnelleren Branddetektion und Bekämpfung. Ausgehend von Brandschadenstatistiken werden zunächst häufige Brandentstehungsszenarien, Brandursachen und die beteiligten Objekte und Materialien identifiziert. Auf dieser Basis wird ein Testszenario entwickelt, das es erlaubt, einen repräsentativen Entstehungsbrand unter definierten Testbedingungen zu untersuchen. Typische Brandkenngrößen werden anhand der ausgewählten Referenzszenarios des Schwelbrands einer Mischbrandkrippe vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf den freigesetzten Brandgasen. T2 - vfdb Jahresfachtagung 2019 CY - Ulm, Germany DA - 27.5.2019 KW - Detektion PY - 2019 AN - OPUS4-48663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Hoppe, Johannes A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 2: Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen N2 - Die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 2 Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen“, Ausgabe 2026 (ZTV-ING Teil 6-2) sind von der Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitsausschuss „Brückenbeläge“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) redaktionell und fachlich überarbeitet und fertiggestellt worden. Sie ersetzen die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 7 Brückenbeläge Abschnitt 2 Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus zwei Bitumen- Schweißbahnen“, Ausgabe 2010 (ZTV-ING Teil 7 Abschnitt 2/2010). KW - Brückenbeläge KW - Infrastruktur KW - Flächenabdichtung KW - Bundesfernstraßen PY - 2026 SN - 978-3-86446-463-8 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 29 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65948 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schaumann, P. A1 - Schürmann, K. A1 - Dänekas, C. A1 - Rethmeier, Michael A1 - Schippereit, Christian A1 - Pittner, Andreas T1 - Automatisierte Fertigung von Hohlprofilknoten für Jacket-Gründungsstrukturen T1 - Automated manufacturing of tubular joints for jacket support structures - Description of the welding process chain as well as integration of the process parameters within the fatigue design N2 - The development within the offshore wind energy sector towards more powerful turbines combined with increasing water depth for new wind parks is challenging both, the designer as well as the manufacturer of support structures. Besides XL-monopiles the jacket support structure is a reasonable alternative due to the high rigidity combined with low material consumption. However, the effort for manufacturing of the hollow section joints reduces the economic potential of jacket structures significantly. Therefore, a changeover from an individual towards a serial production based on automated manufactured tubular joints combined with standardized pipes must be achieved. Hence, this paper addresses the welding process chain of automated manufactured tubular joints including digitization of the relevant manufacturing parameters such as laser scanning of the weld seam geometry. Additionally, a methodology for the computation of the notch radius as well as the weld seam angle is presented based on the scanned profiles of three analysis points of an automated manufactured tubular X-joint. Subsequently, these parameters are considered within the notch stress approach based fatigue design and their impact is quantified by a comparison with the structural stress approach using equivalent stress concentration factors. KW - Hohlprofilknoten KW - Tubular joints KW - Automatisierte Fertigung KW - Digitalisierung KW - Schweißnahtgeometrie KW - Kerbspannungskonzept KW - Äquivalente Spannungskonzentrationsfaktoren KW - Automated manufacturing KW - Digitization KW - Weld seam geometry KW - Notch stress approach KW - Equivalent stress concentration factors PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201810017 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 87 IS - 9 SP - 897 EP - 909 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-46633 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Hoppe, Johannes A1 - Virnau, Lukas A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - Steidl, Heiko A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 2: Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton, TP BEL-B 2 N2 - Die „Technischen Lieferbedingungen und Technischen Prüfvorschriften für Ingenieurbauten“ (TL/TP-ING), Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 2 „Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TP BEL-B 2), Ausgabe 2026, wurden von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitskreis „Belage auf Betonbrücken“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) erarbeitet und im Arbeitsausschuss „Brückenbeläge“ fertiggestellt. Der Teil 6 Abschnitt 2 „Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TP BEL-B 2), Ausgabe 2026, ersetzt die „Technischen Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus zwei Bitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TP BEL-B 2), Ausgabe 2010. KW - Materialprüfverfahren KW - Systemprüfverfahren KW - Brückenbelagssysteme KW - Bundesfernstraßenbereich PY - 2026 SN - 978-3-86446-465-2 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 13 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Hoppe, Johannes A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - Steidl, Heiko A1 - Seiberling, Jochen A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 2: Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton, TL BEL-B 2 N2 - Die „Technischen Lieferbedingungen und Technischen Prüfvorschriften für Ingenieurbauten“ (TL/TP-ING), Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 2 „Technische Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TL BEL-B 2), Ausgabe 2026, wurden von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitskreis „Beläge auf Betonbrücken“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) erarbeitet und im Arbeitsausschuss „Brückenbeläge“ fertiggestellt. Der Abschnitt 2 „Technische Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus zwei Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TL BEL-B 2), Ausgabe 2026, ersetzt die „Technischen Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus zwei Bitumen-Schweißbahnen zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton“ (TL BEL-B 2), Ausgabe 2010. KW - Leistungsanforderungen KW - Materialkennwerte KW - Systemkennwerte KW - Brückenbeläge KW - Bundesfernstraßenbereich PY - 2026 SN - 978-3-86446-464-5 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 15 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Qiu, Y. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Klack, Patrick A1 - Qian, L. A1 - Liu, Z. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Improved flame retardancy by synergy between cyclotetrasiloxane and phosphaphenanthrene/triazine compounds in epoxy thermoset N2 - A siloxane compound (MVC) and a bi-group phosphaphenanthrene/triazine compound (TGD) were employed in epoxy thermosets to explore high-efficiency flame retardant systems. With only 1wt% MVC and 3wt% TGD, an epoxy thermoset passed UL 94 V-0 rating test and achieved a limiting oxygen index value of 34.0%, exhibiting an excellent flame retardant effect. The MVC/TGD system not only decreased the peak value of heat release rate and effective heat of combustion but also imparted an improved charring ability to thermosets, thereby outstandingly reducing the flammability of 1%MVC/3%TGD/EP. Compared with the fire performance of 4%TGD/EP and 4%MVC/EP, the MVC/TGD system showed an obvious flame retardant synergistic effect, mainly depending on the general improvement of flame inhibition, charring and barrier effects of the thermoset during combustion. Evolved gas analysis combinedwith condensed-phase pyrolysis product Analysis jointly revealed the details of the changed pyrolysis mode. KW - Flame retardant KW - Epoxy resin KW - Synergy KW - Siloxane KW - DOPO KW - Triazine PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/pi.5466 SN - 0959-8103 SN - 1097-0126 VL - 66 IS - 12 SP - 1883 EP - 1890 PB - Wiley AN - OPUS4-42950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Villani, P. A1 - Andés-Arcones, Daniel A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Gaussian mixture models for model improvement N2 - Modeling complex physical systems such as they arise in civil engineering applications requires finding a trade-off between physical fidelity and practicality. Consequently, deviations of simulation from measurements are ubiquitous even after model calibration due to the model discrepancy, which may result from deliberate modeling decisions, ignorance, or lack of knowledge. If the mismatch between simulation and measurements are deemed unacceptable, the model has to be improved. Targeted model improvement is challenging due to a non-local impact of model discrepancies on measurements and the dependence on sensor configurations. Many approaches to model improvement, such as Bayesian calibration with additive mismatch terms, gray-box models, symbolic regression, or stochastic model updating, often lack interpretability, generalizability, physical consistency, or practical applicability. This paper introduces a non-intrusive approach to model discrepancy analysis using mixture models. Instead of directly modifying the model structure, the method maps sensor readings to clusters of physically meaningful parameters, automatically assigning sensor readings to parameter vector clusters. This mapping can reveal systematic discrepancies and model biases, guiding targeted, physics-based refinements by the modeler. The approach is formulated within a Bayesian framework, enabling the identification of parameter clusters and their assignments via the Expectation-Maximization (EM) algorithm. The methodology is demonstrated through numerical experiments, including an illustrative example and a real-world case study of heat transfer in a concrete bridge. KW - Model deficienc KW - Model improvement KW - Mixture models PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-659057 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2603.15101 SP - 1 EP - 19 PB - Cornell University CY - Ithaca, NY AN - OPUS4-65905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hillmann, S. A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Zerstörungsfreie Detektion verdeckter Risse in Eisenbahn-Spannbetonschwellen – Wo stehen wir aktuell? N2 - Verdeckte Risse in Eisenbahn-Spannbetonschwellen können zum plötzlichen Versagen der Schwelle und dem Verlust der Spurhaltefähigkeit führen. Im schlimmsten Fall kann dies bei Überfahrt eines Schienenfahrzeugs eine Entgleisung bewirken. Einige Risstypen entstehen im Inneren der Schwelle und breiten sich unerkannt aus. Dies führt weit vor der äußeren Sichtbarkeit bereits zu einer deutlichen Minderung der Querschnittsfestigkeit und damit Instabilität der Schwelle. T2 - 14. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 17.03.2026 KW - Betonschwellen KW - Prüfzug KW - Rissprüfung PY - 2026 AN - OPUS4-65910 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittrich, Tim A1 - Jansen, Daniel A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Dehn, Frank T1 - Thermal decomposition in blended cement systems and its effect on fire-inducedconcrete spalling: Insights from XRD and TGA N2 - Blended cements are gaining increasing popularity due to their lower CO2-footprint in compar-ison to ordinary Portland cement (OPC). However, this growing use raises the potential risk of buildings made with blended cement concrete being exposed to fire,which can lead to heavy damages caused by explosive concrete spalling. It has already been shown that the cement type strongly influences the fire-induced concrete spalling and the thermally induced moisture transport, however, to understand the mechanisms behind these findingsthe thermal decompo-sition behavior of the cementitious matrix must be investigated more systematically. Therefore, the phase content of three blended cement pastes (CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) was studied in comparison with a Portland cement paste (CEM I) after temperature exposure to 20 ◦C, 105 ◦C, 300 ◦C and 500 ◦C. Clear differences in the initial phase composition and their dehy-dration behavior between the individual cement types were recognized. In conclusion, blended cements showed lower amounts of AFt and AFm phases and additionally lower amounts of portlandite and C-(A)-S-H were found in CEM III/A and CEM II/B-Q pastes. The results suggest that higher AFt and AFm contents in CEM I, which are associated with greater water release at relatively low temperatures may ultimately reduce the spalling risk. Furthermore, C-(A)-S-H in CEM III/A and CEM II/B-Q showed increased thermal stability and large amounts of non-hydrated phases were found in every blended cement paste. Both of those aspects might contribute to thermomechanical spalling and the overall increased spalling susceptibility observed in blended cement concrete. KW - Fire concrete spalling KW - High temperatures KW - Blended cements KW - Dehydration KW - XRD KW - TGA PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-659021 DO - https://doi.org/10.1016/j.cscm.2026.e05784 SN - 2214-5095 VL - 24 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-65902 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Völzke, Holger A1 - Jeschenz, I. A1 - Wieser, Karol E. A1 - Frenz, Holger A1 - Ziebs, Josef A1 - Rehmer, Birgit T1 - Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht N2 - Entsprechend der Zielsetzung des Vorhabens stand die weitere Etablierung des Werkstoffes Sphäroguß (GGG-40) im Bereich der Transport- und Lagerbehälter für radioaktive Stoffe im internationalen Rahmen im Vordergrund der durchgeführten Untersuchungen und Aktivitäten. Dabei gelang es, eine weitgehende fachliche Übereinstimmung hinsichtlich der Bewertungsmethoden und -kriterien zu erzielen und auf IAEA-Ebene zu etablieren. Zuvor vorhandene Vorbehalte insbesondere auf U.S.-amerikanischer Seite konnten wesentlich vermindert werden. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen konnte die außerordentliche Belastbarkeit eines Prototypbehälters aus Sphäroguß (CASTOR VHLW) unter extremen Beanspruchungssituationen nachgewiesen werden. So war selbst bei Spannungen im Bereich der Material-Streckgrenze und vorhandenem rißartigen Fehler an dieser Stelle keine Sprödbruchneigung des Werkstoffes erkennbar. Den entsprechenden 14 m-Fall auf zwei harte Widerlager mit daraus folgender hoher Biegebeanspruchung überstand der Behälter unbeschadet. Mittels begleitender Werkstoffuntersuchungen wurden die Kenntnisse über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung der Gefügeausbildung und den mechanischen Eigenschaften von Sphäroguß erweitert. Dabei wurden sowohl unterschiedliche Gießverfahren (Sand- und Kokillenguß) in der Herstellung als auch die Auswirkungen von Umwandlungsprozessen im Gefüge infolge von Wärmebehandlungen diskutiert. Die statistische Auswertung von Einzelergebnissen im Rahmen der Qualitätssicherung bei der Begutachtung von Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe wurde durch mechanische und bruchmechanische Untersuchungen an 24 Werkstoffsorten aus Gußeisen mit Kugelgraphit ergänzt. Insgesamt konnten somit die Entwicklung und der Einsatz von Sphäroguß für Transport- und Lagerbehälter radioaktiver Stoffe durch umfangreiche experimentelle und analytische Untersuchungen sowie zahlreiche Fachdiskussionen auf internationaler Ebene positiv beeinflußt und wesentlich vorangetrieben werden. KW - Eignungsnachweis KW - Endlagerung KW - Lagerbehälter KW - Radioaktiver Stoff KW - Sphäroguß (GGG-40) KW - Transportbehälter KW - Zwischenlagerung PY - 1992 N1 - Das Projekt wurde gefördert vom Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT); Förderkennzeichen: KWA 79052. SP - 1 EP - 37 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59935 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wagner, Jan A1 - Häfner, P. A1 - Reimann, H.-A. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Valorization of Natural Fibers in Flame Retarded Poly(lactic acid) N2 - Extensive research has explored natural fiber reinforced composites, typically focusing on a single fiber within a polymer matrix. Comprehensive comparisons across different natural fibers in the same polymer, which are critical for industrial material selection, remain limited. This work presents a systematic comparison of untreated hemp, flax, and sisal fibers incorporated at varying fiber lengths and loadings into flame retarded poly(lactic acid) (PLA). Fire behavior, thermal, and mechanical responses were investigated through thermogravimetry, UL 94, and cone calorimetry, alongside crystallinity, molecular weight (MW), and microstructural analysis. Fiber incorporation reduced the peak heat release rate (pHRR) by up to 30 % in 30 wt% hemp, attributed to protective layer formation, but increased flammability in UL 94. A phytic acid melamine salt combined with expandable graphite and 20 wt% hemp produced incomplete combustion at 50 kW/m², raising char residue from 4 to 24 wt% and halving pHRR. Petrella plots revealed that fiber addition alone lowered fire load and flashover propensity as effectively as phytic acid melamine; with hemp, phytic acid and expendable graphite, the flashover hazard and fire load were halved. MW was preserved while crystallinity and modulus increased with fiber content. Hemp delivered the most consistent reinforcement, while optimized processing enabled flax and sisal to improve stiffness. Performance gains were strongest when individual fibers were dispersed via optimized processing, preventing bundle fracture under load. Plasma modification of the fibers improved the maximum tensile strength in the composites. A practical guide is provided for valorizing natural fibers in PLA composites, demonstrating routes to bio-based, compostable materials with improved fire safety and mechanical performance suitable for industrial processing. KW - Poly(lactic acid) KW - Hemp KW - Sisal KW - Flax KW - Flame retardant KW - Phytic acid PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653038 DO - https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.114575 SN - 2352-4928 VL - 50 SP - 1 EP - 41 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-65303 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chacon Castro, Jose P. T1 - Flame retardant polylimonene carbonate: Material innovation as a game changer N2 - This research seeks to understand and identify the most promising approaches to enhance the flame resistance of poly(limonene carbonate) (PLimC). Furthermore, the goal is to develop a PLimC-based material that incorporates halogen-free flame retardants (FRs) that are not only highly effective but also environmentally sustainable, contributing to the advancement of greener materials for safer use. The plastic industry depends on fossil-based materials, causing environmental concerns. PLimC, a sustainable polymer derived from limonene and CO₂, offers a promising alternative. Its use in fire-safe applications underscores the need to optimize its performance. This study evaluates halogen-free FRs to identify and understand the most promising approaches to enhance PLimC’s flame resistance, aiming to improve fire safety and support eco-friendly material development. This study has as its main task to conduct experimental evaluations to analyze the thermal properties, flammability, and fire behavior of each system. Pyrolysis, together with the evolved gases of the samples, were analyzed by thermogravimetric analysis coupled with a FTIR spectrometer. The energy content was determined by using a bomb calorimeter. The flammability of the samples was assessed by the reaction to small flame tests such as the UL 94 burning chamber and limiting oxygen index (LOI). The burning behavior in forced flamed conditions was evaluated using the cone calorimeter. Thermal properties were first evaluated to gain a deeper understanding of the pure PLimC thermal stability and fire behavior. This analysis builds on PLimC's structural similarity to polycarbonate (PC), due to its carbonate group, and to polyolefins (PO), due to its aliphatic limonene-derived segment, providing insights into optimizing PLimC for sustainable, fire-safe applications. The initial results, which defined our starting point, showed that the LOI of PLimC was 17.2%, very close to that of PO such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP) (~18%). In contrast, PC has a higher LOI of ~24%. Additionally, PLimC did not produce any char (0 wt.-%), similar to PO, whereas PC forms char due to its phenolic structures. The effective heat of combustion of PLimC, measured using bomb calorimetry, was determined to be 31.1 MJ/kg. This value is comparable to that of PC (~30 MJ/kg) but significantly lower than PO (~44 MJ/kg). These findings, which demonstrated similarities to both PO and PC, prompted the evaluation of various commercially available FRs at standard market concentrations. Four halogen-free FR systems were chosen for evaluation: 1. mixture of APP (20 wt.-%) + pentaerythritol (10 wt.-%) as an intumescent system [PLimC / APP / Penta], 2. mixture of the phosphorus compound PX200® (16 wt.-%) + PTFE (0.4 wt.-%) as antidripping [PLimC / PhosC / PTFE], 3. aluminum trihydroxide ATH (50 wt.-%) [PLimC / ATH], and the potassium sulfonate salt Bayowet® (0.4 wt.-%) [PLimC / SulfS]. The concentrations were decided according to the standards used in the industry. Cone calorimeter results show that PLimC has the usual behavior of a non-charring specimen (fast burning and high peak of heat release). ATH proved to be the most effective flame retardant, achieving the biggest reductions in the effective heat of combustion (EHC) and total heat evolved (THE). Additionally, ATH achieved the highest increase in the LOI (17.1% to 26.0%). With these results, we understood that the FRs commonly used with polyolefins (at concentrations standard in the industry) exhibit similar behavior in terms of flammability and flame retardancy when applied to PLimC. Additionally, we aim to investigate bio-based flame retardants to further improve the sustainability of the material. Given that phytic acid salts and lignin have demonstrated effective flame-retardant performance in polyolefins, we consider these compounds promising candidates for application in our system. T2 - 6th Asia-Oceania Symposium for Fire Safety Materials Science and Engineering CY - Beijing, China DA - 16.10.2025 KW - Halogen free flame retardants KW - Poly(limonene carbonate) KW - Sustainability PY - 2025 AN - OPUS4-65015 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chacon Castro, Jose P. T1 - Flame retardant poly(limonene carbonate): material innovation as a game changer N2 - The global plastic industry relies on fossil-based materials, presenting significant environmental challenges. Poly(limonene carbonate) (PLimC), a sustainable alternative, is made from two renewable monomers: limonene oxide, derived from non-food sources, and CO₂, positioning it as a promising material for applications requiring flame retardants (FRs) to meet fire safety standards. Thermal properties were initially assessed to better understand the thermal stability and fire behavior of PLimC. This analysis builds on PLimC's unique structural characteristics: its carbonate group resembling polycarbonate (PC) and its aliphatic limonene-derived segment resembling polyolefins (PO). The initial results revealed similarities to both PO and PC, prompting the evaluation of various commercially available flame retardants (FRs) at standard market concentrations. Four halogen-free FR systems were chosen for evaluation, with the conclusion that ATH proved to be the most effective FR, decreasing the heat release rate and the total heat evolved. With these results, we understood that the FRs commonly used with polyolefins (at concentrations standard in the industry) exhibit similar behavior in terms of flammability and flame retardancy when applied to PLimC. While ATH has proven to be an effective FR for PLimC, we aim to investigate bio-based alternatives to further improve the material's sustainability. Phytic acid salts and lignin have shown excellent FR performance in PO, and we believe these compounds could achieve similar success in our system. Their integration could bring us closer to achieving a fully sustainable material that aligns with current environmental goals. T2 - EPF European Polymer Congress 2025 CY - Groningen, Netherlands DA - 22.06.2025 KW - Poly(limonene carbonate) KW - Sustainability KW - Flame retardancy KW - CO2 as monomer KW - Fire Behavior PY - 2025 AN - OPUS4-63668 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez-Olivares, Guadalupe A1 - Brehme, Sven A1 - Calderas, F. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardant Polyolefins Using Fibers From Leather Waste: Adjusting Extrusion Variables to Balance the Property Profile N2 - The extrusion processing variables represent a key to the optimal use of additives and thus the development of flame-retardant polymer composites. Adjusting the property profile, for example, finding a balance between flame retardancy and mechanical properties is the main challenge. In this work, the effect of blending temperature and rotational speed on physico-mechanical properties and fire behavior of polyolefin composites was investigated. High-density polyethylene or polypropylene was used as polymer matrices; the polymers were compounded by the extrusion process using industrial-waste leather fibers as flame retardant adjuvant and commercial flame-retardant additives. A detailed rheological analysis highlighted different viscoelastic behavior, that is, a predominant elastic or viscous one. The effect of the extrusion processing variables was also investigated on the morphology, mechanical properties, thermal decomposition, fire behavior under forced flaming combustion and flammability. Important improvements were revealed with respect to using only high loading of flame retardants. For high-density polyethylene-based composites, impact resistance and elongation at break increased 8 and 7.5 times, respectively. The total heat evolved (87MJ/m2), effective heat of combustion (31.6MJ/kg), flame retardancy (UL 94 rating) results were comparable with the reference sample. Meanwhile for polypropylene composites, the impact resistance increased 2.2 times and the flame retardancy was improved from no rating in the UL 94 vertical test to V-0 rating. Tailored processing was highlighted as an autonomous and powerful approach to achieve balanced and demanding properties. KW - Biomaterials KW - Composites KW - Extrusion KW - Flame retardance KW - Leather waste KW - Polyolefins PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656732 DO - https://doi.org/10.1002/vnl.70048 SN - 1548-0585 SN - 1083-5601 VL - 32 IS - 2 SP - 410 EP - 430 PB - Wiley Periodicals LLC. AN - OPUS4-65673 LA - eng 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 - Zirnstein, Benjamin T1 - Leaving traditional routes for flame retarded rubbers: Exploring new pathways N2 - Elastomers are used in a wide range of automotive and railway applications. However, a severe drawback of most rubbers are their high flammability. Therefore, flame retardants (FRs) are added to improve the performance in fire. Generally, rubber composites are filled with high amounts of mineral fillers such as aluminium trihydroxide (ATH) to fulfil fire safety regulations. These high loadings may cause deterioration of the physical properties of the material. This work shows the implementation of two new strategies to achieve the modern demands on non-toxic FRs and the reduction of fillers. The first approach was the implementation of multilayer graphene (MLG), acting as a multifunctional filler, reinforcing agent and FR. The study presents filler combinations with a systematic variation of the fillers carbon black (CB), MLG and ATH. The nanocomposites were prepared via master batch by an ultrasonically assisted solution mixing. Afterwards the master batch was compounded into the rubber in a two-roll milling. MLG substituted high amounts of the conventional filler CB, leading to reduced filler loadings and a consistent improvement in curing, mechanical and FR properties. The second strategy was the combination of phosphorous-containing FRs with a potential new polymeric char promoting agent polyaniline (PANI). Char promoting additives such as pentaerythritol (PER) improve the effectiveness of the FR system. The combination of ammonium polyphosphate (APP) with PER was successfully investigated for natural and styrene-butadiene rubber composites. This work investigates the flame retardancy of the combination of FRs with PANI and its capability to act as a char/barrier promoter in EPDM. The morphology of the rubbers and homogenously dispersion of MLG was investigated via scanning/transmission electron microscope (SEM/TEM) micrographs. Rheological and mechanical measurements assessed the influence of the fillers on the physical properties of the rubber composites. Characterization via thermogravimetric analysis (TGA) led to a broader understanding of the decomposition. In order to determine the flame retardancy effect of these materials, a multi-methodical approach was selected. Limiting oxygen index (LOI) and UL-94 were used to quantify the flammability of the rubber composites. The cone calorimeter provided information about the fire behaviour in forced flaming conditions. Residues were investigated via elementary analysis and XPS to clarify the composition of the remaining material. Glow-Wire and FMVSS 302 tests revealed significant results in terms of flame retardancy. The flame retardancy investigation of rubber composites, combinations of ATH with MLG and ATH with phosphorous-containing FRs, broaden the horizons of rubber flame retardancy solutions. By examining alternate FR formulations and their effect on mechanical and physical properties of the rubber, new insight into the range of applicable additives for rubber composites may be won. T2 - International Rubber Conference 2018 (ICR 2018) CY - Kuala Lumpur, Malaysia DA - 04.09.2018 KW - Rubber KW - Graphene KW - Elastomer KW - Flame retardant PY - 2018 AN - OPUS4-45967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Mund, Maximilian A1 - Daus, Lars-Hendrik A1 - Hothan, Sascha A1 - Schaumann, Peter A1 - Schartel, Bernhard T1 - Durability of intumescent coatings and recommendations for test concepts for a working life of more than 10 years N2 - It is an essential requirement for all building products to ensure durability of their fire safety. Throughout the working life of products, intumescent coatings are aged by certain climatic factors. To predict a lifetime of several years, generally the behaviour of the intumescent coating is extrapolated based on accelerated artificial ageing. The established German and European procedures to assess the durability assume a working life of at least 10 years. For a longer period, additional evidence is required; yet the procedure and the specifications to justify this are not described. In addition to addressing this formal lack, from a scientific point of view it is necessary to investigate the degradation of intumescent coatings in detail and to propose a reliable test concept to assess durability for more than 10 years. This paper summarises the existing knowledge about the ageing of intumescent coatings. The results of various demanding weathering approaches are presented for two intumescent coatings tested in a joint research project. Moreover, formulations with a reduced amount of functionally relevant components were analysed to gain insight into the associated effects. Derived from these research results and knowledge, recommendations are proposed to assess the durability of intumescent coatings for more than 10 years based on a combination of verifications. KW - Ageing KW - Fire protection KW - Intumescent coating KW - Steel construction KW - Working life PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-603852 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2024.104173 SN - 0379-7112 VL - 146 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60385 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Goller, Sebastian M. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Krüger, Simone T1 - Phosphorus features halogen –calcium hypophosphite replaces antimony trioxide, reduces smoke, and improves flame retardancy N2 - Replacing antimony trioxide (ATO) in flame retardant formulations is an urgent task due to its toxicity. There are indications that calcium hypophosphite (CaP) may be a promising replacement. This study investigates the decomposition, fire behavior, and smoke release of brominated flame-retarded acrylonitrile butadiene styrene (ABS) under various fire scenarios like ignition, developing fire and smoldering, while replacing ATO with CaP and CaP/talc. Adding 4 wt.-% of talc to CaP formulations showed beneficial effects on flammability due to changes in the viscosity and barrier properties. Synergism between 8 wt.-% talc and CaP improved the protective layer in the developing fire scenario, resulting in a ∼60 % decrease in the peak of heat release rate and reduction of ∼21 % in total smoke production (ref. ABS+Br+ATO). With a conventional index of toxicity (CIT) of below 0.75, ABS+Br+CaP passes the highest requirements according to EN 45545-2. Overall, the CaP/talc materials improve flame retardancy, show less smoke emission under forced flaming conditions, and prevent chronic intoxication and environmental pollution through smoke particles contaminated with antimony. KW - Smoke KW - Flame retardancy KW - Acrylonitrile butadiene styrene KW - Calcium hypophosphite KW - Antimony trioxide PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.tca.2024.179764 SN - 0040-6031 VL - 737 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-60063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez-Olivares, G. A1 - Brehme, Sven A1 - Zacarias Martinez, S. A1 - Calderas, F. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Mix and Match: Industrial-waste Leather Fibers Substitute Flame Retardants and Reinforce Mechanical Properties in Appropriately Processed Thermoplastic Poly(urethane) Composites N2 - The research and development of firesafe and sustainable polymer materials with appropriate mechanical properties for cable jacketing applications is addressed. Composites based on thermoplastic polyurethane (TPU) combining industrial-waste leather fibers and a commercial flame-retardant additive (ammonium polyphosphate – APP) are investigated. TPU composites were extruded under different temperature profiles and rotational speeds to obtain flame-retardant composites with appropriate mechanical properties. The detailed investigation of viscoelastic properties, morphology, tensile mechanical properties, pyrolysis, forced-flaming combustion and reaction to small flame highlights that applying optimized processing is key to producing TPU composites with the best tensile mechanical properties and flame retardancy. This finding was associated with the production of a highly elastic network, which was attributed to better dispersion and distribution of leather fibers and APP particles. TPU composites, combining 5 phr (parts per hundred resin) industrial-waste leather fibers and 5 phr APP, were compared to composites using 10 phr of APP. The same UL 94 V-0 classification, equal reduced fire risk (MARHE) with diminished smoke release, similar Young’s modulus and elongation at break, and improved tensile strength (20%) are achieved by replacing 50% APP with industrial-waste leather fibers; thus, the industrial-wastes leather fibers are simultaneously upcycled for this specific application. KW - TPU KW - Flame retardancy KW - Viscoelastic properties KW - Cable jacketing KW - Natural waste fibers PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-658524 DO - https://doi.org/10.1016/j.rineng.2026.110316 SN - 2590-1230 VL - 30 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-65852 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tabaka, Weronika A1 - Schartel, Bernhard T1 - Less is More: Optimised Fire Performance in Glass Fibre-reinforced Polybutylene Terephthalate Laminates with Concentrated Flame Retardant Top Layer N2 - To achieve optimum fire performance while maintaining mechanical integrity, flame retardants (FR) were strategically concentrated in the surface layer of a two-layer glass fibre-reinforced polybutylene terephthalate (PBT) laminate structure. Three potentially synergistic FR systems were selected to improve the fire performance of glass fibre-reinforced PBT: boehmite (AlOOH) with melamine polyzinc phosphate (MPZnP), aluminium diethyl phosphinates (AlPi) with melamine cyanurate (MC), and expandable graphite (EG) with melamine polyphosphate (MPP). Limited Oxygen Index (LOI) and UL-94 testing highlighted the influence of laminate architecture on flammability. The cone calorimeter results showed that increasing the FR concentration in the top layer significantly reduced both the peak heat release rate (PHRR) and the maximum average rate of heat emission (MARHE), with improvements depending on the specific FR system used. The laminate L-PBT/GF/AlOOH/MPZnP with a 2:2 thickness ratio showed outstanding performance, achieving a 45 % reduction in MARHE compared to composites with uniform FR distribution. This result showcases the superior thermal barrier properties and synergistic behaviour of AlOOH and MPZnP. The fire performance of laminates containing AlPi and MC was strongly influenced by the distribution and concentration of AlPi/MC. The EG/MPP system was found to be highly effective, forming a protective intumescent layer that significantly reduced both HRR and MARHE, demonstrating the effectiveness of strategically concentrating FR in the top layer. KW - Glass fibres KW - PBT KW - Flame retardants KW - Composites KW - Laminates KW - Fire behaviour KW - Flammability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626381 DO - https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2025.100577 SN - 2666-6820 VL - 16 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-62638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hupp, Vitus A1 - Schartel, Bernhard A1 - Flothmeier, K. A1 - Hartwig, A. T1 - Fire Behavior of Pressure-sensitive Adhesive Tapes and Bonded Materials N2 - Pressure-sensitive adhesive tapes are used in several industrial applications such as con-struction, railway vehicles and the automotive sector,where the burning behavior is ofcrucial importance. Flame retarded adhesivetapes are developed and provided, however,often without considering the interaction of adhesive tapes and the bonded materialsduring burning nor the contribution of the tapes to fire protection goal of the bondedcomponents in distinct fire tests. This publication delivers an empirical comprehensiveknowledge how adhesive tapes and their flame retardancy effect the burning behaviorof bonded materials. With a special focus on the interaction between the single compo-nents, one flame retarded tape and one tapewithout flame retardant are examined inscenarios of emerging and developing fires, along with their bonds with the commonmaterials wood, zinc-plated steel, mineral wool, polycarbonate, and polymethylmethacry-late. The flame retardant significantly improved the flame retardancy of the tape as afree-standing object and yielded a V-2 rating in UL 94 vertical test and raised the OxygenIndex by 5 vol.%. In bonds, or rather laminates, the investigations prove that the choiceof carrier and substrates are the factors with the greatest impact on the fire propertiesand can change the peak of heat release rate and the maximum average rate of heatemission up to 25%. This research yielded a good empirical overall understanding of thefire behavior of adhesive tapes and bonded materials. Thus, it serves as a guide for tapemanufacturers and applicants to develop tapes and bonds more substrate specific. KW - Adhesives KW - Cone calorimeter KW - Flame retardancy KW - Laminates KW - Phosphorus flame retardants KW - Pressure-sensitive adhesive KW - Tapes PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593207 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3171 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 48 IS - 1 SP - 114 EP - 127 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-59320 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hothan, Sascha T1 - Durability of Intumescent Coatings - Experimental investigations and test concepts for a working life of more than 10 years N2 - Intumescent coatings are subjected to ageing effects caused by climatic influences. The established European regulations to assess the durability of intumescent coatings are limited to a working life of 10 years. In the presentation experimental investigations and test concepts to extend the working life to 25 years are shown. In addition, a new in-situ testing method to assess the performance of applied intumescent coatings that have undergone ageing processes is presented. T2 - Annual Meeting of ECCS TC3 CY - Online meeting DA - 25.09.2023 KW - Intumescent coatings KW - Experimental investigations KW - In-situ testing PY - 2023 AN - OPUS4-63979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pittrich, Tim A1 - Peters, S. A1 - Meschke, G. A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Thermally induced moisture transport in concrete with diffeent types of blended Portland cement studied by 1H‑NMR relaxometry N2 - Clinker-reduced cements are gaining in popularity as part that utilization of these cements negatively influence the fie-induced spalling behavior of concrete, which is highly influenced y thermohydraulic damage mechanisms. Therefore, thermally induced moisture transport in normal strength concretes made with dif-ferent types of blended cements (CEM I, CEM II/A-LL, CEM III/A and CEM II/B-Q) was investigated by means of 1H-NMR relaxometry in combination with supportive side investigations concerning permeabil-ity and porosity. In addition, a numerical model was used to analyze in-situ moisture development during high temperature exposure. The results show that the cement type influences bth initial moisture content and pore size-specific moiture distribution. This was primarily reflected in an inceased water content in CEM III/A and CEM II/B-Q concretes as well as a comparable high gel pore water fraction in CEM II/B-Q concrete before heating. After heating, a similar degree of pore coarsening from gel to capillary pore was observed in all samples. Although the measure-ments were only conducted after, not during, high temperature exposure, the depth of the drying front and the extent of the moisture clog could be deter-mined. With the additional numerical analysis, it can be assumed that during high temperature load, the drying front is less advanced and the moisture clog even more pronounced. In conclusion, it can be stated that the increased spalling susceptibility in blended cement concrete is caused by the lower initial perme-ability and increased moisture content. KW - Fire concrete spalling KW - Thermally induced moisture transport  KW - Blended cements  PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-659015 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-026-03025-4 VL - 59 IS - 133 SP - 1 EP - 20 PB - Springer CY - Dordrecht AN - OPUS4-65901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Patrick A1 - Schartel, Bernhard T1 - Melamine poly(metal phosphates) as flame retardant in epoxy resin: Performance, modes of action, and synergy N2 - Melamine poly(metal phosphates) (MPMeP) are halogen-free flame retardants commercialized under the brand Name Safire. Melamine poly(aluminum phosphate) (MPAlP), melamine poly(zinc phosphate) (MPZnP), and melamine poly(Magnesium phosphate) (MPMgP) were compared in an epoxy resin (EP). The thermal decomposition, flammability, burning behavior, and glass transition temperature were investigated using thermogravimetric analysis, pyrolysis combustion flow calorimeter, UL 94 testing, cone calorimeter, and differential scanning calorimetry. While the materials exhibited similarities in their pyrolysis, EP+MPZnP and EP+MPMgP showed better fire behavior than EP+MPAlP due to superior protective properties of the fire residues. Maintaining the 20 wt % loading, MPZnP was combined with various other flame retardants. A synergistic effect was evident for melamine polyphosphate (MPP), boehmite, and a derivative of 6H-Dibenzo[c,e][1,2]oxaphosphinine-6-oxide. The best overall performance was observed for EP+(MPZnP+MPP) because of the best protection effectiveness of the fire residue. EP +(MPZnP+MPP) achieved V1/V0 in UL 94, and an 80% reduction in the peak heat release rate. This study evaluates the efficiency of MPMeP in EP, alone and in combination with other flame retardants. MPMeP is a suitable flame retardant for epoxy resin, depending on its kind and synergists. KW - flame retardance KW - thermogravimetric analysis KW - thermosets PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/APP.43549 SN - 0021-8995 SN - 1097-4628 VL - 133 IS - 24 SP - 43549 PB - Wiley AN - OPUS4-35855 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Bhatia, Riya A1 - Dey, Rohit A1 - Ullrich, Matthias S. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Phosphor-enriched wastewater products as sustainable flame retardant in PLA N2 - Revolutionizing our polymer industry for adaption to a sustainable carbon circular economy has become one of today’s most demanding challenges. Exploiting renewable resources to replace fossil-fuel—based plastics with biopolymers such as poly(lactic acid) (PLA) is inevitable while using waste streams as a raw material resource at least is promising. When it comes to using PLA as technical polymer, its high flammability must be addressed by flame retardants compatible with the thermoplastic processing of PLA and its compostability. This study proposes microalgae enriched with phosphorus from wastewater (P-Algae) as an elegant way towards a kind of sustainable organophosphorus flame retardant. The concept is demonstrated by investigating the processing, pyrolysis, flammability, and fire behavior of PLA/P-Algae, while varying the P-Algae content and comparing P-Algae with four alternative bio-fillers (phosphorylated lignin, biochar, thermally treated sewage sludge, and metal phytate) with different P-contents as meaningful benchmarks. T2 - EcoFRam2024 CY - Valencia, Spain DA - 22.05.2024 KW - PLA KW - Flame retardancy KW - Phosphorylated algae KW - Wastewater flame retardants KW - Zink phytate KW - Phosphorylated lignin KW - Thermally treated sludge PY - 2024 AN - OPUS4-60142 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pappalardo, Salvatore A1 - Russo, Pietro A1 - Acierno, Domenico A1 - Rabe, Sebastian A1 - Schartel, Bernhard T1 - The synergistic effect of organically modified sepiolite in intumescent flame retardant polypropylene N2 - The pyrolysis, flammability and fire behavior of polypropylene (PP) containing an intumescent flame retardant and sepiolite nanoparticles were investigated by performing thermogravimetry, oxygen index (LOI), UL-94, and cone calorimeter tests. The combination of 0.5 wt% of premodified sepiolite (OSEP) with 12 wt% of a commercial intumescent flame retardant showed a clear synergy in LOI, UL-94 ranking and peak heat release rate. The ternary formulation achieved a V-0 classification and, consequently, allowed a reduction in the amount of flame retardant necessary to achieve this result. Whereas OSEP and pristine sepiolite nanoparticles (SEP) affect the performance in PP nanocomposites quite similarly, OSEP outperformed SEP in the combination with intumescent flame retardant. The cone calorimeter results and dynamic rheological measurements confirmed the synergistic effect between the nanofiller and the flame retardant resulting from the improved properties of the residual protective layer. KW - Polypropylene KW - Intumescent flame retardant KW - Sepiolite KW - Cone calorimetry KW - Low oxygen index PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2016.01.041 SN - 0014-3057 VL - 76 SP - 196 EP - 207 PB - Elsevier AN - OPUS4-35854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Wawrzyn, Eliza T1 - Novel routes in flame retardancy of bisphenol A polycarbonate/impact modifier/aryl phosphate blends N2 - Die hohe Nutzung elektronischer Geräte und die damit verbundenen Ansprüche an den Brandschutz verstärken das Interesse an umweltfreundlich flammgeschützten Bisphenol A Polycarbonat (PC) basierten Materialien. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung neuer und verbesserter Flammschutzsysteme für schlagzähmodifizierte PC/Aryl phosphate. Durchgeführte Untersuchungen umfassen Pyrolyse (TG, TG-FTIR, ATR-FTIR, NMR), Entflammbarkeit (LOI und UL94) sowie Brandverhalten (Cone Calorimeter bei verschiedenen Bestrahlungsstärken) der Materialien. Ein Ansatz zur Verbesserung der Rückstandsbildung von PC/ABSPTFE+Aryl phosphate ist der Austausch von Bisphenol A Diphenylphosphat (BDP) gegen neue Aryl phosphate. Zwei neue Flammschutzmittel wurden synthetisiert: 3,3,5-Trimethylcyclohexylbisphenolbis(diphenylphosphat) (TMC-BDP) und Bisphenol A-bis(diethylphosphat) (BEP). TMC-BDP ist thermisch beständiger als BDP, es werden daher verstärkt chemische Reaktionen zwischen den Komponenten von PC/ABSPTFE+Aryl phosphate erwartet. BEP hingegen sollte die Vernetzung des Rückstands durch Einbringen von Phosphatgruppen erhöhen. Es konnte jedoch bei keiner der neuen Verbindungen eine Verbesserung des Flammschutzes im Vergleich zu PC/ABSPTFE+BDP festgestellt werden. BEP vernetzt sich in PC/ABSPTFE vorzugsweise mit sich selbst anstatt mit PC und für TMC-BDP waren die Ergebnisse ebenso gut wie für BDP. BDP ist bereits ein hoch optimiertes Flammschutzmittel für PC/ABSPTFE Systeme. Zur Etablierung eines neuen Schlagzähmodifizierers, der neben den mechanischen auch die Flammschutzeigenschaften des Materials verbessert, wurde das bisher in PC/ABSPTFE/BDP verwendete ABS durch einen Silikon-Acrylat-Kautschuk (SiR) mit hohem Polydimethylsiloxan (PDMS)- Anteil ersetzt. PDMS verschlechtert die von BDP hervorgerufenen Gas- und Festphasenmechanismen und reagiert zudem während der Verbrennung mit PC. Durch die Reaktionen von PDMS-PC und PDMS-BDP in PC/SiRPTFE/BDP wird anorganischer Siliziumdioxid-Rückstand gebildet, der sich zum kohlenstoffhaltigen Rückstand addiert und den LOI um 10% im Vergleich zum PC/ABSPTFE/BDP System verbessert. SiR mit hohem PDMS-Anteil wird daher als Ersatz für ABS in schlagzähmodifizierten PC/BDP Blends vorgeschlagen. Zur Erhöhung des Flammschutzes wurden verschiedene Additive zu PC/SiRPTFE/BDP hinzugefügt: (i) Schichtsilikate: Talk und organisch modifizierte Schichtsilikate (LS), (ii) Metallhydroxide: Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) und Böhmit (AlO(OH)), (iii) Metalloxide und –carbonate: Magnesiumoxid (MgO), Siliziumdioxid (SiO2) und Kalziumcarbonat (CaCO3) sowie (iiii) hydrierte Metallborate: Zinkborat (ZnB), Kalziumborat (CaB) und Magnesiumborat (MgB). Es konnte gezeigt werden, dass die PC/SiRPTFE/BDP+Additiv Blends sehr empfindlich auf chemische (z.B. Hydrolyse) und physikalische (z.B. Viskosität) Effekte reagieren. Die starke Deformation von PC/SiRPTFE/BDP Materialen macht es schwierig den Rückstand zu optimieren. Zusammenfassend werden ZnB, MgB und CaB zur Verbesserung des Flammschutzes von PC/SiRPTFE/BDP empfohlen. Der Flammschutz verbessert sich dabei in Bezug auf Entflammbarkeit, Brandlast sowie maximale Wärmabgaberate des Materials. Die Ergebnisse der Arbeit ermöglichen die Auswahl des besten Flammschutzmittels, Schlagzähmodifizierers und anorganischen Füllstoffs zur Herstellung von flammgeschützen PC basierten Werkstoffen. N2 - The massive use of electronic engineering products accompanied by high demands on fire safety has led to increasing interest in environmentally friendly flame retardancy of bisphenol A polycarbonate (PC) based materials. In this work, novel routes for enhancing the flame retardancy of PC/Impact Modifier/Aryl phosphate were studied with respect to pyrolysis (TG, TG-FTIR, ATR-FTIR, NMR), flammability (LOI and UL 94) and fire behavior (cone calorimeter at different irradiations). To improve charring of PC/ABSPTFE+Aryl phosphate, the exchange of bisphenol A bis(diphenyl phosphate) (BDP) with novel aryl phosphates was proposed. Two novel flame retardants were synthesized: 3,3,5-trimethylcyclohexylbisphenol-bis(diphenyl phosphate) (TMC-BDP) and bisphenol A- bis(diethylphosphate) (BEP). TMC-BDP was more stable than BDP, thus gave a potential to increase the chemical reactions between the components of the PC/ABSPTFE+Aryl phosphate, whereas more reactive BEP was expected to increase the cross linking activity with the polymer matrix. Nevertheless, the corresponding blends did not enhance the flame retardancy compared to PC/ABSPTFE+BDP. BEP in PC/ABSPTFE preferred to cross-link with itself instead of with PC, thus it showed poor fire protection performance. TMC-BDP gave as good results as BDP in PC/ABSPTFE material. The results delivered evidence that BDP possesses a high degree of optimization in PC/ABSPTFE system. To provide a novel impact modifier improving not only mechanical properties but also the fire retardancy of PC/BDP material, the replacement of highly flammable acrylonitrilebutadiene- styrene (ABS) with silicon acrylate rubber (SiR) with high content of polydimethylsiloxane (PDMS) was studied. In PC/SiRPTFE/BDP the replacement of ABS is beneficial, but PDMS worsened the BDP gas phase and condensed phase action. PDMS reacted also with PC during combustion. PDMS-PC and PDMS-BDP interactions led to silicon dioxide. In fact, the inorganic residue of PC/SiRPTFE/BDP contributed to fire residue and greatly improved the LOI of about 10 % in comparison to PC/ABSPTFE+BDP system. Thus, the use of SiR with high PDMS content is proposed as replacement of ABS in PC/Impact Modifier/BDP blend. To enhance the fire protection, the PC/SiRPTFE/BDP was combined with several adjuvants: (i) layered fillers: talc and organically modified layered silicate (LS), (ii) metal hydroxides: magnesium hydroxide (Mg(OH)2) and boehmite (AlO(OH)), (iii) metal oxides and carbonate: magnesium oxide (MgO) and silicium dioxide (SiO2) and calcium carbonate (CaCO3) as well as (iiii) hydrated metal borates: zinc borate (ZnB), calcium borate (CaB) and magnesium borate (MgB). It was demonstrated that the blend PC/SiRPTFE/BDP+filler is very sensitive to chemical (e.g. hydrolysis) and physical (e.g. viscosity) effects. Additionally,the large deformations of PC/SiRPTFE/BDP materials make difficult to optimize the char. Overall, the ZnB, MgB and CaB are proposed for enhancing the flame retardancy of PC/SiR/BDP with respect to flammability results, reduction of fire hazard and maximum of heat release rate. The results of this work enable the understanding of various mechanisms controlling the fire behavior and thus effective selection of the most appropriate flame retardant, impact modifier and inorganic fillers for producing fire resistant PC based polymers. T3 - BAM Dissertationsreihe - 102 KW - flame retardancy KW - pyrolysis KW - decomposition KW - bisphenol A polycarbonate KW - flammbility PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-565 SN - 978-3-9815748-2-1 SN - 1613-4249 VL - 102 SP - 1 EP - 126 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Schubert, Martina A1 - Schartel, Bernhard A1 - Lang, M. A1 - Yin, Huajie A1 - Dittrich, Bettina A1 - Heidemeyer, P. A1 - Bastian, Martin T1 - Wirkungsweise von halogenfreien Flammschutzmitteln in WPC N2 - Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Untersuchung der Wirkungsweise von halogenfreien Flammschutzmitteln in WPC. Eine große Anzahl verschiedener Flammschutzmittel wurde hinsichtlich ihrer Wirkmechanismen umfassend untersucht, um ein Verständnis für die ablaufenden Prozesse zu entwickeln. Hierbei wurden verschiedene Brandtests eingesetzt, um die Materialien bezüglich verschiedener Applikationen (E&E, Transportwesen, Bauwesen) zu beleuchten. Die verschiedenen Untersuchungen liefern aber auch ein umfassendes Bild vom Brandverhalten in den verschiedenen Eigenschaften, wie Entflammbarkeit und Brandausbreitung. Die prinzipiellen Ansätze wurden anhand von verschiedenen Flammschutzmitteln beleuchtet, ihre Pyrolyse und ihre Performance in verschiedenen Brandtests gegenübergestellt. Bei der angestrebten geringen Zusatzmenge ist durch den Zusatz eines einzigen Flammschutzmittels keine zufriedenstellende Reduktion der Brandeigenschaften zu erwarten. Multikomponentensysteme zur Steigerung der Effizienz sind angezeigt. Einige prinzipielle Kombinationsmöglichkeiten wurden für alle Hauptflammschutzmittel durchgespielt. Die teilweise deutlichen Verbesserungen zeigen Wege zur erfolgreichen Produktentwicklung auf. So konnten bei den Spritzgießcompounds Eigenschaften erzielt werden, die eine UL 94 V0 Klassifizierung ermöglichen. Ein Einsatz der im Forschungsvorhaben hergestellten Compounds als Baustoff ist aufgrund des Brandverhaltens in den baustoffspezifischen Prüfungen nicht möglich. Hier sind weitere Flammschutz-Konzepte zu erproben. Gleitmittel nehmen bei den untersuchten Extrusionscompounds keinen Einfluss auf das Brandverhalten. Haftvermittler nehmen ebenfalls keinen signifikanten Einfluss auf das untersuchte Brandverhalten, können aber zu einer veränderten Verteilung der Füllstoffe und damit zur Ausbildung einer effektiveren Schutzschicht führen. Feinere Holzpartikel schneiden bei den Brandprüfungen besser ab als grobe Holzpartikel. Bei Einsatz von grobem Holz wird eine schlechtere Rückstandsstruktur ausgebildet, was das Brandverhalten negativ beeinflusst. Der Einsatz von vorbehandeltem Holz brachte nicht die erwartete Verbesserung. Die neu konzipierte Aufbereitungsanlage auf Basis des Planetwalzenextruders konnte erfolgreich in Betrieb genommen werden. Vergleichende Versuche mit dem Doppelschneckenextruder zeigten, dass der PWE-Aufbau eine gute Alternative zur etablierten DSE-Aufbereitung darstellt. Zusätzlich wurden an Compounds vielversprechender Flammschutzansätze weitere Materialprüfungen (Biegeversuch, Schlagversuch, Wasseraufnahme) durchgeführt, um den Einfluss der FSM auf die spezifischen Eigenschaften der WPC zu beleuchten. N2 - The objective of the research project was to investigate the effect of halogen-free flame retardants in WPC. A large number of different flame retardants was thoroughly examined regarding their effect mechanisms to develop an understanding for the processes taking place. Different fire tests were used to examine the materials with respect to the different applications (E&E, transportation, construction). Additionally, the different investigations provide a comprehensive picture of the fire behavior regarding the different properties, such as flammability and fire spread. The fundamental approaches were examined by means of different flame retardants and their pyrolysis and performance were compared in different fire tests. A satisfactory reduction of the fire properties by adding only one flame retardant cannot be expected with the intended low added amount. Multi-component systems to increase the efficiency are indicated. Some basic combination options were tried out for all main flame retardants. The partially considerable improvements illustrate ways for successful product development. This way, properties could be achieved in injection molding compounds, which allow for a UL 94 V0 classification. It is not possible to use the compounds introduced in the research project as building material due to the fire behavior in the building material specific tests. Further flame protection concepts need to be tested in this area. Slip agents do not have an influence on the fire behavior of the examined extrusion compounds. Adhesion promoters also do not have a significant influence on the examined fire behavior but can lead to a change in the distribution of the fillers and thus to the formation of a more effective protective layer. Finer wood particles performed better in the fire tests than coarse wood particles. When using coarse wood, an inferior residual structure is formed, which has an adverse effect on the fire behavior. The use of pretreated wood fibers did not bring the expected improvement. The newly conceived processing technique based on a planetary roller extruder (PRE) was successfully put into operation. Comparative tests with twin-screw extruders (TSE) showed that the PRE configuration is a good alternative to the established TSE processing. Additionally, further material testing (bending test, impact test, water absorption) was performed on promising flame retarded compounds to examine the influence of the fire retardants on the specific properties of the WPC. KW - Wood plastic composite KW - Halogen free KW - Flame retardancy PY - 2016 SN - 978-3-8440-4645-8 SN - 2364-754X SP - 1 EP - 88 PB - Shaker Verlag CY - Aachen AN - OPUS4-37482 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Sunder, S. A1 - Tabaka, Weronika A1 - Klaffke, Benjamin A1 - Ruckdäschel, H. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Unveiling aluminum diethyl phosphinate dual identity: Transfer from epoxy resins to glass fiber-reinforced composites N2 - This study examines the transfer of the flame-retardant aluminum diethyl phosphinate (AlPi) from epoxy resins to composites and the impact of AlPi on fire behavior and fire stability. Further, the effects of different particle sizes and the addition of zinc hydroxy stannate (ZHS) and inorganic silicate (InSi) are investigated. The research provides a detailed analysis of the fire behavior, fire stability, pyrolysis, flame-retardant modes of action, and flame retardancy index. Interestingly, the particle sizes did not significantly affect the flammability, fire behavior, or fire stability in the systems investigated. AlPi acts primarily in the gas phase, releasing phosphorus that yields flame inhibition. Adding glass fibers (GFs) to the epoxy resin boosts the flame retardancy in the condensed phase, reducing the heat release rate (HRR), total heat release (THR), and peak heat release rate (PHRR) by about 60%. This improvement is largely due to replacing fuel and forming a protective layer during burning. Despite the differences between thermoset and composite, the study demonstrates an effective transfer of flame-retardant properties from epoxy resins to fiber-reinforced composites, significantly enhancing the flame retardancy performance in both material systems. KW - Aluminum diethyl phosphinate KW - Epoxy resins KW - Fire behavior KW - Fire stability KW - Gas-phase active KW - Glass fiber-reinforced composites KW - Particle sizes PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643013 DO - https://doi.org/10.1002/pc.29911 SN - 1548-0569 SN - 0272-8397 VL - 46 IS - 14 SP - 12981 EP - 12999 PB - Wiley AN - OPUS4-64301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Durlo Tambara, Luís Urbano A1 - Dehn, F. A1 - Gluth, Gregor ED - D’Erme, C. ED - Paglia, C. ED - Cordero, E. G. T1 - The importance of leaching for the carbonation resistance of alkali-activated slag and calcined clay concretes N2 - This study investigates the impact of leaching on the carbonation resistance of alkali-activated materials with varying calcium content. Six binder compositions were tested, combining ground blast furnace slag and calcined clay, with CaO content ranging from ~0% to ~40%. Samples underwent three conditions: no leaching, two weeks of leaching (2Le), and five leaching-carbonation cycles (5LCC). Carbonation tests were performed under natural conditions and 1% CO2 for reference and 2Le samples, while 5LCC samples were exposed solely to accelerated carbonation. Under natural carbonation, the typical relationship between carbonation resistance and the water/(CaO+MgOeq+Na2Oeq+K2Oeq) ratio was observed for both the reference and 2Le samples, with an increase in carbonation rate in compositions containing more than 40% calcined clay. In accelerated carbonation conditions, 2Le and 5LCC conditions showed slightly improved carbonation resistance compared to the reference samples, except for the mixtures containing only calcined clay (C100) and the mix with 40% calcined clay (C40S60). The poor performance of C100 was attributed to its low reactivity after 28 days, which resulted in significant sodium leaching and reduced activation of the calcined clay. Although C40S60 outperformed non-leached samples, its carbonation resistance slightly decreased in leached and accelerated carbonation samples due to reduced gel phase formation; however, this reduction was significantly less than that of C100. These findings suggest that while leaching can enhance carbonation resistance by reducing excess alkalis, low-reactivity systems, e.g. based solely on calcined clay, are more susceptible to degradation. KW - Carbonation KW - Alkali-activated materials KW - Leaching KW - Durability KW - Calcined clay PY - 2026 SN - 978-3-032-14170-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-032-14170-5_16 SP - 148 EP - 157 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-65355 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strobl, Dominic T1 - PGD model with domain mapping of Bead-on-Plate weld simulation for wire arc additive manufacturing N2 - Numerical simulations are essential in predicting the behavior of systems in many engineering fields and industrial sectors. The development of accurate virtual representations of actual physical products or processes allows huge savings in cost and resources. In fact, digital twins would allow reducing the number of real, physical prototypes, tests, and experiments, thus also increasing the sustainability of the production processes and products’ lifetime. Standard numerical methods fail in providing real time simulations, especially for complex processes such as additive manufacturing applications. This work aims to build up a reduced order model for efficient wire arc additive manufacturing simulations by using the proper generalized decomposition (PGD) [1,2] method. Model order reduction is a popular concept to decrease the computational effort, where each evaluation of the reduced forward model is faster than evaluations using classical methods, even for complex models. The simulation of a moving heat source leads to a hardly separable parametric problem, which is solved by a new mapping approach [3]. Using this procedure, it is possible to create a simple separated representation of the forward model. In this contribution, a PGD model is derived for the first part of wire arc additive manufacturing: bead-on-plate weld. An excellent agreement with a standard finite element method is shown. The reduced model is further used in a model calibration set up, speeding up calibrations and ultimately leading to an optimized real-time simulation. T2 - The 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - PGD KW - Model calibration KW - Hardly separable problem KW - Additive manufacturing PY - 2022 AN - OPUS4-55111 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard T1 - Phosphorus-based flame retardancy mechanisms - Old hat or a starting point for future development? N2 - Different kinds of additive and reactive flame retardants containing phosphorus are increasingly successful as halogen-free alternatives for various polymeric materials and applications. Phosphorus can act in the condensed phase by enhancing charring, yielding intumescence, or through inorganic glass formation; and in the gas phase through flame inhibition. Occurrence and efficiency depend, not only on the flame retardant itself, but also on its interaction with pyrolysing polymeric material and additives. Flame retardancy is sensitive to modification of the flame retardant, the use of synergists/adjuvants, and changes to the polymeric material. A detailed understanding facilitates the launch of tailored and targeted development. KW - Fire retardancy KW - Red phosphorus KW - Phosphate KW - Phosphonate KW - Phosphinate KW - Phosphine oxide KW - Flame inhibition KW - Charring KW - Intumescence PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-220368 DO - https://doi.org/10.3390/ma3104710 SN - 1996-1944 VL - 3 IS - 10 SP - 4710 EP - 4745 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-22036 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bibinger, J. A1 - Eibl, S. A1 - Gudladt, H.-J. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Höfer, P. T1 - Pushing the limits of thermal resistance in nanocomposites: A comparative study of carbon black and nanotube modifications N2 - Enhancing the thermal resistance of carbon fiber-reinforced polymers (CFRPs) with flame retardants or coatings often leads to increased weight and reduced mechanical integrity. To address these challenges, this study introduces an innovative approach for developing nanocomposites using carbon-based nanoparticles, while preserving the structural lightweight properties. For this, carbon black particles (CBPs) up to 10% and carbon nanotubes (CNTs) up to 1.5% were incorporated into the RTM6/G939 composite material. The obtained samples were then analyzed for their properties and heat resistance under one-sided thermal loading at a heat flux of 50 kW/m2. Results demonstrate that integrating these particles improves heat conduction without compromising the material’s inherent advantages. As a result, thermo-induced damage and the resulting loss of mechanical strength are delayed by 17% with CBPs and 7% with CNTs compared to the unmodified material. Thereby, the thermal behavior can be accurately modeled by a straightforward approach, using calibrated, effective measurements of the nanoparticles in the polymer matrix rather than relying on theoretical assumptions. This approach thus provides a promising methode to characterize and improve thermal resistance without significant trade-offs. KW - Nanomaterial KW - Cabon fiber-reinforced polymer (CFRP) KW - Carbon black (CB) KW - Carbon nanotube (CNT) KW - Improving heat conduction KW - Prediction thermal properties PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628632 DO - https://doi.org/10.3390/nano15070546 SN - 2079-4991 VL - 15 IS - 7 SP - 1 EP - 23 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-62863 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Non-vegan flame-retardant (adjuvants in) biocomposites N2 - Emanating from developing flame retarded biocomposites, we have proposed renewable natural fibers (including keratin) taken from industrial waste as an authentic sustainable approach. More recently, we have investigated non-vegan flame retardant approaches. This paper loves to give you an insight into our ongoing projects on biogenic industrial wastes like leather, bone meal, and insects. Materials were characterized multi-methodically, flame retardant modes of action quantified, decomposition mechanism proposed, and synergisms explained. Considering the large quantities of leather waste (LW) in industrial-scale production, we underline LW as multifunctional bio-adjuvants. LW enhances the flame retardancy of poly(ethylene-vinyl acetate) (EVA) containing phosphorus flame retardants (P-FR). Products/by-products of the invertebrate and vertebrate farming, respectively, are promising bio-based adjuvants in flame retarded bio-epoxy thermosets. While the addition of bone meal yields the formation of an inorganic shield, protein-based powders from insects provide an intumescent behavior. In combination with a P-FR superior charring and self-extinguishing are obtained. Acknowledgement: In part of this work was supported by the Volkswagen Foundation grant “Experiment!” No. 97437. T2 - Fire and Polymers, workshop, ACS Division of Polymer Chemistry CY - Napa, California, US DA - 05.06.2022 KW - Fire behaviour KW - Renewable KW - Circular economy KW - Biocomposite PY - 2022 AN - OPUS4-55025 LA - eng 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 - JOUR A1 - Turski Silva Diniz, Analice A1 - Schartel, Bernhard T1 - The effects of property variation on the dripping behaviour of polymers during UL94 test simulated by particle finite element method N2 - The dripping behaviour of polymers is often observed experimentally through the UL94 flammability standard test. In this work, polymeric dripping under fire is investigated numerically using particle finite element method. A parametric analysis was carried out to observe the influence of a single property on overall dripping behaviour via a UL94 vertical test model. Surrogates and property ranges were defined for variation of the following parameters: glass transition temperature (Tg), melting temperature (Tm), decomposition temperature (Td), density (ρ), specific heat capacity (Cp), apparent effective heat of combustion of the volatiles, char yield (μ), thermal conductivity (k), and viscosity (η). Polyamide, poly(ether ether ketone), poly(methyl methacrylate), and polysulfone were used as benchmarks. Simulated results showed that specific heat capacity, thermal conductivity, and char yield allied with viscosity were the properties that most influenced dripping behaviour (starting time and occurrence). KW - Dripping KW - PFEM KW - UL 94 KW - Simulation KW - Fire behaviour PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-597449 DO - https://doi.org/10.1515/epoly-2023-0194 SN - 1618-7229 VL - 24 IS - 1 PB - De Gruyter AN - OPUS4-59744 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krebs, N. A1 - Demleitner, M. A1 - Albuquerque, R.Q. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Bayesian Optimization of flame-retardant performance in a high-Tg epoxy resin system N2 - Polymeric materials are widely used due to their mechanical properties and cost-effectiveness, but their inherent flammability requires effective flame-retardant additives to meet safety standards. Optimizing multicomponent flame-retardant formulations is challenging due to the vast experimental space. This study applies Bayesian Optimization (BO) to optimize flame-retardant formulations in high glass transition temperature (Tg) epoxy resins. Aluminum diethyl phosphinate (AlPi) was systematically combined with three synergists: zinc stannate (ZnSt), a silicone-based additive (DowSil), and low-melting glass frits (Ceepree). BO-guided experimental design expanded from 16 initial formulations to a total of 28, minimizing the Maximum Average Rate of Heat Emission (MARHE) under the constraint of Total Smoke Production (TSP) < 17 m2 using the epsilon-constraint method. BO revealed non-linear synergistic interactions: ZnSt significantly reduced smoke production while AlPi effectively lowered heat release. The optimized formulation (BO7) achieved the lowest MARHE (122 kW/m2) while maintaining acceptable smoke levels, establishing a new Pareto front. The results demonstrate the effectiveness of BO in accelerating the development of synergistic, halogen-free flame-retardant polymer systems, offering a scalable and sustainable approach to polymer formulation design. KW - Machine learning KW - Epoxy resin KW - Bayesian optimization KW - Flame retardancy KW - Cone calorimeter PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-641070 DO - https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2025.114210 SN - 0927-0256 SN - 1879-0801 VL - 260 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier AN - OPUS4-64107 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rockel, Daniel T1 - Save your Skin with Skin – Utilizing leather waste fibers in flame retardant bio composites N2 - Leather is a widely used material for thousands of years and in modern days it is produced on industrial scale. This production produces high amounts of organic waste during the tannery process. These fibers can become a resource and act as a multi-functional bio-filler in flame retardant composites. This project investigates two leather fibers towards their ability to enhance the flame-retardancy in different composites. These composites use ammonium polyphosphate (APP) or aluminum trihydroxide (ATH) as flame retardants. Different synergists support polymers with ATH. The new composites form a stable char layer resulting in an increase in residue, lower peak heat release rates (pHRR) and higher limiting oxygen index (LOI). In addition, the ratings in the UL94-classification increased up to V-0. T2 - 5th Asia-Oceania Symposium on Fire Safety Materials Science and Engineering CY - Sydney, Australia DA - 26.08.2023 KW - Leather KW - Circular Economy KW - Sustainability KW - Bio-Polymers KW - Flame retardancy KW - Composites PY - 2023 AN - OPUS4-58241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Benner, Philipp T1 - eScience bei Produktprüfung und Zertifizierung N2 - Das eScience Referat unterstützt die Forschungsbereiche der BAM im Bereich Research Data Management und Data Science. Der Vortrag gibt beispielhafte Einblicke in die Aktivitäten der eScience. Insbesondere wird das Projekt QI-Digital vorgestellt, welches als Ziel die Bereitstellung einer digitalen Qualitätsinfrastruktur hat. T2 - EDAP CY - Online meeting DA - 03.11.2021 KW - Produktprüfung KW - Zertifizierung PY - 2021 AN - OPUS4-56692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Durlo Tambara, Luís Urbano A1 - Hirsch, A. A1 - Dehn, F. A1 - Gluth, Gregor T1 - Carbonation resistance of alkali-activated GGBFS/calcined clay concrete under natural and accelerated conditions N2 - The carbonation resistance of alkali-activated materials (AAMs) is a crucial parameter for their applicability in concrete construction, yet the parameters influencing it are insufficiently understood to date. In the present study, the carbonation resistance of alkali-activated concretes with varying fractions of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and calcined clay (i.e., high, intermediate, and low Ca contents) were assessed under natural and accelerated conditions. Corresponding hardened AAM pastes were studied using X-ray diffraction, thermogravimetry, Raman microscopy, and mercury intrusion porosimetry. The carbonation resistance of the concretes at natural CO2 concentration depended principally on their water/(CaO + MgOeq + Na2Oeq + K2Oeq) ratio. The remaining variability for similar ratios was caused by differences between the pore structures of the AAMs. For concrete with favorable water/(CaO + MgOeq + Na2Oeq + K2Oeq) ratio and pore structure, the carbonation resistance was comparable to that of Portland cement concrete. The relationship between carbonation coefficients obtained under accelerated and natural conditions differed for concretes with high and low fractions of calcined clay, indicating that accelerated carbonation testing is less suitable to study the carbonation of low-Ca AAMs. KW - Alkali-activated materials KW - Carbonation KW - Calcined clay PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-610747 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.138351 SN - 1879-0526 VL - 449 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-61074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Durlo Tambara, Luís Urbano A1 - Nikoonasab, Ali A1 - Radtke, Martin A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Gluth, Gregor T1 - Determination of the oxidation depths of ground granulated blast furnace slag-containing cement pastes using Mn K-edge X-ray absorption near-edge structure spectroscopy N2 - The redox potential of the pore solution of hardened cements containing ground granulated blast furnace slag (GGBFS) affects reinforcement corrosion and immobilization of radioactive waste. Here, Mn K-edge X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy was applied to determine the depth profile of the oxidation state of manganese in hardened GGBFS-containing cement pastes. Manganese was oxidized in the outer regions of some of the pastes, but the depth to which this occurred was not identical with the ‘blue-green/white color change front’, usually interpreted as indicating oxidation of sulfur species. For CEM III/B, the color change of the material was gradual and thus unsuitable for a precise determination of the oxidation depth, while for the alkali-activated slag, a distinct color change front was found, but full oxidation of manganese and sulfur had not occurred in the brighter region. Mn K-edge XANES spectroscopy is thus a more reliable method than the determination of the visual color change front to follow the ingress of the oxidation front. KW - Manganese KW - Oxidation KW - Sulfide KW - Alkali-activated materials KW - Redox conditions PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-651469 DO - https://doi.org/10.1111/jace.70445 SN - 0002-7820 SN - 1551-2916 VL - 109 IS - 1 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-65146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chacon Castro, Jose P. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Translating Flame Retardant Strategies: Analogy from Polyolefins and Bisphenol A polycarbonates to Poly(limonene carbonate) N2 - Poly(limonene carbonate)—PLimC—offers a novel sustainable alternative to traditional polymers, as it is derived from renewable limonene and carbon dioxide as monomers. Proposing PLimC as a future technical polymer for applications in electrical and electronic (E&E) devices, construction, and transportation, PLimC must meet specific fire prevention standards to be deemed suitable. Starting from the chemical structure of PLimC, strategies in analogy to flame retarded bisphenol A polycarbonates (PC), PC blends, and polyolefins (PO) are investigated to identify the most effective route to enhance the flame resistance of PLimC. This study utilized four halogen-free flame-retardant (FR) systems: APP + pentaerythritol (standard intumescent system in PO), a phosphorus flame retardant+PTFE as anti-dripping agent (used in PC blends), metal hydroxide ATH (widely used in PO), and potassium sulfonate salt (specific solution for PC). Applying these FRs at typical PC, PC blends, and PO loadings, we aim to understand their effect on PLimC and evaluated the different flame-retardant routes. Our experimental evaluations focused on the thermal properties, flammability, and fire behavior of each system. ATH emerged as the most effective, reducing the effective heat of combustion from 29.3 MJ kg⁻¹ to 18.6 MJ kg⁻¹ and the total heat evolved from 95 to 55 MJ m⁻². It also resulted in an increase in the limiting oxygen index from 17.1 to 26 vol.-% O2, along with a UL 94 HB40 rating. The intumescent system also exhibited considerable flame retardancy, highlighting the similarity of PLimC’s fire behavior to that of PO rather than PC KW - Poly(limonene carbonate) KW - Flame retardancy KW - Sustainability KW - Intumescent systems KW - Metal hydroxides KW - Sulfonate salts KW - Phosphorus flame retardants PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643257 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2025.111711 SN - 1873-2321 SN - 0141-3910 VL - 242 SP - 1 EP - 18 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-64325 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez-Olivares, G. A1 - Rabe, Sebastian A1 - Pérez-Chávez, R. A1 - Calderas, F. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Industrial-waste agave fibres in flame-retarded thermoplastic starch biocomposites N2 - Flame-retarded biocomposites of thermoplastic starch and natural fibres are successfully processed according to state-of-the-art extrusion and injection moulding. Using agave fibres and henequen fibres recovered from local industrial waste is a convincing contribution to sustainability. A systematically varied set of biocomposites is investigated comprehensively, e.g. electron microscopy is used for characterizing the morphology, rheology for the melt viscosity, tensile and impact resistance for the mechanical properties, thermal analysis for the pyrolysis, UL 94 burning chamber and oxygen index for the flammability, and cone calorimeter for the fire behaviour. Achieving sufficient mechanical properties was not the goal in our pre-competitive study but may be tackled by adding compatibilizer in future. The combination of well-dispersed natural fibres, aluminium diethylphosphinate (AlPi) and a special silicone synergist (Si) is proposed as promising innovative route for V-classified biocomposites. The flame-retardancy modes of action in the gas phase (fuel dilution and flame inhibition) and in the condensed phase (charring, protective layer formation) are discussed in detail, as is the role of combining the ingredients. This work is a convincing proof of principle of how to prepare industrial-waste fibres biocomposites, to apply the synergistic combination of AlPi and Si for future flame-retarded technical polymer materials that are based on renewable resources and compostable. KW - Flame-retardant biocomposites KW - Natural fibre KW - Biopolymer KW - Sustainability KW - Industrial-waste fibres KW - Flammability PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107370 SN - 1359-8368 VL - 177 SP - 107370 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-48777 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Dural, Esra A1 - Dey, R. A1 - Ullrich, M. S. A1 - Huth, Christian A1 - Thomson, C. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Together We Can: Synergistic Flame Retardancy by Melamine Polyphosphate and Phosphorylated Microalgae in Polylactide Biocomposites N2 - A strategy for enhancing the sustainable flame retardancy of polylactide (PLA) composites by partially replacing melamine polyphosphate (MPP), a commercial flame retardant proposed for PLA, with wastewater polyphosphate-enriched microalgae (P-Algae) has been explored. The incorporation of P-Algae at a 1:1 ratio with MPP leads to a notable synergistic effect, surpassing the expected additive behavior of the individual components. Comprehensive characterization encompassing thermogravimetric analysis coupled with FTIR, pyrolysis combustion flow calorimeter (PCFC), cone calorimeter, oxygen index (LOI), UL-94 tests, and rheological measurements—demonstrates that the presence of this biomaterial can significantly enhance flame retardant performance. Replacing 50% of MPP with P-Algae in PLA resulted in a 17% reduction in peak heat release rate (pHRR) and maintained a V-0 rating in UL-94 testing. The use of P-Algae does not compromise the flame retardancy of PLA but rather contributes positively, offering a promising path toward more sustainable flame-retardant systems. By leveraging naturally derived biomass, this approach aligns with the growing demand for novel eco-friendly technologies in polymer engineering. Insights into an innovative renewable additive as a functional and effective component in flame-retardant biocomposites have been achieved. KW - Flame retardancy KW - Melamine polyphosphate KW - Phosphorus- enriched microalgae KW - Polylactide PLA KW - Synergism PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640539 DO - https://doi.org/10.1002/pat.70350 SN - 1099-1581 SN - 1042-7147 VL - 36 IS - 9 SP - e70350 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-64053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Braun, Ulrike T1 - Comprehensive fire behaviour assessment of polymeric materials based on cone calorimeter investigations N2 - Bench scale performance based cone calorimeter investigations were conducted on glass fibre reinforced polyamide 66 (PA-66) and high impact polystyrene (HIPS) materials. Red phosphorus and magnesium hydroxide were used as fire retardants. Dilution, heat sink, barrier and charring mechanisms are considered to be active in the condensed phase. Dilution, cooling and flame poisoning mechanisms are discussed for the gas phase. Cone calorimeter data are used to give a comprehensive fire behaviour assessment in terms of the propensity to cause a quick growing fire and of the propensity to cause a fire of long duration. The external heat flux is varied between 30 and 75 kW/m2 so that the results for combustion behaviour and flame retardancy, respectively, are valid for different fire scenarios and fire tests. Results on the intrinsic contribution of the steady heat release rate per unit area reveal information about the flammability behaviour. UL 94 results are predicted in close correspondence to UL 94 experiments. PY - 2003 DO - https://doi.org/10.1515/epoly.2003.3.1.177 SN - 1618-7229 IS - 013 SP - 1 EP - 14 PB - De Gruyter CY - [S.l.] AN - OPUS4-15852 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Yam A1 - Schartel, Bernhard T1 - It Takes Two to Tango: Synergistic Expandable Graphite–Phosphorus Flame Retardant Combinations in Polyurethane Foams N2 - Due to the high flammability and smoke toxicity of polyurethane foams (PUFs) during burning, distinct efficient combinations of flame retardants are demanded to improve the fire safety of PUFs in practical applications. This feature article focuses on one of the most impressive halogen-free combinations in PUFs: expandable graphite (EG) and phosphorus-based flame retardants (P-FRs). The synergistic effect of EG and P-FRs mainly superimposes the two modes of action, charring and maintaining a thermally insulating residue morphology, to bring effective flame retardancy to PUFs. Specific interactions between EG and P-FRs, including the agglutination of the fire residue consisting of expanded-graphite worms, yields an outstanding synergistic effect, making this approach the latest champion to fulfill the demanding requirements for flame-retarded PUFs. Current and future topics such as the increasing use of renewable feedstock are also discussed in this article. KW - Synergy KW - Phosphorus-containing flame retardant KW - Expandable graphite KW - Polyurethane foams PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551958 DO - https://doi.org/10.3390/polym14132562 SN - 2073-4360 VL - 14 IS - 13 SP - 2562 PB - MDPI AN - OPUS4-55195 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire Retardancy Featuring Sustainability: Food for Thought between Fake Fiction and Future N2 - MAIN MESSAGE: Sustainability, or in other words, exploiting environmental conservation for the economic welfare and prosperity for all, would revolutionise the plastics industry were it to become predominant practice as a linear, fossil-fuel–based economy is switched to a carbon circular economy. Food for though is given by dint of a critical overview of the current trends in sustainable flame-retardant polymeric materials. STARTING POINT AND INTRODUCTION: Transforming the plastics industry into a carbon circular economy over the next 30 years requires an immediate revolution entailing the development of cutting-edge materials and the planning of future industrial production plants. Hence, the innovative field of flame-retardant polymeric materials for electrical engineering, construction, or materials used in transportation should lend its strength to drive this challenge. Visionary solutions are proposed to inspire us, while the implementation of economically feasible concepts can take us forward into the future. A critical and structured overview of current trends towards sustainable, flame-retardant polymeric materials is presented, using examples from the literature and by sketching our own projects performed in recent years. RESULTS AND DISCUSSION: This overview of current trends towards producing sustainable, flame-retardant polymeric materials is presented, selecting outstanding and representative examples from the literature and sketching main points of our own projects performed in this field in recent years. The examples are structured along a common theme leading from the use of old and new natural materials with some intrinsic flame retardancy, via flame-retardant biopolymers and biocomposites, to using renewable sources for flame retardants with the objective of exploiting natural sources available as industrial waste streams. Natural flame retardants and adjuvants are highlighted, although the status of most may be assessed as merely motivating our vision. However, some of these visionary approaches such as discussing sustainable flame retardants for poly(limonene carbonate), a polymer synthesised from renewable waste and CO2, or wastewater phosphorus enriched micro algae as a sustainable flame retardant in polylactide are rather innovative when achieving a surprising high technological readiness level or providing a comprehensive solution for several urgent demands at once. Further, there are natural material streams finding their way into polymer mass production as fillers, adjuvants, polymers, or renewable educt sources. Natural substances originating from industrial waste streams open the door to sustainable solutions, because they are often available at low cost and avoid competition for land with farming or virgin forests. Aside from this main topic, remarks will address the recycling of flame-retarded polymeric materials; flame retardant vitrimers are mentioned as potential materials for recyclable thermosets. At the end of the day, only convincing property profiles will prevail both for exploiting renewable sources and circular design, including cost effectiveness, sufficient availability, consistent quality, processibility, mechanical properties, and flame retardancy. However, sustainability must not be merely tolerated as an additional demand, but should instead be recognized as a solution, because sustainability aspires to ensure our economic welfare now and in the future. T2 - Interflam 2025 CY - Royal Holloway, Egham, UK DA - 30.06.2025 KW - Biocomposites KW - Sustainability KW - Renewable KW - Bio wastefibres KW - Circular economy KW - Phosphorus flame retardants PY - 2025 AN - OPUS4-63671 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutzmittel in PUR: Eine alte, aktuelle und zukünftige Herausforderung N2 - Überblick über die Herausforderungen, Anforderungen und Lösungswege für den Flammschutz von Polyurethanwerkstoffen (thermoplastisches und elastomeres Polyurethan (TPU, PUR), PUR Hard- und Weichschäume, PIR, PUR Coatings). Die Werkstoffcharakteristika wie Pyrolyse, effektive Verbrennungswärme, Rückstandsausbeute, Verarbeitungsparameter und kg-Preis definieren die Anforderungen an Flammschutzlösungen. Der Flammschutz ist spezifisch für das Material ausgelegt, aber auch für die verschiedenen Anwendungen (Automobilbau, Schienenfahrzeuge, Bauwesen, Elektrotechnik, usw.), d.h. um spezielle Brandtests zu bestehen. Die Pyrolyse und das Brandverhalten von PUR und PUR-Schäumen sowie der flammgeschützten Varianten wird diskutiert. Die gängigen Flammschutzmittel(-kombinationen) werden zusammengefasst und mit Beispielen belegt. T2 - PUR Forum, Flammenschutz in der Polyurethanverarbeitung CY - Online meeting DA - 05.05.2021 KW - Polyurethan KW - Pyrolyse KW - Flammschutz KW - Expandierbarer Graphit KW - Schaum KW - TPU PY - 2021 AN - OPUS4-52590 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Rabe, Sebastian A1 - Sanchez-Olivares, G. A1 - Pérez-Chávez, R. A1 - Schartel, Bernhard ED - Laoutid, F. T1 - Natural Keratin and Coconut Fibres from Industrial Wastes in Flame Retarded Thermoplastic Starch Biocomposites N2 - Natural keratin fibres derived from Mexican tannery waste and coconut fibres from coconut processing waste were used as fillers in commercially available, biodegradable thermoplastic starch-polyester blend to obtain sustainable biocomposites. The morphology, rheological and mechanical properties as well as pyrolysis, flammability and forced flaming combustion behaviour of those biocomposites were investigated. In order to open up new application areas for these Kinds of biocomposites, ammonium polyphosphate (APP) was added as a flame retardant. Extensive flammability and cone calorimeter studies revealed a good flame retardance effect with natural fibres alone and improved effectiveness with the addition of APP. In fact, it was shown that replacing 20 of 30 wt. % of APP with keratin fibres achieved the same effectiveness. In the case of coconut fibres, a synergistic effect led to an even lower heat release rate and total heat evolved due to reinforced char residue. This was confirmed via scanning electron microscopy of the char structure. All in all, these results constitute a good approach towards sustainable and biodegradable fibre reinforced biocomposites with improved flame retardant properties. KW - Biomaterials KW - Biodegradation KW - Calorimetry KW - Composites KW - Flame retardance PY - 2020 SN - 978-3-03928-350-7 SN - 978-3-03928-351-4 SP - 45 EP - 66 PB - MDPI AN - OPUS4-50738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Sanchez-Olivares, G. A1 - Rockel, Daniel A1 - Maldonado-Santoyo, M. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Waste not, want not: The use of leather waste in flame retarded EVA N2 - Leather is among the most ancient, widely used materials worldwide. Industrial-scale leather production produces large quantities of organic waste attained during shaving and buffing steps during processing. In this study, leather wastes (LW) are used as fillers in flame retarded polymer composites. LW is investigated as a multifunctional bio-filler that enhances the fire performance of flame retarded poly(ethylene–vinyl acetate) (EVA) containing phosphorus flame retardants (P-FRs) ammonium polyphosphate (APP) or a melamine-encapsulated APP (eAPP). Using LW from tanneries as adjuvants to enhance P-FRs in EVA reduces industrial wastes that otherwise require costly waste management solutions. Materials are characterized multi-methodically via mechanical tests, electron microscopy, rheology, thermogravimetric analysis, evolved gas analysis, and condensed phase FTIR, also reaction-to-small-flames and cone calorimeter tests. EVA containing 10 wt-% LW and 20 wt-% P-FRs achieve 20% reductions in fire loads versus EVA, and up to 10% reduction in effective heats of combustion versus EVA with equal (30 wt-%) P-FR loadings. Enhanced char stabilization of EVA composites with LW and P-FRs lowered peaks of heat release rates up to 53% compared to EVA, and up to 40% compared to equal P-FRs loadings. Synergisms between LW and P-FRs in EVA are quantified. A chemical decomposition mechanism is proposed. KW - Leather waste KW - Tannery industry KW - EVA KW - Fire protection KW - Flame retardancy KW - Charring PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-532977 DO - https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110100 SN - 0264-1275 VL - 210 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-53297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Abdou-Rahaman Fadul, Naïssa A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multifunctional graphene nanofiller in flame retarded polybutadiene/chloroprene/carbon black composites N2 - To curtail flammability risks and improve material properties, flame retardants (FRs) and fillers are mixed into rubbers. High loadings of aluminum trihydroxide (ATH) and carbon black (CB) are the most used FRs and reinforcing additive, respectively, in rubbers. To reduce loading without losing mechanical properties, partial substitution of ATH as well as CB by low amounts of multilayer graphene (MLG) nanoparticles is investigated. The high aspect ratio MLG is made of ten graphene sheets. In polybutadiene/chloroprene (BR/CR) nanocomposites 3 phr MLG replaced 15 phr CB and/or 3 phr ATH. Material and mechanical properties as well as fire behavior of the nanocomposites are compared to BR/CR with 20 phr CB both with and without 50 phr ATH. MLG appears as a promising nanofiller to improve the functional properties: replacement of CB improved rheological, curing, and mechanical properties; substitution of ATH improved nanocomposite properties without affecting flame retardancy. KW - Nanocomposites KW - Rubber KW - Multilayer graphene KW - Carbon black KW - Polybutadiene/chloroprene KW - Graphene PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-523468 DO - https://doi.org/10.1515/epoly-2021-0026 SN - 1618-7229 VL - 21 IS - 1 SP - 244 EP - 262 PB - De Gruyter AN - OPUS4-52346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tabaka, Weronika A1 - Timme, Sebastian A1 - Lauterbach, Tobias A1 - Medina, L. A1 - Berglund, L. A. A1 - Carosio, F. A1 - Duquesne, S. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Bench-scale fire stability testing - Assessment of protective systems on carbon fibre reinforced polymer composites N2 - Fire resistance testing of components made of carbon fibre reinforced polymers (CFRP) usually demands intermediate-scale or full-scale testing. A bench-scale test is presented as a practicable and efficient method to assess how different fire protective systems improve the structural integrity of CFRPs during fire. The direct flame of a fully developed fire was applied to one side of the CFRP specimen, which was simultaneously loaded with compressive force. Three different approaches (film, non-woven, and coatings) were applied: paper with a thickness in the range of μm consisting of cellulose nanofibre (CNF)/clay nanocomposite, nonwoven mats with thickness in the range of cm and intumescent coatings with a thickness in the range of mm. The uncoated specimen failed after just 17 s. Protection by these systems provides fire stability, as they multiply the time to failure by as much as up to 43 times. The reduced heating rates of the protected specimens demonstrate the reduced heat penetration, indicating the coatings’ excellent heat shielding properties. Bench-scale fire stability testing is shown to be suitable tool to identify, compare and assess different approaches to fire protection. KW - Fire stability KW - Bench-scale fire resistance KW - Carbon fibre reinforced polymer KW - Protective coatings PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-532401 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107340 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 102 SP - 7340 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-53240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Müller, Patrick A1 - Bertin, Annabelle A1 - Schartel, Bernhard T1 - Hyperbranched Rigid Aromatic Phosphorus-Containing Flame Retardants for Epoxy Resins N2 - A rigid aromatic phosphorus-containing hyperbranched flame retardant structure is synthesized from 10-(2,5 dihydroxyphenyl)-10H-9-oxa- 10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO-HQ), tris(4-hydroxyphenyl)phosphine oxide (THPPO), and 1,4-terephthaloyl chloride (TPC). The resulting poly-(DOPO-HQ/THPPO-terephthalate) (PDTT) is implemented as a flame retardant into an epoxy resin (EP) at a 10 wt% loading. The effects on EP are compared with those of the monomer DOPO-HQ and triphenylphosphine oxide (OPPh3) as low molar mass flame retardants. The glass transition temperature, thermal decomposition, flammability (reaction to small flame), and burning behavior of the thermosets are investigated using differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, pyrolysis combustion flow calorimetry, UL 94-burning chamber testing, and cone calorimeter measurements. Although P-contents are low at only 0.6 wt%, the study aims not at attaining V-0, but at presenting a proof of principle: Epoxy resinswith PDTT show promising fire performance, exhibiting a 25% reduction in total heat evolved (THE), a 30% reduction in peak heat release rate (PHRR) due to flame inhibition (21% reduction in effective heat of combustion (EHC)), and an increase in Tg at the same time. This study indicates that rigid aromatic hyperbranched polymeric structures offer a promising route toward multifunctional flame retardancy. KW - Hyperbranched KW - Aromatic KW - Phosphorus KW - Phosphine oxide KW - DOPO KW - Flame retardant KW - Xpoxy resin KW - Rigid PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-525910 DO - https://doi.org/10.1002/mame.202000731 SN - 1439-2054 VL - 306 IS - 4 SP - 731 PB - Wiley AN - OPUS4-52591 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Sunder, S: A1 - Ruckdäschel, H. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Char, gas, and action: Transfer of the flame-retardant modes of action in epoxy resins and their fiber-reinforced composites N2 - Flame retardants are often developed for epoxy resins and then transferred into their fiber-reinforced composites with uncertain results. Understanding this transfer in detail represents a critical scientific challenge. This study systematically compares epoxy resins with their glass-fiber reinforced composites, focusing on bisphenol A diglycidyl ether with the hardener dicyandiamide, the flame retardants melamine polyphosphate, ammonium polyphosphate, and silane ammonium polyphosphate, along with inorganic silicate. The research investigates changes in pyrolysis (thermogravimetry), flammability (UL 94, limiting oxygen index), and fire behavior (cone calorimeter) while also examining the flame-retardant modes of action and overall fire performance. The findings reveal that alterations in the amount of fuel, thermal properties, melt flow, and protective layer significantly impact ignition, flammability, and fire load, with a critical reduction in carbonaceous char within the composites preventing intumescence. This study quantifies the effects and provides a fundamental scientific understanding of the complex transfer process of flame retardants from resins to composites, offering essential insights that are of major importance for developing more effective flame-retardant materials. KW - Glas fibers KW - Epoxy resins KW - Fire behavior KW - Flammability KW - Composites KW - Flame retardants PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-615371 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2024.108610 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 140 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-61537 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hupp, Vitus A1 - Schartel, Bernhard A1 - Flothmeier, K. A1 - Hartwig, A. T1 - Flame Retarded Adhesive Tapes and Their Influence on the Fire Behavior of Bonded Parts N2 - Pressure-sensitive adhesive tapes are used in automotives, railway vehicles and construction, where flame retardancy is of major importance. This is why industrial applicants often buy, and industrial tape manufacturers often produce, flame-retardant adhesive tapes, advertised for their good flammability characteristics. Yet, how flame-retardant tapes influence the fire behavior of bonded materials is a rather open question. To investigate this issue, three different substrates were bonded, using eight double-sided adhesive tapes containing two different carriers and two different flame retardants. The bonded substrates were compared to their monolithic counterparts in terms of flammability, fire behavior and fire stability. The fire behavior of adhesive tape bonded materials differed significantly from the monolithic substrates. The usage of different adhesive tapes let to different burning behavior of the bonded materials mainly due to different carrier systems. In contrast, the implementation of flame retardant into the adhesive had rather minor or no effect on the burning behavior of the bonded substrates despite their positive effect on the flammability of the free-standing tape. The carrier changed the HRR curve in the cone calorimeter and was able to both, reduce and increase fire hazards. Using the carrier with the better fire performance can lower the fire growth rate by 20%, the peak of heat release rate by 27%, and the maximum average rate of heat emission by 30% in cone calorimeter tests. Overall, the fire behavior of bonded materials is a complex interaction between substrate, adhesive, and carrier, and depends on the fire scenario the materials are exposed to. KW - Pressure-sensitive adhesive tapes KW - Bonded materials KW - Fire behaviour KW - Fire resistance KW - Flame retardant KW - Cone calorimeter PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626006 DO - https://doi.org/10.1007/s10694-024-01637-2 SN - 1572-8099 SN - 0015-2684 VL - 61 IS - 2 SP - 729 EP - 749 PB - Springer Nature AN - OPUS4-62600 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Inasu, S. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Correction to "Investigating the changing dynamics of processing, temperature‐based mechanics, and flame retardancy in the transfer of ammonium polyphosphate/inorganic silicate flame retardants from epoxy resins to glass fiber composites" N2 - This is a corrigendum to the original article "Investigating the changing dynamics of processing, temperature-based mechanics, and flame retardancy in the transfer of ammonium polyphosphate/inorganic silicate flame retardants from epoxy resins to glass fiber composites" that was published in the "Journal of applied polymer science", vol. 141 (2024), article no. e55988. PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-622687 DO - https://doi.org/10.1002/app.56329 SN - 1097-4628 VL - 141 IS - 48 SP - 1 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-62268 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rockel, Daniel A1 - Sanchez Olivares, G. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Improving the Flame Retardancy of Aluminium Trihydroxide in Thermoplastic Starch Biocomposites Using Waste Fibers and Silicon-Based Synergists N2 - The synergistic behavior of different silicon compounds is investigated in flame retardant biocomposites with aluminum trihydroxide (ATH) as the main flame retardant. The paper shows a new approach towards sustainable biocomposites through the implementation of thermoplastic starch (TPS), leather fibers from industrial waste streams, and non-hazardous flame retardants and synergists. In these multicomponent systems, the different components address different modes of action in the fire scenario. When ATH is partially substituted by glass frits or layered silicates, fire performance is enhanced without changing the total amount of filler in the polymer. In a biocomposite with 25 phr of fiber and 90 phr of ATH, substituting 5 phr of ATH for layered silicates increased the LOI from 31.5 vol % to 34.8 vol %, decreased the peak of heat release by 20%, and increased the UL 94 rating from V-1 to V-0. KW - Biocomposites KW - Sustainability KW - Waste streams KW - Flame retardancy KW - Synergism KW - Modes of action PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605711 DO - https://doi.org/10.1021/acssusresmgt.4c00053 SN - 2837-1445 VL - 1 IS - 6 SP - 1131 EP - 1145 PB - ACS AN - OPUS4-60571 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dudziak, Mateusz A1 - Bhatia, Riya A1 - Dey, R. A1 - Falkenhagen, Jana A1 - Ullrich, M. S. A1 - Thomsen, C. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Wastewater phosphorus enriched algae as a sustainable flame retardant in polylactide N2 - Revolutionizing our polymer industry for adaption to a sustainable carbon circular economy has become one of today’s most demanding challenges. Exploiting renewable resources to replace fossil-fuel—based plastics with biopolymers such as poly(lactic acid) (PLA) is inevitable while using waste streams as a raw material resource at least is promising. When it comes to using PLA as technical polymer, its high flammability must be addressed by flame retardants compatible with the thermoplastic processing of PLA and its compostability. This study proposes microalgae enriched with phosphorus from wastewater (P-Algae) as an elegant way towards a kind of sustainable organophosphorus flame retardant. The concept is demonstrated by investigating the processing, pyrolysis, flammability, and fire behavior of PLA/P-Algae, while varying the P-Algae content and comparing P-Algae with four alternative bio-fillers (phosphorylated lignin, biochar, thermally treated sewage sludge, and metal phytate) with different P-contents as meaningful benchmarks. KW - PLA KW - Flame Retardancy KW - Phosphorylated Algae KW - Wastewater flame retardants KW - Zink phytate KW - Phosphorylated lignin KW - Thermally treated sludge PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-604150 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2024.110885 SN - 1873-2321 SN - 0141-3910 VL - 227 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-60415 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Inasu, S. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - A systematic investigation of the transfer of polyphosphate/inorganic silicate flame retardants from epoxy resins to layered glass fiber-reinforced composites and their post-furnace flexural properties N2 - The systematic transfer of solvent-free, additive flame retardant (FR) formulations from epoxy resins to glass fiber-reinforced epoxy composites (GFRECs) through prepregs is difficult. Additionally, obtaining data on their post-fire mechanics is often challenging. Utilizing melamine polyphosphate (MPP), ammonium polyphosphate (APP), and silane-coated ammonium polyphosphate (SiAPP) FRs with low-melting inorganic silicates (InSi) in an 8:2 proportion and 10% loading by weight in a diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) resin, a systematic investigation of the processing properties, room-temperature mechanics, and temperature-based mechanics of the systems was performed. The resin was cured with a dicyandiamide hardener (DICY) and a urone accelerator. The results revealed no substantial impact of these FRs at the current loading on the resin's glass transition temperature or processability. However, the fire residues from cone calorimetry tests of the composites containing FRs were found to be only 15-20% of the thickness of the resins, implying a suppression of intumescence upon transfer. At room temperature, the decrease in the flexural modulus for the composites containing FRs was negligible. Exposure of the composites in a furnace at 400°C as a preliminary study before ignition tests was shown to cause significant flexural moduli reductions after 2.5 min of exposure and complete delamination after 3 min making further testing unviable. This study emphasizes the need for future research on recovering modes of action upon transfer of FR formulations from resins to composites. Based on the challenges outlined in this investigation, sample adaptation methods for post-fire analysis will be developed in a future study. KW - DGEBA KW - Prepregs KW - Glass fiber-reinforced composites KW - Post-fire testing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605239 DO - https://doi.org/10.1002/pc.28416 SN - 1548-0569 SN - 0272-8397 VL - 45 IS - 10 SP - 9389 EP - 9406 PB - Wiley AN - OPUS4-60523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Inasu, S. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Investigating the changing dynamics of processing, temperature-based mechanics, and flame retardancy in the transfer of ammonium polyphosphate/inorganic silicate flame retardants from epoxy resins to glass fiber composites N2 - Although numerous investigations study the improvement of flame retardancy of epoxy resins using additives, maintaining the flame retardant (FRs) modes of action present in the resins upon transfer to composites is challenging. In this study, ammonium polyphosphate (APP) and inorganic silicate (InSi) are loaded at 10%, 30%, and 50% by weight, in a diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) resin cured with dicyandiamide and transferred to bidirectional (BD) glass fiber (GF) composites. Although a 50% loading of the FRs impacts the curing kinetics of the resin system, the effect on the glass transition temperature of the resin system remains negligible compared to reactive FRs in the state of the art integrated into the resin's chemical structure. Increasing the FR content improved the heat release characteristics in both the resins and composites. However, the charring mode of action is completely suppressed in the formulation with 10% APP + InSi. A 30% concentration of the FRs restored the charring action in the composite and the GFs provide increased protective layer action upon transfer to the composites. This study highlights the importance of accounting for the changing dynamics related to processing and flame retardancy upon transferring FRs from resins to composites. KW - Composites KW - Flame retardance KW - Resins KW - Synthesis and processing techniques PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-610484 DO - https://doi.org/10.1002/app.55988 SN - 1097-4628 VL - 141 IS - 39 SP - 1 EP - 18 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-61048 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hupp, Vitus A1 - Schartel, Bernhard A1 - Flothmeier, K. A1 - Hartwig, A. T1 - Pyrolysis and flammability of phosphorus based flame retardant pressure sensitive adhesives and adhesive tapes N2 - Pressure-sensitive adhesive tapes are used in a variety of applications such as construction, aircrafts, railway vehicles, and ships, where flame retardancy is essential. Especially in these applications, phosphorus-based flame retardants are often chosen over halogenated ones due to their advantages in terms of toxicity. Although there are pressure-sensitive adhesives with phosphorus flame retardants available on the market, their flame-retardant modes of action and mechanisms are not entirely understood. This research article provides fundamental pyrolysis research of three phosphorus-based flame retardants that exhibit different mechanisms in a pressuresensitive adhesive matrix. The flame-retardants modes of action and mechanisms of a 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) derivate, an aryl phosphate, and a self-synthesized, covalently bonded DOPO derivate (copolymerized) are investigated. The blended DOPO derivate is volatilized at rather low temperatures while the covalently bonded DOPO derivate decomposes together with the polymer matrix at the same temperature. Both DOPO derivates release PO radicals which are known for their flame inhibition. The aryl phosphate decomposes at higher temperatures, releases small amounts of aryl phosphates into the gas phase, and acts predominantly the condensed phase. The aryl phosphate acts as precursor for phosphoric acid and improves the charring of the pressure sensitive adhesive matrix. All flame retardants enhance the flammability of the adhesives depending on their individual mode of action while the covalently bonded flame retardant additionally improves the mechanical properties at elevated temperatures making it a promising future technology for pressure-sensitive adhesives. KW - Pyrolysis of flame retardant KW - Pyrolysis gas chromatography KW - Mass spectrometry KW - Phosphorus flame retardant KW - Decomposition mechanism KW - Flame retardant pressure sensitive adhesives KW - Flame retardancy PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607192 DO - https://doi.org/10.1016/j.jaap.2024.106658 SN - 0165-2370 SN - 1873-250X VL - 181 SP - 1 EP - 31 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60719 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wahab, M. A. A1 - Kebelmann, Katharina A1 - Schartel, Bernhard A1 - Griffiths, G. T1 - Improving bio-oil chemical profile of seaweeds through anaerobic fermentation pre-treatment N2 - Biomass pre-treatments for bio-oil quality improvement are mainly based on thermal and chemical methods which are costly and hence reduce the sustainability of pyrolysis-based refineries. In this paper, anaerobic digestion (AD) and dark fermentation (DF) are proposed as alternative ‘green’ pre-treatments to improve this situation. For this purpose, three seaweeds namely Sargassum polycystum, (Phaephyta), Gracilaria tenuistipitata, (Rhodophyta) and Ulva reticulata, (Chlorophyta) with high ash and oxygen contents were pre-treated to improve their composition and structure prior to pyrolysis. The results reveal that both biological pre-treatments affected, positively, the composition and structure of the seaweed biomass with AD pre-treatment reducing N and S contents by 86% and 63%, respectively. DF was more efficient in terms of ash and moisture reduction with 25% and 70%, respectively. In addition, oxygen (O) reduction by 27% was observed after DF which was evidenced by FTIR spectroscopy indicating the reduction of most oxygen-containing functional groups in the biomass. On the other hand, the carbon (C) content increased in DF pre-treated seaweeds up to 42%, almost two times higher relative content than C in the raw seaweed. The changes in the composition of pre-treated seaweeds resulted in changes in their thermal degradation and the volatile profiles produced during pyrolysis. Interestingly, anhydrosugars and furans which account for some 70% (by area) in raw seaweeds markedly declined or become undetectable after DF pre-treatment and correspondingly more acetic acid and hydrocarbons were produced while after AD more aromatics with high toluene content (ca.17%) were generated. The results indicate that biooil with profiles more similar to petroleum-based composition i.e. rich in hydrocarbons and low in anhydrosugars, N and S can be generated by AD and DF pre-treatments and opens up the possibility of these approaches to effect cost reduction in the overall generation of bio-based fuels. KW - Anaerobic digestion KW - Dark fermentation KW - Pyrolysis KW - Seaweeds KW - Thermogravimetric analysis KW - Pyrolysis volatiles PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114632 SN - 0196-8904 VL - 245 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-53136 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Georg, Paul A1 - Block, R. A1 - Heister, W. A1 - Holl, S. A1 - Pulm, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - A score regarding the need for assistance - considering pedestrians with impairments in evacuation planning N2 - The capabilities of pedestrians for evacuation have a significant impact on the time required to reach a safe place. Usually, the evacuation is split into two main stages: pre-movement-phase and movement-phase. For both a large number of studies investigate different representations of behaviour and impacts. But the influence of impairments is usually not taken into account. In addition, most of the scientific researches focus the investigation of the movement phase. This publication presents a novel approach to score the need for assistance and to estimate the effect on evacuation performance. The proposed score considers characteristic impairments in three dimensions of behaviour: reception, perception and realisation. In an unannounced evacuation training in a sheltered workshop, the evacuation behaviour and pre-movement phase were analysed. The analysis indicates that the pre-movement time depends on the kind of impairment as well as on organisational boundaries. Despite the special needs for assistance, the evacuation process in a sheltered workshop is quite similar to other sub-populations. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Human behaviour KW - Human factors KW - Egress KW - Evacuation KW - Persons with impairments PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 CY - Magdeburg AN - OPUS4-40051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutz für Polymere in der Elektrotechnik N2 - Das Brandverhalten stellt wie das elektrische Isolationsverhalten, die geringen elektrischen Verluste, die Verarbeitbarkeit und Formbarkeit eine der wesentlichen Schlüsseleigenschaften im Eigenschaftsprofil von Polymerwerkstoffen in der Elektrotechnik dar. Dabei bedarf es einer Ausrüstung der Polymere mit Flammschutzmittel. Die Entwicklung von immer effizienteren, synergistischen und multifunktionalen Multikomponentensystemen ist dabei eine herausragende Quelle für Innovation. Die Verbesserung der werkstoff- und anwendungsspezifischen Flammschutzlösungen bestimmen die aktuellen und zukünftigen Polymermaterialien in der Elektrotechnik mit. Der Vortrag stellt anhand von Beispielen einige der erfolgreichen Konzepte dar. Es wird versucht, über das wissenschaftlich systematische Verständnis Grundprinzipien und Lösungsstrategien zu verdeutlichen. T2 - Vortrag des Monats Oktober 2020, Neue Materialien Bayreuth GmbH CY - Bayreuth, Germany DA - 06.10.2020 KW - Flammschutzmittel KW - Elektrotechnik KW - Brandtests KW - Synergie KW - Multikomponentensysteme PY - 2020 AN - OPUS4-51410 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günther, Martin T1 - Investigating the fire phenomena of rigid polyurethane foams N2 - This work investigates the fire phenomena of rigid polyurethane foams (RPUF) in detail. Rigid polyurethane foams (RPUF) are widely used in industry and daily life because of their outstanding mechanical and thermal insulating properties. In case of fire, cellular polymers like RPUF behave differently from bulk materials, the reason for this is their low thermal inertia. The aim of this study is to investigate the fire phenomena of RPUF in detail. Characterized by simultaneous physical and chemical processes which interact, depend, and compete with each other, the combustion of RPUF is a highly complex occurrence. Therefore it is necessary to study all aspects in detail. The fire phenomena that were examined are gasification, liquefaction, charring and structural integrity as well as collapse. The comprehensive understanding of the processes taking place during combustion is the foundation of customized development of successful flame retardant approaches. Advanced cone calorimeter investigations provide insight into the fire behavior under forced flaming conditions. Thermocouples in the inside of specimens give information about the temperature gradient and temperature of the pyrolysis zone during combustion. Changes in the morphology and thickness of the pyrolysis zone were examined using a hot-stage microscope, as well as SEM images of cross-sections of quenched foam specimens. Furthermore, fire phenomena were characterized using LOI and thermal analysis. By using a multimethodological approach and systematically varied sets of Polyurethane and Polyisocyanurate foams, new insights into the burning of RPUF were won. The detailed knowledge of fire phenomena is essential for future development of tailored flame retardant strategies for RPUF. T2 - AMI Fire Retardants in Plastics 2019 CY - Pittsburgh, PA, USA DA - 02.04.2019 KW - Fire behavior KW - Rigid polyurethane foam PY - 2019 AN - OPUS4-47835 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nandish, Ranjith A1 - Knaust, Christian A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Zehfuß, Jochen T1 - Simulation of wood pyrolysis with component-based mechanism N2 - This paper presents a comprehensive fire simulation study that models the pyrolysis process of beech wood using kinetic parameters with the Fire Dynamics Simulator (FDS). The kinetic methodology is based on the application of these kinetic parameters to govern the underlying pyrolysis reactions. The primary objective was to numerically model the pyrolysis process for beech wood using both single-component (single-step, single reaction scheme) and multi-component (single-step, multi-reaction scheme) kinetic reaction schemes. The accuracy of the numerical model was validated by comparing FDS simulation results with experimental data obtained from thermogravimetric analysis (TGA) and cone calorimeter tests. This approach aids in identifying reliable kinetic reaction input parameters for modelling wood fires. A case study was included to demonstrate the implementation of the kinetic reaction schemes. Numerical results from the TGA simulations for the small-scale pure cellulose test using the single-component approach exhibit consistency with the experimental data. Furthermore, the results demonstrated that the multi-component approach more accurately replicates the shape of the experimental curve for beech wood compared to the single-component approach. However, discrepancies in the tail regions of the curves obtained from the FDS simulations showed the need for further improvement in the modelling approach, particularly regarding the exclusion of char oxidation reactions, which needs to be investigated further. KW - Simulation KW - Wood PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639272 DO - https://doi.org/10.1007/s00231-025-03571-7 SN - 0947-7411 VL - 61 IS - 6 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-63927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Piechnik, Kira A1 - Heydick, Lukas A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea T1 - Comprehensive laboratory study on smoke gases during the thermal oxidative decomposition of forest and vegetation fuels N2 - AbstractThis study investigates the composition of smoke gases in forest and vegetation samples to draw conclusions about the actual smoke gas composition during wildfires. The focus is particularly on regions with extensive pine forests, like in Eastern Germany. The relevance of smoke gases is well illustrated by the example of wildfires in Québec, influencing air quality in New York, in 2023. By employing a modified DIN tube furnace, a bench‐scale test set‐up, the research emphasizes the examination of smoke composition from tree species and ground cover, prioritizing gases while disregarding particles. Key smoke gases are identified as CO, CO2, SO2, HCN, C3H4O (acrolein) and CH2O (formaldehyde) and their concentrations are compared with Acute Exposure Guideline Levels (AEGL) limits. Acknowledging the limitations of AEGL usage and the problem with direct quantitative comparison of toxicant concentrations (cf. ISO 29903‐1:2020), the study highlights variations in smoke composition across different samples. The results of the studies reveal a significant disparity in CO concentration between dry and fresh pine needles. Frequently, the AEGLs of key gases are exceeded significantly. The elemental analysis of the barks indicates distinct differences in composition, reflecting in the concentrations of smoke gases. The ratio of 1 mole of substance turnover to the identified key components will be used to determine input parameters for the subsequent numerical simulation. KW - Forest KW - Wildfire KW - Ignition PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-617744 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3253 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley online library AN - OPUS4-61774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Simon A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Chen, Zhimin A1 - Vogel, Kristin A1 - Benner, Philipp T1 - A high-resolution spatiotemporal wildfire propagation dataset for the Mediterranean and Europe N2 - Wildfires are becoming more frequent and severe under the influence of climate change, posing increasing risks to ecosystems, human health, and infrastructure. Accurate spatiotemporal data on wildfire propagation is essential for advancing fire behavior modeling, improving management strategies, and mitigating future impacts. However, existing datasets with both high spatial and temporal resolution are rare, costly, and time-consuming to produce. To address this gap, we present FireSpread_MedEU, a dataset comprising 320 consecutive burned area maps from 103 wildfire events across the Mediterranean and Europe between 2017 and 2023. Burned areas were derived from high-resolution Planet optical satellite imagery (~3 m spatial, mostly daily temporal resolution) using a semi-automated workflow, followed by manual refinement to ensure highest accuracy. Each dataset entry is enriched with detailed metadata and a subjective quality assessment. With its high level of spatiotemporal precision, FireSpread_MedEU provides essential data for the development and validation of machine learning models or wildfire simulation models. It opens new research opportunities in wildfire behavior analysis, risk assessment, and predictive modeling. KW - Wildfire KW - Remote Sensing KW - Data PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-657294 DO - https://doi.org/10.1038/s41597-026-06965-2 SN - 2052-4463 VL - 13 IS - 1 SP - 1 EP - 7 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65729 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kempel, Florian T1 - Komplementäre Nutzung von Polymerwissenschaft und Brandsimulation: Vier Beispiele in den Dimensionen Kubikdekameter bis Kubikzentimeter N2 - Vereint unter dem Begriff Ingenieurmethoden haben Brandsimulationen Eingang in die Fortentwicklung des Baurechts gefunden und werden vermehrt zur Unterstützung von Brandschutzkonzepten und -nachweisen eingesetzt. Aktuelle Software verbindet Verbrennungsmodelle mit numerischer Strömungsmechanik und eignet sich so für die flexible Bearbeitung unterschiedlichster Fragestellungen. Darüber hinaus bieten erste Programme die Möglichkeit, Untermodelle zur Beschreibung des Feststoffabbrands bzw. der Pyrolyse von Brandlasten einzufügen. In der Polymerwissenschaft stellt die Untersuchung und Optimierung des Brandverhaltens einschließlich der Pyrolyse eine wichtige Aufgabe dar. Aufgrund des Brandrisikos ist die Verwendung polymerer Werkstoffe häufig eingeschränkt. Die Entwicklung flammgeschützter Materialien hat daher eine besondere Bedeutung und es existieren detaillierte Methoden zur Charakterisierung brandrelevanter Materialeigenschaften. Vor diesem Hintergrund zielt die vorliegende Arbeit darauf ab, die Potentiale und Herausforderungen der komplementären Nutzung von Brandsimulation und polymerwissenschaftlichen Methoden zu untersuchen. Hierfür wurden vier Brandszenarien ausgewählt: Der Brand in einem Einfamilienhaus in der Dimension Kubikdekameter (dam³), der Single Burning Item SBI Test in der Dimension Kubikmeter (m³), der Cone Kalorimeter Test in der Dimension Kubikdezimeter (dm³) und der UL 94 Test in der Dimension Kubikzentimeter (cm³). Die Brandszenarien werden zunächst ausführlich charakterisiert. Anschließend wird ein jeweils passendes Simulationsmodell erstellt und berechnet und die Berechnungsergebnisse werden mit den realen Ausprägungen verglichen. Schließlich werden die Simulationen, unterstützt durch eine Parameterstudie, bewertet. In den Untersuchungen zu den vier Brandszenarien werden durch die komplementäre Nutzung von Brandsimulation und Polymerwissenschaft belastbare numerische Berechnungen erarbeitet. Grundlage für die Ergebnisse sind die detaillierte Charakterisierung der brandrelevanten physikalischen und chemischen Eigenschaften der Werkstoffe und die damit verbundene Qualität der Eingabeparameter. Für das Brandszenario Einfamilienhaus wird der Brandverlauf in einer komplexen Geometrie mit unterschiedlichen Brandlasten realistisch berechnet. Für den SBI Test und den Cone Kalorimeter Test stehen die Wärmefreisetzungsrate bzw. die Massenverlustrate im Mittelpunkt der Simulation und zeigen eine hohe Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Für den vertikalen UL 94 Test werden darüber hinaus erstmals das komplexe Zusammenspiel von Pyrolyse, Verbrennung und Tropfverhalten simuliert und die unterschiedlichen Klassifizierungen und Zeitmaßstäbe übereinstimmend mit den Experimenten aus den Berechnungen abgeleitet. Anhand der Beispiele werden erweiterte Anwendungsbereiche von Brandsimulationen durch gezielte Nutzung der polymerwissenschaftlichen Kenntnisse aufgezeigt. Gleichzeitig weisen insbesondere die Untersuchungen zu den Brandszenarien Cone Kalorimeter Test und UL 94 Test auf den wertvollen Beitrag von Brandsimulationen für die Polymerwissenschaft hin. Durch Parametervariationen können aufbauend auf einem validierten Simulationsmodell zusätzliche Erkenntnisse über die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Polymeren hinsichtlich des Brandverhaltens gewonnen werden, um die Entwicklung flammgeschützter Materialien zielführend zu unterstützen. N2 - Termed as engineering methods, fire simulations have found their way into building legislation and are frequently used to support concepts and verifications of structural fire protection plans. Recent software developments combine combustion models and computational fluid dynamics and therefore qualify for the processing of a wide variation of tasks and questions. Above all, latest programs provide the opportunity of adding further submodels in order to describe the fire behaviour of solid fuels, i.e. the thermal decomposition or pyrolysis of the materials can be calculated. In polymer science, the research and development of the fire behavior of materials is a scientific task of its own. Due to the fire risk, the application of polymers is often restricted. Hence, the development of fire retarded materials is of particular importance and existing methods are being used to characterize in detail all aspects of material properties according to its reaction to fire. According to this, the aims of this thesis were to investigate the capabilities and challenges of the complementary use of fire simulation and polymer science. Four different fire scenarios were chosen for the analysis: a fire case in a family home in the dimension of cubic decameter (dam³), the Single Burning Item SBI test in the dimension of cubic meter (m³), the Cone Calorimeter test in the dimension of cubic decimeter (dm³) and the UL 94 test in the dimension of cubic centimeter (cm³). The investigation involved a thorough characterization of those scenarios as well as the creation and calculation of a simulation model for each scenario. Subsequently simulation was compared to the real characteristics and an evaluation, supported by parameter analysis, provided. By analyzing the four fire scenarios and due to the complementary use of fire simulation and polymer science, numeric calculations have lead to significant results. Those are based upon the detailed characterization of the fire related physical and chemical properties of materials and the associated quality of the input parameters. For the family-homescenario the fire spread is calculated realistically within a complex geometry with different fire loads. For the fire scenarios SBI and Cone Calorimeter test, which focus on the calculated heat release rate and the mass loss rate, respectively, a very close agreement with the experimental results was achieved. For the fire scenario UL 94 test the interaction of gasification, combustion and melt dripping is being simulated for the first time and the UL 94 classifications of the materials as well as the time scales are derived in accordance with the experimental results. On the basis of the four examples as shown above, and by the systematic use of polymer science, this thesis demonstrates extended ranges of applications of fire simulations. At the same time the considerable contribution of fire simulations to polymer science is highlighted in particular during the analysis of the fire scenarios Cone Calorimeter and the UL 94 test. Based on the validated model, parameter variations reveal additional insight into the structure-property-relationship of polymers regarding their fire behavior, which may guide the development of fire retarded materials. T3 - BAM Dissertationsreihe - 104 KW - Polymer KW - Brandverhalten KW - Pyrolyse KW - Brandsimulation KW - CFD PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-545 SN - 978-3-9815748-5-2 SN - 1613-4249 VL - 104 SP - 1 EP - 173 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geoerg, Paul A1 - Polzin, Robert Malte A1 - Schumann, Jette A1 - Holl, Stefan A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Small-scale studies on evacuation characteristics of pedestrians with physical, mental or age-related disabilities N2 - Evaluation of evacuation process is common separated by two phases: pre-movement and movement-phase. Individual capabilities of pedestrians have an impact on both and therefore on the time required for safe escape. In view of evaluating the evacuation process, characteristics of realistic movements of pedestrians involved are needed, but so far such data are mainly available for individuals with unrestricted evacuation capabilities only. Due to the lack of available data, parameter studies in an assisted living for people with disabilities were performed to explore the movement during evacuation. Preparation times for assistance (n = 10), unimpeded walking speeds (n = 34) depending on the assistance devices in the plane as well as walking speeds on stairs (n = 11) were focussed. Time to prepare an assistance device for utilisation depends significantly on the kind of device type. Further on, practical experience in handling the devices for assistance has an impact on the preparation time. In contrast to the results of the preparation times, any relation on assistance devices were investigated for the unimpeded walking speed in the plane. A remarkable decrease of walking speed on stairs was observed which is independent from the utilised assistance device. The presented data improve and extend the insufficient engineering data base and raised up questions regarding the complexity of considering pedestrians movement with impairments in evacuation planning. T2 - 3rd European Symposium on Fire Safety Science CY - Nancy, France DA - 12.09.2018 KW - Human behaviour KW - Egress KW - Evacuation KW - Pedestrians with disabilities KW - Engineering data PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-466463 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/1107/7/072006 SN - 1742-6596 VL - 1107 IS - 072006 SP - 1 EP - 6 PB - IOP Publ. CY - Bristol AN - OPUS4-46646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geoerg, Paul A1 - Schumann, Jette A1 - Holl, Stefan A1 - Holl, Maik A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - The influence of individual impairments in crowd dynamics N2 - The importance of empirical relations to quantify the movement of pedestrians through a facility has increased during the last decades since performance-based design methods became more common. Bottlenecks are of special interest because of their importance for egress routes and as they result in a reduced capacity. The empirical relations as the density-dependent movement speed or flow rate were derived by studies under laboratory conditions, which were usually conducted with populations of homogeneous characteristics forbetter control of influencing variables. If individual characteristics of a crowd become more heterogeneous, individuals were forced to adapt their individual movement and control individual manoeuvring. These unintended interactions lead to a different shape of the fundamental empirical relations. Here, we present results from a movement study under well-controlled boundary conditions in which participants with and without different characteristics of disabilities participated. To consider the effect of different heterogeneities on the capacity of a facility, fundamental diagrams are generated using the Voronoi method. If participants with visible disabilities (such as using assistive devices) are part of a crowd, significant differences relating to the shape of the empirical Relations and the capacities are found. This indicates that the heterogeneity of a Population leads to an increased interpersonal interaction which results in influenced movement characteristics. KW - Engineering egress data KW - Heterogeneity KW - Human behaviour KW - Movement characteristics KW - Pedestrian dynamics PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-508943 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2789 SN - 0308-0501 VL - 45 IS - 4 SP - 529 EP - 542 PB - Wiley Online Libary CY - New Jersey, USA AN - OPUS4-50894 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Anderson, J. A1 - Boström, L. A1 - Chiva, R. A1 - Guillaume, E. A1 - Colwell, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Toth, P. T1 - European approach to assess the fire performance of façades N2 - Several attempts have been made in the past to develop a European harmonized testing and assessment method for façades before the European commission decided to publish a call for tender on the topic. A project consortium from five countries (Sweden, UK, France, Germany and Hungary) applied to the call for tender and was contracted to develop a European approach to assess the fire performance of façades. 24 sub-contractors and 14 stakeholder entities were part of the project. The objective of the European project was to address a request from the Standing Committee of Construction (SCC) to provide EC Member States regulators with a means to regulate the fire performance of façade systems based on a European Approach agreed by SCC. The initial stages of this Project were focused on establishing a Register of the regulatory requirements in all Member States in relation to the fire Performance of façade systems, and to identify those Member States who have regulatory requirements for the fire performance façade systems which go beyond the current EN 13501 (reaction to fire and fire resistance) classification systems and to collate the details of these additional requirements. After having confirmed the regulatory needs a testing and classification methodology based on BS 8414 and DIN 4102-20 was developed to address the identified key performance and classification characteristics. This paper is a short overview of results the two-year development work, which Final Report published by the European Commission in 2018. KW - Facade KW - Regulation KW - Testing PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-530501 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2878 SN - 1099-1018 VL - 45(5) IS - Special issue: Facade fire safety SP - 598 EP - 608 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-53050 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Kaudelka, Sven A1 - Rabe, Frederik T1 - Influence of modern plastic furniture on the fire development in fires in homes: large-scale fire tests in living rooms N2 - About 80% of all fire fatalities in Germany occur because of fires in homes. It has been known for some time that modern materials (synonym for materials consisting mostly of synthetic polymers) tend to burn differently from older materials (synonym for materials consisting mostly of fibrous cellulosic substances) and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades. To investigate the influence of modern furniture and ventilation conditions of fires in homes, a series of four large-scale tests in two Living rooms (LRs) with adjacent rooms (ARs) was performed by BAM and the Frankfurt fire service. Two LRs, one with older furniture and one with modern furniture, were tested twice each. Each test started with the ignition of a paper cushion on an upholstered chair. The influence of modern materials on the fire development was investigated, as well as the influence of the ventilation on the fire development. In all settings, an upholstered chair was the first burning item. Results of the test series show that fires in rooms with modern furniture develop faster than fires in rooms with older furniture. This is true for temperature development in the rooms as well as for smoke production. KW - Room fire KW - Furniture KW - Modern KW - Gas analysis KW - Smoke PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-527568 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2934 VL - 45 IS - 1 SP - 155 EP - 166 PB - Wiley CY - London AN - OPUS4-52756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Piechnik, Kira A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea T1 - Self‐ignition of forest soil samples demonstrated through hot storage tests N2 - AbstractThe increasing threat of forest fires on a global scale is not only a matter of concern due to the potential harm they may cause to both human and animal life but also due to their significant role in exacerbating climate change. In light of these circumstances, one might inquire as to whether forest soil can self‐ignite and, if so, under what conditions and at what temperatures this phenomenon may occur. This question is being addressed in the German pilot “Fire science of wildfires and safety measures” of the EU project TREEADS, and the first results are presented below. The importance of basic research into the self‐ignition of forest soil cannot be underestimated, as it provides crucial knowledge to prevent forest fires and protect human and animal health. Furthermore, mitigating the occurrence of forest fires can also play a role in reducing greenhouse gas emissions, contributing to global efforts to combat climate change. The procedure of the hot storage test is an effective means of determining whether a material can self‐ignite. During the investigation of six soil samples, it was found that five of them were indeed capable of self‐ignition. In addition to determining whether the material ignites, the modified hot storage test also analyzed the resulting smoke gases and measured their concentration. The research question of whether regional forest soil is capable of self‐ignition can be answered with yes based on these initial tests. Further experiments are needed to determine if self‐ignition causes forest fires. KW - FTIR KW - Hot storage KW - Ignition KW - Soil KW - Wildfire PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-594617 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3198 SN - 1099-1018 VL - 48 IS - 4 SP - 495 EP - 507 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-59461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Manes, M. A1 - El Houssami, M. A1 - Campbell, R. A1 - Sauca, A. A1 - Rush, D. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Andersson, P. A1 - Wagner, P. A1 - Veeneklaas, J. A1 - van Hees, P. A1 - Guillaume, E. T1 - Closing Data Gaps and Paving the Way for Pan-European Fire Safety Efforts: Part I—Overview of Current Practices for Fire Statistics N2 - The analysis of the current state of fire statistics and data collection in Europe and other countries is needed to increase awareness of how fire incidents affect buildings and to support pan-European fire prevention and fire mitigation measures. The terminology and data collected regarding fire incidents in buildings in the EU Member States were mapped to obtain meaningful datasets to determine common terminology, collection methodology, and data interpretation system. An extensive literature review showed that fire data collection systems have been instrumental in informing firefighting strategies, evidence-based planning, prevention, and educational programmes. Differences and similarities between fire data collection systems were also investigated. The amount and quality of the information in fire statistical recording systems appear to be influenced by the complexity and structure with which the data are collected. The analysis also examined the existing fire statistics in the EU Member States and a few other countries. Finally, a detailed investigation of the number of fires, fire deaths, and injuries from 2009 to 2018 in several countries was examined based on data from a report by CTIF. The trends showed differences attributable to the existing fire statistical practices in terms of terminology and data collection, and interpretation. Part II proposes a common terminology for selected fire statistical variables. The results provide relevant information regarding fire safety at the European level and should be used to guide the development of more uniform fire statistics across Europe. KW - Fire statistics KW - European project PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-575711 DO - https://doi.org/10.1007/s10694-023-01415-6 SN - 1572-8099 SP - 1 EP - 44 PB - Springer CY - Heidelberg AN - OPUS4-57571 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - El Houssami, M. A1 - Försth, M. A1 - Fredriksson, H. A1 - Drean, V. A1 - Guillaume, E. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Sandinge, A. T1 - Fire safety of interior materials of buses N2 - This study provides an analysis on the fire safety of passengers and the fire protection of coaches and buses. A brief review of major bus fire incidents, an overview of current regulations in Europe, and their limitations are presented. The study finds that the current small-scale fire test methods described in UN ECE Reg No. 118 need to be replaced by test methods that can assess the reaction to fire of materials when exposed to ignition sources of varying sizes. To address these shortcomings, the study proposed an expert recommendation to update the material fire safety requirements and testing for buses. Additional measures are proposed, derived from objectives and strategies applied in other transport sectors, and can be tested through existing European and international standards, which are widely used by several industries. These measures aim to extend the time with tenable conditions for a safe evacuation in case of fire, reduce the degree of damage to buses, reduce the risk for fast and excessive thermal exposure on modern energy carriers needed for a more sustainable transport sector. KW - Fire KW - Bus interior materials KW - Rregulations PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-575700 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3134 SN - 1099-1018 SP - 1 EP - 15 PB - Wiley CY - London AN - OPUS4-57570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Manes, M. A1 - Sauca, A. A1 - El Houssami, M. A1 - Andersson, P. A1 - McIntyre, C. A1 - Campbell, R. A1 - Rush, D. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Wagner, P. A1 - Leene, M. A1 - Oberhagemann, D. A1 - Jomaas, G. A1 - Grone, F. A1 - Guillaume, E. T1 - Closing Data Gaps and Paving the Way for Pan-European Fire Safety Efforts: Part II—Terminology of Fire Statistical Variables N2 - A well-defined terminology of fire-related variables is important for correct analyses and supporting knowledge-based decisions regarding the evaluation of building fires at the European level. After developing an overview of current practices for fire statistics in Part I, the terminology used and the data collected by the EU Member States and eight other countries regarding fire incidents, property damage and human losses were mapped to increase awareness of their practice and support a comprehensive assessment of several fire statistical datasets. A questionnaire was distributed to relevant authorities responsible for the collection, elaboration/analysis, and fire statistical data publications to define and select the essential variables for an appropriate fire assessment and fire incident description. Based on the results of the questionnaire able to identify the essential fire statistical variables and a detailed analysis of current definitions adopted in the fire statistics of the EU Member States and other countries, a common terminology is proposed to collect the necessary data in the EU Member States and obtain meaningful datasets based on standardised terms and definitions. The results will generate essential outputs to move towards harmonised fire statistics at the EU level and contribute to an appropriate analysis able to improve fire prevention and fire mitigation in building fires. KW - Fire statistics PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-575725 DO - https://doi.org/10.1007/s10694-023-01408-5 SN - 1572-8099 SP - 1 EP - 32 PB - Springer CY - Heidelberg AN - OPUS4-57572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klippel, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Piechnik, K. T1 - Reaction-to-fire testing of bus interior materials: Assessing burning behaviour and smoke gas toxicity N2 - Although fire safety regulations for buses have been adapted in recent years regarding, for example, fire detection and engine fire suppression systems, the changes in regulations for bus interior materials are minimal. A comparison of fire safety regulations for interior materials in other transport sectors for trains, ships or aircraft reveals a much lower level of requirements for bus materials. Although repeated bus accidents as well as fire statistics show the danger a bus fire can pose to passengers. In particular, the combination of a fire incident and passengers with reduced mobility led to severe disasters in Germany and other European countries. To enhance the fire safety for passengers, the interior bus materials are crucial as the fire development in the bus cabin determines whether escape and rescue is possible. Against this background, bus interior materials were tested in different fire test scenarios. Measurement of a wide variety of parameters, for example, the mass loss, ignition time, smoke gas composition, heat release rate among others were carried out. Tested materials complied to the newest set of requirements. For this purpose, interior materials and their components had to be identified according to their chemical structure. Parts of the tests were funded by BASt (Federal Highway Research Institute) in the project 82.0723/2018. Experimental results show reaction-to-fire behaviour which lead to very limited times for escape and rescue in case of fire in a bus cabin. Based on the studies on fire behaviour and toxicity assessment, recommendations for improved fire safety regulations for interior materials could be made. KW - Burning behaviour KW - Bus interior materials KW - Cone calorimeter KW - DIN tube furnace KW - FTIR spectroscopy KW - Reference values KW - Smoke toxicity PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576085 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3108 SN - 1099-1018 VL - 47 IS - 5 SP - 665 EP - 680 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-57608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Matzen, Melissa T1 - Advanced Experiments and Particle Finite Element Modelling on Dripping V-0 Polypropylene N2 - Melt flow and dripping of polymeric materials can be both beneficial and detrimental during fire. In the vertical UL 94 test, a well adjusted dripping behaviour of flame retarded polypropylene (PP-FR) resulted in a non-flaming dripping V-0 classification. Melt flow and dripping reduce flame spread and even result in extinction, as mass and heat are removed from the actual pyrolysis zone. For the polymer samples and their drops collected in UL 94, the decomposition and viscosity was investigated. Particle finite element method (PFEM) was successfully used to simulate the material behaviour in the UL 94 test. The competition between gasification, combustion and melt dripping is evaluated. T2 - Fire and Materials 2017, 15th International Conference CY - San Francisco, CA, USA DA - 06.02.2017 KW - Particle finite element method KW - Flammability KW - UL 94 V0 dripping KW - Radical generator KW - Polypropylene PY - 2017 AN - OPUS4-39444 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Klippel, Andrea T1 - Vehicle Fires: Significant Fire Hazard in Transportation Infrastructure N2 - Vehicle fires in transportation infrastructure such as depots, car parks, tunnels and stations are a recurring phenomenon, with recent years witnessing an alarming number of severe incidents, particularly in vehicle depots. These fires often result in the total loss of both vehicles and buildings, with striking similarities in their progression. Analysis of recent fire events, including a study conducted for the German insurer Provinzial, shows that fires in bus depots, military facilities and car parks tend to spread rapidly and destructively. While building regulations vary across sectors and countries, the fire safety standards for interior materials in road vehicles remain globally harmonized and are based on outdated regulations such as FMVSS 302, which offer only a minimal level of protection. In contrast, materials used in trains, ships, and aircrafts must comply with significantly stricter fire safety standards, which may explain the relatively lower incidence of fires in these sectors. Common fire protection systems in depots, such as sprinklers and vents, often fail to account for the specific characteristics of automotive vehicles, including their watertight design and the rapid development of hot gas layers that accelerate fire spread. Insurance companies have begun to acknowledge these challenges. Given the high flammability, heat release and smoke toxicity of materials commonly used in vehicles, combined with the growing share of combustible plastics over the past decades, this paper argues for a paradigm shift. Instead of relying solely on inhancing building protection, introducing significantly stricter fire safety requirements for vehicle materials could offer a more effective and sustainable approach to safeguarding transportation infrastructure. Ongoing experimental investigations are being conducted to evaluate the reaction to fire behavior of various bus interior materials. These studies focus on the emission of toxic gases during combustion, with particular attention to substances exceeding critical AEGL thresholds. Materials such as polyurethane foams and hard plastics have shown significant variation in their smoke gas profiles, highlighting potential health and safety risks in fire scenarios. The research aims to support the development of safer material choices and regulatory measures. Upon completion of tests with additional materials, all findings will be published to ensure transparent and comprehensive reporting. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Vehicle fires KW - Transportation PY - 2025 AN - OPUS4-63922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutz von Faserverbundwerkstoffen: Grundlagen und Konzepte N2 - Vor allen Kurz- und Lang-Glasfaser-verstärkte, aber auch Carbonfaser verstärkte Faserverbundwerkstoffe werden in Schienenfahrzeugen eingesetzt. Dabei sind die Brandschutzanforderungen entsprechend EN 45545 zu erfüllen. Der Übersichtsvortrag führt in die Grundlagen des Brandverhaltens und des Flammschutzes von Compositen ein. Anhand von eigenen Arbeiten wird verdeutlicht, dass Flammschutz maßgeschneidert für Composite, die Matrix und für den zu bestehenden Brandtest erforderlich ist. T2 - SKZ Fachtagung Faserverbundwerkstoffe im Schienenfahrzeugbau CY - Merseburg, Germany DA - 14.05.2025 KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Composite KW - Flammschutz KW - Brandverhalten PY - 2025 AN - OPUS4-63123 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberwein, Robert T1 - Forschung zum Thema Feuer an der BAM N2 - Feuer und deren Auswirkung stellen ein Querschnittsthema über die Aktivitätsfelder der BAM dar. Schwerpunkte stellen dabei Brände in Gebäuden, Industrieanlagen und Lagerräumen, der Vegetation, an Fahrzeugen und Tanks sowie Brände im Zusammenhang mit neuen Energieträgern dar. Im Vortrag werden die einzelnen Themen und exemplarische für deren Erforschung nutzbare Infrastruktur vorgestellt. T2 - Transfer on Fire 2 CY - Luckenwalde, Germany DA - 10.07.2025 KW - Feuer KW - Brandlasten PY - 2025 AN - OPUS4-63686 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammschutz für technische Kunststoffte für elektronische Anwendungen N2 - Das Brandverhalten stellt wie das ausgezeichnete elektrische Isolationsverhalten, die geringen elektrischen Verluste, die Verarbeitbarkeit und Formbarkeit eine der wesentlichen Schlüsseleigenschaften im Eigenschaftsprofil von Polymerwerkstoffen in der Elektronik und der Elektrotechnik dar. Dabei bedarf es einer Ausrüstung der Polymerwerkstoffe mit Flammschutzmittel. Die Entwicklung von immer effizienteren, synergistischen und multifunktionalen Multikomponentensystemen ist dabei eine herausragende Quelle für Innovation. Die Entwicklung und Verbesserung der werkstoff- und anwendungsspezifischen Flammschutzlösungen bestimmen die aktuellen und zukünftigen Polymermaterialien in der Elektronik und Elektrotechnik mit. Der Vortrag stellt anhand von Beispielen einige der erfolgreichen Konzepte dar. Es wird versucht, über das wissenschaftlich-systematische Verständnis Grundprinzipien und vielversprechende Lösungsstrategien zu verdeutlichen. T2 - Kunststoff trifft Elektronik, KUZ Kunststoffzentrum in Leipzig CY - Leipzig, Germany DA - 29.01.2020 KW - Flame retardant KW - Ssynergy KW - Flame retardant mode of action KW - UL 94 KW - Cone calorimeter PY - 2020 AN - OPUS4-50495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tomiak, F. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wolf, M. A1 - Drummer, D. T1 - Particle Size Related Effects of Multi-Component Flame-Retardant Systems in poly(butadiene terephthalate) N2 - Aluminum tris (diethylphosphinate) (AlPi) is known to have an efficient flame-retardant effect when used in poly(butadiene terephthalates) (PBT). Additionally, better flame-retardant effects can be achieved through the partial substitution of AlPi by boehmite in multi-component systems, which have been shown to be an effective synergist due to cooling effects and residue formation. Although the potential of beneficial effects is generally well known, the influence of particle sizes and behavior in synergistic compositions are still unknown. Within this paper, it is shown that the synergistic effects in flammability measured by limiting oxygen index (LOI) can vary depending on the particle size distribution used in PBT. In conducting thermogravimetric analysis (TGA) measurements, it was observed that smaller boehmite particles result in slightly increased char yields, most probably due to increased reactivity of the metal oxides formed, and they react slightly earlier than larger boehmite particles. This leads to an earlier release of water into the system enhancing the hydrolysis of PBT. Supported by Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR), we propose that the later reactions of the larger boehmite particles decrease the portion of highly flammable tetrahydrofuran in the gas phase within early burning stages. Therefore, the LOI index increased by 4 vol.% when lager boehmite particles were used for the synergistic mixture. KW - Flame retardants KW - Aluminum diethylphosphinate KW - Boehmite KW - Poly(butadiene terephthalates) (PBT) KW - Mechanical properties PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-509286 DO - https://doi.org/10.3390/polym12061315 SN - 2073-4360 VL - 12 IS - 6 SP - 1315 PB - MDPI AN - OPUS4-50928 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Günther, Martin A1 - Levchik, S. V. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Bubbles and collapses: Fire phenomena of flame-retarded flexible polyurethane foams N2 - Flexible polyurethane foams (FPUF) are easy to ignite and exhibit rapid flame spread. In this paper, the fire phenomena of two standard foam formulations containing tris (1,3-dichloro-2-propyl) phosphate (FR-2) and a halogen-freepoly (ethyl ethylene phosphate) (PNX), respectively, as flame retardants are compared. A multimethodological approach is proposed which combines standard fire tests as well as new investigatory approaches. The thermophysical properties of the foams were determined by thermogravimetric analysis (TG), reaction to small flames was studied by means of the limiting oxygen index (LOI) and UL 94 HBF test, and the burning behavior was investigated with the cone calorimeter. Further, temperature development in burning cone calorimeter samples was monitored using thermocouples, and rheological measurements were performed on pyrolyzed material, delivering insight into the dripping behavior of the foams. This paper gives comprehensive insight into the fire phenomena of flame-retarded FPUFs that are driven by the two-step decomposition behavior of the foams. LOI and UL 94 HBF tests showed a reduced flammability and reduced tendency to drip for the flame-retarded foams. TG and cone calorimeter measurements revealed that the two-step decomposition behavior causes two stages during combustion, namely structural collapse and pool fire. The flame-retardant mode of action was identified to take place primarily during the foam collapse and be based mainly on flame inhibition. However, some condensed-phase action was been measured, leading to significantly increased melt viscosity and improved dripping behavior for foams containing PNX. KW - Burning behavior KW - Flame retardant KW - Flexible PU foam PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-512145 DO - https://doi.org/10.1002/pat.4939 SN - 1042-7147 SN - 1099-1581 VL - 31 IS - 10 SP - 2185 EP - 2198 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-51214 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tan, Yi A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Kukofka, Tobias A1 - Klack, Patrick A1 - Ruder, J. A1 - Lin, Xuebao A1 - Schartel, Bernhard T1 - Degradation of flame retardance: A comparison of ethylene‐vinyl acetate and low‐density polyethylene cables with two different metal hydroxides N2 - The durability of flame retardancy is a challenge for cables over long lifetimes. The degradation of flame retardance is investigated in two kinds of exposures, artificial weathering and humidity. In this basic study, typical mineral flame retardants in two polymers frequently used in cable jackets are investigated to get the fundamental picture. Aluminum hydroxide (ATH) and magnesium hydroxide (MDH) are compared in ethylene‐vinyl acetate (EVA), and further in EVA and linear low‐density polyethylene (LLDPE) cables containing the same ATH. The changes in chemical structure at the surface are studied through attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR‐FTIR), the formation of cracks, and changes in color are investigated. The cone calorimeter and a bench scale fire testing cable module are utilized to evaluate the fire behavior of the cables. Although the flame retardancy deteriorated slightly, it survived harsh exposure conditions for 2000 h. Compared to EVA/MDH and LLDPE/ATH, the fire behavior of EVA/ATH is the least sensitive. Taken together, all of the results converge to estimate that there will be no problem with flame retardancy performance, for materials subjected to natural exposure for several years; the durability of fire retardancy is questionable for longer periods, and thus requires further investigation. KW - Durability KW - Flame retardant KW - Aluminum hydroxide (ATH) KW - Magnesium hydroxide KW - Ethylene-vinyl acetate KW - Cables KW - Weathering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519573 DO - https://doi.org/10.1002/app.50149 VL - 138 IS - 14 SP - 50149 PB - Wiley AN - OPUS4-51957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Markwart, J. C. A1 - Battig, Alexander A1 - Urbaniak, T. A1 - Haag, K. A1 - Koschek, K. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wurm, F. R. T1 - Intrinsic flame retardant phosphonate-based vitrimers as a recyclable alternative for commodity polymers in composite materials N2 - Recycling of crosslinked fiber-reinforced polymers is difficult. Moreover, as they are often based on flammable resins, additional additives are needed. So-called “vitrimers” open the possibility of Recycling and reprocessing and repairing with dynamically crosslinked chemistries. To date, vitrimer-based composites still need flame retardant additives, such as organophosphates. An additive-free vitrimer composite has not been reported. Herein, we synthesized an intrinsic flame-retardant vitrimer, relying on vinylogous polyurethanes containing covalently installed phosphonates as flame-retardant units and prepared glassfiber-reinforced composites. We studied recycling and flame retardant properties and compared the data to phosphorus-free vitrimers and conventional epoxy resins (with and without additive flame retardant). Our phosphonate-based vitrimer proved in first tests, a flame retardant effect comparable to commercial flame retardant resins. The bending strength and bending modulus for the phosphorus-vitrimer glass fiber composites were comparable to glass fiber composites with permanently cross-linked epoxies. In summary, we were able to prove that the covalent installation of phosphonates into vitrimers allows the preparation of recyclable and intrinsic flame retardant composites that do not need flame retardant additives. We believe this concept can be expanded to other polymer networks and additives to generate recyclable and sustainable high-performance materials. KW - Vitrimer KW - Flame retardant KW - Recyclable KW - Organophosphonate KW - Polyurethane PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-510889 DO - https://doi.org/10.1039/d0py00275e VL - 11 IS - 30 SP - 4933 EP - 4941 AN - OPUS4-51088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - 1 + 1 ≠ 2 – Laminate Materials Meet Flame Retardancy N2 - Main message: Fire tests monitor the specific response of defined test specimens but are used to assess materials’ fire risks. The weakness of this simplification becomes obvious for laminate materials. The talk delivers inspiring food for thought in discussing the fire behaviour of laminates. The fire behaviour must not be expected to be a simple superposition. The design of laminate can generate fire risks as well as give birth to flame retardancy. Introduction Bench-scale fire testing monitors the reaction-to-fire response of well-defined test specimens in certain fire scenarios. Results are often discussed as kind of material properties; indeed, the fire risks of materials are assessed. The weakness of this simplifying concept becomes obvious when it comes to investigating material systems such as all kind of laminate materials. The talk delivers inspiring food for thought sketching the complex and sometimes surprising fire behaviour of laminates. Experimental The polymer analysis, thermal analysis, and investigation of fire behaviour were performed according to the state of the art, mostly in accordance with the ISO standards. We fulfil high quality standards in terms of maintenance, calibration, participation in round robins, and so on. Work steps such as compounding of the materials or injection moulding of test specimen were outsourced or done with partners that have the relevant core competence. The presentation is based on the conclusions and concrete results of projects performed in the group of the author, whose experimental is described in the corresponding scientific papers in detail.[1-3] Results and Discussion Examples show that the fire behaviour of laminates must not be expected to be a simple superposition of the fire behaviour of the individual materials. Indeed, laminate effects can be crucial and influence the flammability relevantly. The design of the laminate can generate fire risks as well as give birth to synergistic flame retardancy. Veneered wood, lacquered products, or foil laminated materials are sketched to illustrate the topic with its potential and challenges. Glued samples consisting of two plates of the same material are discussed to generate some basic understanding as well as to investigate the fire behaviour of glued materials. The impact of the glue line on the burning behaviour of different polymeric materials such as bisphenol A polycarbonate, polymethylmethacrylate, and wood differs remarkably.[2] Further, the role of the glue including but not limited to using flame retarded glues is scrutinized. Making the best out of this understanding we have proposed to concentrate flame retardancy in the top layer.[1, 3] To achieve optimum flame-retardant effect or flame retardancy without disturbing the property profile of the core, flame retardants are strategically concentrated in the surface layer of thermoplastic materials with a laminate structure. Several systems increasing the charring and forming a residual protective layer are identified showing a synergistic effect compared to homogenously flame retarded test specimen. This research presented a promising solution for reducing the use of flame retardants without sacrificing fire performance or mechanical properties, offering significant advantages for industrial applications. T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - Fire behaviour of laminates KW - Flame retardancy by laminate design PY - 2025 AN - OPUS4-63394 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Velencoso, M. M. A1 - Battig, Alexander A1 - Markwart, J. C. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wurm, F. R. T1 - Molecular firefighting – How modern phosphorus chemistry can help solve the challenge of flame retardancy N2 - The ubiquity of polymeric materials in daily life Comes with an increased fire risk, and sustained research into efficient flame retardants is key to ensuring the safety of the populace and material goods from accidental fires. Phosphorus, a versatile and effective element for use in flame retardants, has the potential to supersede the halogenated variants that are still widely used today: current formulations employ a variety of modes of action and methods of implementation, as additives or as reactants, to solve the task of developing flameretarding polymeric materials. Phosphorus-based flame retardants can act in both the gas and condensed phase during a fire. This Review investigates how current phosphorus chemistry helps in reducing the flammability of polymers, and addresses the future of sustainable, efficient, and safe phosphorus-based flame-retardants from renewable sources. KW - Flame retardant KW - Phosphorus KW - Halogen-free PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-457009 DO - https://doi.org/10.1002/anie.201711735 SN - 1433-7851 SN - 1521-3773 VL - 57 IS - 33 SP - 10450 EP - 10467 PB - Wiley VHC AN - OPUS4-45700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Günther, Martin A1 - Lorenzetti, A. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire Phenomena of Rigid Polyurethane Foams N2 - Rigid polyurethane foams (RPUFs) typically exhibit low thermal inertia, resulting in short ignition times and rapid flame spread. In this study, the fire phenomena of RPUFs were investigated using a multi-methodological approach to gain detailed insight into the fire behaviour of pentaneand water-blown polyurethane (PUR) as well as pentane-blown polyisocyanurate Polyurethane (PIR) foams with densities ranging from 30 to 100 kg/m3. Thermophysical properties were studied using thermogravimetry (TG); flammability and fire behaviour were investigated by means of the limiting oxygen index (LOI) and a cone calorimeter. Temperature development in burning cone calorimeter specimens was monitored with thermocouples inside the foam samples and visual investigation of quenched specimens’ cross sections gave insight into the morphological changes during burning. A comprehensive investigation is presented, illuminating the processes taking place during foam combustion. Cone calorimeter tests revealed that in-depth absorption of radiation is a significant factor in estimating the time to ignition. Cross sections examined with an electron scanning microscope (SEM) revealed a pyrolysis front with an intact foam structure underneath, and temperature measurement inside burning specimens indicated that, as foam density increased, their burning behaviour shifted towards that of solid materials. The superior fire performance of PIR foams was found to be based on the cellular structure, which is retained in the residue to some extent. KW - Foam KW - Polyurethane KW - Fire behaviour KW - Flammability PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-465577 DO - https://doi.org/10.3390/polym10101166 SN - 2073-4360 VL - 10 IS - 10 SP - 1166-1 EP - 1166-22 PB - MDPI AN - OPUS4-46557 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sut, Aleksandra A1 - Metzsch-Zilligen, E. A1 - Großhauser, M. A1 - Pfaendner, R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Rapid mass calorimeter as a high-throughput screening method for the development of flame-retarded TPU N2 - The rapid mass calorimeter (RMC) was used as a screening tool based on accelerated fire testing to assess flame-retarded thermoplastic polyurethane (TPU). The reliability of RMC results was proven with the cone calorimeter as reference fire test. The influence of melamine cyanurate (MC) concentration on the fire performance of TPU was investigated, along with some flame-retardant combinations such as MC with aluminium diethylphosphinate (AlPi), aluminium trihydrate (ATH), and melamine polyphosphate (MPP). The two-stage burning behaviour of TPU was investigated in detail; the first stage corresponds mainly to the hard segments' decomposition and has a much lower effective heat of combustion (EHC) than the second stage, in which mainly the soft segments decompose and an intensive liquid pool fire is observed in the cone calorimeter set-up. In addition to fire testing with the cone calorimeter, RMC, and UL 94 flammability tests, the decomposition of the materials was investigated using thermogravimetric analysis coupled with infrared spectrometry (TGeFTIR). TPU/MC/AlPi shows the most promising results, achieving V-0 classification in UL 94 and reducing the extreme peak heat release rate (PHRR) of the liquid pool fire from 3154 kW/m2 to 635 kW/m2. Using MC/AlPi/MPP enhances the latter PHRR reduction further. The decomposition products identified in the gas phase via TGeFTIR reveal specific MCeAlPi eMPP interactions, as they differ from products seen in systems with MC/AlPi or MC/MPP. Correlations between RMC and cone calorimeter results were examined and presented in the final part of the paper. Several characteristics correlate strongly, pointing out that RMC is a reliable high-throughput fire testing method to screen multicomponent flame-retardant solutions in TPU. KW - Thermoplastic polyurethane KW - Flame retardancy KW - Rapid mass calorimeter KW - High throughput screening PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-456982 SN - 0141-3910 SN - 1873-2321 VL - 156 SP - 43 EP - 58 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45698 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, Sebastian A1 - Sánchez-Olivares, G. A1 - Pérez-Chávez, R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Natural keratin and coconut fibres from industrial wastes in flame retarded thermoplastic starch biocomposites N2 - Natural keratin fibres derived from Mexican tannery waste and coconut fibres from coconut processing waste were used as fillers in commercially available, biodegradable thermoplastic starch-polyester blend to obtain sustainable biocomposites. The morphology, rheological and mechanical properties as well as pyrolysis, flammability and forced flaming combustion behaviour of those biocomposites were investigated. In order to open up new application areas for these kinds of biocomposites, ammonium polyphosphate (APP) was added as a flame retardant. Extensive flammability and cone calorimeter studies revealed a good flame retardance effect with natural fibres alone and improved effectiveness with the addition of APP. In fact, it was shown that replacing 20 of 30 wt. % of APP with keratin fibres achieved the same effectiveness. In the case of coconut fibres, a synergistic effect led to an even lower heat release rate and total heat evolved due to reinforced char residue. This was confirmed via scanning electron microscopy of the char structure. All in all, these results constitute a good approach towards sustainable and biodegradable fibre reinforced biocomposites with improved flame retardant properties. KW - Biomaterials KW - Biodegradable KW - Calorimetry KW - Composites KW - Flame retardance PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472518 DO - https://doi.org/10.3390/ma12030344 SN - 1996-1944 VL - 12 IS - 3 SP - 344, 1 EP - 24 PB - MDPI AN - OPUS4-47251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sut, Aleksandra A1 - Metzsch-Zilligen, E. A1 - Großhauser, M. A1 - Pfaendner, R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Synergy between melamine cyanurate, melamine polyphosphate and aluminum diethylphosphinate in flame retarded thermoplastic polyurethane N2 - The multicomponent flame retardant system of melamine polyphosphate (MPP), melamine cyanurate (MC) and aluminum diethylphosphinate (AlPi) is proposed and investigated for thermoplastic polyurethane (TPU). The synergy between those additives and the resulting superior fire performance are discussed. Systematically varied sets of flame retarded TPU with various MPP/MC/AlPi ratios were investigated in terms of fire behavior, pyrolysis products and mechanical properties. The total amount of the additives was always 30 wt.-%. Further, the influence of various AlPi concentrations was investigated. The optimal MPP:MC ratio was determined while keeping the amount of AlPi constant. The combination of 8 wt.-% MPP, 12 wt.-% MC and 10 wt.-% is proposed as the most promising halogen free flame retardant formulation for TPU, because it yielded a reduction in PHRR from 2660 kW/m2 (TPU) to 452 kW/m2 and enabled V-0 classification in the UL 94 test. Combinations of MPP and MC as well a high concentration of AlPi are beneficial for the mechanical properties e.g. tensile strength and elongation at break of the formulations and could be a strong competitor to commercial flame retarded TPUs. KW - Thermoplastic polyurethane KW - Synergy KW - Melamine cyanurate KW - Melamine polyphosphate KW - Aluminum diethylphosphinate KW - Rapid mass calorimeter PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472523 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2019.01.001 SN - 0142-9418 VL - 74 SP - 196 EP - 204 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-47252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Daus, Lars-Hendrik A1 - Korzen, Manfred A1 - Schartel, Bernhard T1 - High-throughput fire tests and weathering-induced degradation behaviour of intumescent coatings N2 - In this work, the weathering-induced degradation of intumescent coatings was investigated by a systematic and comprehensive approach. A mechanism is revealed that is proposed to be responsible for the loss of function of intumescent coatings induced by weathering. First, the thermal decomposition of artificially weathered intumescent coatings was examined. To get a better understanding of the weathering and ageing phenomena, the degradation behaviour of the single ingredients during the weathering process was investigated, as well as their chemical and physical interactions. For the systematic approach, the materials that are essential for intumescence (ammonium polyphosphate, pentaerythritol, titanium dioxide, melamine and the binder) are treated with moisture, elevated temperature and UV radiation. Thermogravimetry (TG) and IR spectroscopy were used to compare the initial samples with their different grades of weathering. We demonstrate that ammonium polyphosphate, melamine and the binder are mainly responsible for the ageing process. Further, it was demonstrated that TG and IR spectroscopy are suitable measuring methods to detect the effects of weathering on intumescent coatings. Finally, a small-scale fire test procedure is introduced. Based on the reduction of the sample size, up to 50 samples can be tested in a single fire test. The results of this fire test have the same quality as the results from standard intermediate fire tests corresponding to DIN 4102-8. T2 - 3rd European Symposium on Fire Safety Science CY - Nancy, France DA - 12.09.1018 KW - Weathering KW - Intumescent coatings KW - High-Throughput Fire Tests PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472023 UR - http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1107/3/032014/pdf DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/1107/3/032014 VL - 1107 SP - 032014 PB - IOP Publishing CY - Bristol AN - OPUS4-47202 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard ED - Morgan, A. B. ED - Wilkie, C. A. T1 - Multi-Component Flame-Retardant Systems N2 - Applying synergistic multicomponent systems is often key to efficient flame retardancy. Different flame retardants are combined or used together with fillers, adjuvants, or synergists to enhance their efficiency, reduce the worsening of other properties, or reduce the costs. Further, fibres and other reinforcing fillers contribute to fire properties crucially. Although the main flame-retardant modes of action are known, the scientific understanding usually falls short, when it comes to complex multicomponent systems, the crucial tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. This book chapter illuminates the need for the multicomponent approach, the concept of synergistic flame retardants, and the main phenomena. Multicomponent systems are discussed in their capacity as general powerful strategy for achieving and optimizing future flame retardant polymeric materials. KW - Flame retardants KW - Flame retardancy KW - Synergy KW - Composites PY - 2024 SN - 978-1-0324-5754-3 SN - 978-1-0324-6233-2 SN - 978-1-0033-8068-9 DO - https://doi.org/10.1201/9781003380689 SP - 330 EP - 359 PB - CRC Press CY - Boca Raton ET - 3rd AN - OPUS4-60843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Webb, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Changes in façade regulations N2 - Recent facade fires worldwide have driven change in regulations for façade fire safety in different parts of the world. The Grenfell Tower fire 2017 in London triggered a thorough investigation of many aspects of the fire. One investigation was about the UK building regulations from Dame Judith Hackett. This investigation compares the UK with the situation other parts of the world. Key findings of the review of building regulations by Judith Hackett are: T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Facades PY - 2019 VL - 2019 SP - 213 EP - 228 PB - Interscience CY - London, UK AN - OPUS4-49893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Fire Safety of Facades N2 - Fire safety of façades is a complex topic regarding the different façades systems which differ in build and as well in possible fire safety measures. A great variation of materials is used in façade systems which also have a wide spread variation of reaction-to-fire behaviour. As building regulations are national legislations the implementation of fire safety of façade systems in building regulations differs significantly in different countries. Therefore the testing and classification of façade systems differs as well hugely. Approaches to regulate the material only are as well in use as to concentrate mainly on large scale testing and several approaches in between. It was not possible yet to find a harmonized test for façades in Europe. However, in many countries severe fires with combustible façade systems brought the challenges of fire safety of façades to a greater awareness. An overview over different large scale test and implementation in building regulations shows the differences. Challenges in fire safety of façades regarding the testing, the weathering, aging and damage of the systems and the impact on fire safety are discussed. T2 - Interflam 2016 CY - London, UK DA - 04.07.2016 KW - Facades KW - Fire safety KW - Combustible PY - 2016 SN - 978-0-9933933-2-7 VL - 2016 SP - 1095 EP - 1102 PB - Interscience Communications CY - Bromley, UK AN - OPUS4-36896 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tabaka, Weronika A1 - Meinel, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - Sacrifice Few to Save Many: Fire Protective Interlayers in Carbon- Fiber-Reinforced Laminates N2 - The fire protection of carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates often relies on flame-retardant coatings, but in some applications, their efficacy may diminish upon direct fire exposure due to rapid pyrolysis. This study introduces an innovative approach by integrating protective interlayers within the laminate structure to enhance the fire resistance. Various materials, including ceramic composite WHIPOX, titanium foil, poly(etherimide) (PEI) foil, basalt fibers, rubber mat, and hemp fibers, were selected as protective interlayers. These interlayers were strategically placed within the laminate layout to form a sacrificial barrier, safeguarding the integrity of the composite. Bench-scale fire resistance tests were conducted, where fire (180 kW/m2) was applied directly to the one side of the specimen by a burner while a compressive load was applied at the same time. Results indicate significant prolongation of time to failure for CFRP laminates with protective interlayers, which is up to 10 times longer. This innovative approach represents a potential advance in fire protection strategies for CFRP laminates, offering improved resilience against fire-induced structural failure. KW - Composites in fire KW - Fire resistance KW - Fire retardant interlayers KW - Laminate design KW - Carbon fibre reinforced PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601943 DO - https://doi.org/10.1021/acsomega.4c01408 SN - 2470-1343 VL - 9 IS - 22 SP - 23703 EP - 23712 PB - ACS AN - OPUS4-60194 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Turski Silva Diniz, Analice A1 - Huth, Christian A1 - Schartel, Bernhard T1 - Dripping and decomposition under fire: Melamine cyanurate vs. glass fibres in polyamide 6 N2 - Manipulating the melt dripping of thermoplastics makes a fire scenario more or less dangerous. Yet, a detailed understanding of this phenomenon has remained a question mark in studies of the flammability of plastics. In this work, the individual and collective impacts of additives on the dripping behaviour of polyamide 6 (PA6) were studied. A set of materials compounded with melamine cyanurate (MCA) and glass fibre (GF) was investigated. Under UL 94 vertical test conditions, the dripping during first and second ignition was quantified and investigated in detail. The number, size and temperature of the drops were addressed, and the materials and their drops evaluated with respect to such aspects as their averaged molecular weight, thermal decomposition and rheological properties. PA6 with V-2 classification improved to V-0 with the addition of MCA, and achieved HB in the presence of GF. PA6/GF/MCA achieved V-2. Non-flaming drops of PA6/MCA consisted of oligomeric fragments. Flaming drops of PA6/GF showed a more pronounced decomposition of PA6 and an increased GF content. The dripping behaviour of PA6/GF/MCA can be understood as a combination of the influence of both additives. The results showed nicely that dripping under fire is neither a straightforward material property nor a simple additive influence, but the complex response of the material influenced by the interaction and competition of different phenomena. KW - Dripping KW - UL 94 KW - Polyamide 6 KW - Melamine cyanurate KW - Glass fibre KW - Flame retardant PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.109048 SN - 0141-3910 VL - 171 SP - 109048 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50239 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tóth, Péter A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Dumont, Fabien A1 - Anderson, Johan A1 - Sjöström, Johan A1 - Bergius, Mikael A1 - Chiva, Roman A1 - Lalu, Octavian T1 - Finalisation of the European Approach to Assess the Fire Performance of Facades—Brief Information on the Outcome of the Project N2 - This research was conducted within the framework of project SI2.825082, funded by the European Commission—DG GROW. The project's objective was to finalise a European approach for assessing the fire performance of façades under medium and large fire exposure conditions. The national standards BS 8414‐1:2020/BS 8414‐2:2020 and DIN 4102‐20:2017 served as the foundation for developing the new assessment method. As part of the project, a theoretical round robin, initial testing activities and a large‐scale experimental round robin were carried out. The theoretical round robin aimed to examine how different laboratories interpreted the preliminary assessment method. Subsequently, the initial testing phase explored the design of the fire source, combustion chamber and secondary opening. The experimental round robin involved testing four façade systems across three laboratories using the assessment method documents, resulting in 12 tests for medium‐scale and 12 for large‐scale exposure—24 tests in total. These tests provided data to develop a calibration scheme and define appropriate performance criteria for classification. In this paper, the representatives of the project consortium summarise the research process and outline the proposed testing and evaluation methodology, which is intended to form the foundation of a future European testing standard for façades. The article also highlights the need for further research to establish rules for extended application of test results. KW - Facade KW - Testing PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654731 DO - https://doi.org/10.1002/fam.70042 SN - 0308-0501 SP - 1 EP - 27 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-65473 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Polzin, R. M. A1 - Schumann, J. A1 - Holl, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Small-scale studies on evacuation characteristics of pedestrians with physical, mental or age-related disabilities N2 - Evaluation of evacuation process is common separated by two phases: pre-movement and movement-phase. Individual capabilities of pedestrians have an impact on both and therefore on the time required for safe escape. In view of evaluating the evacuation process, characteristics of realistic movements of pedestrians involved are needed, but so far such data are mainly available for individuals with unrestricted evacuation capabilities only. Due to the lack of available data, parameter studies in an assisted living for people with disabilities were performed to explore the movement during evacuation. Preparation times for assistance (n=10), unimpeded walking speeds (n=34) depending on the assistance devices in the plane as well as walking speeds on stairs (n=11) were focussed. Time to prepare an assistance device for utilisation depends significantly on the kind of device type. Further on, practical experience in handling the devices for assistance has an impact on the preparation time. In contrast to the results of the preparation times, any relation on assistance devices were investigated for the unimpeded walking speed in the plane. A remarkable decrease of walking speed on stairs was observed which is independent from the utilised assistance device. The presented data improve and extend the insufficient engineering data base and raised up questions regarding the complexity of considering pedestrians movement with impairments in evacuation planning. T2 - 3rd European Symposium on Fire Safety Science CY - Nancy, France DA - 12.09.2018 KW - Evacuation KW - Human behaviour KW - Egress KW - Pedestrians with disabilities KW - Engineering data KW - Unimpeded walking speed KW - Pre-movement KW - Movement PY - 2018 SP - 214966-1 EP - 214966-6 AN - OPUS4-46268 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Turski Silva Diniz, Analice T1 - Understanding UL 94 fire behaviour: The battle between glass fibres and melamine cyanurate in polyamide 6 N2 - The individual and collective impacts of additives in melt dripping behaviour were studied under UL 94 vertical test conditions. A set of polyamide 6 (PA6) based materials compounded with melamine cyanurate (MCA) – a ˝dripping agent˝ – and glass fibre (GF) – a ˝non-dripping agent˝ - was investigated in detail. Dripping quantification was carried out during first and second ignition. The materials and their drops were investigated with respect to thermal decomposition, melt viscosity, and others properties. PA6 with V-2 classification improves to V-0 when MCA is added; and is worsened to HB in presence of glass fibre. Together, PA6/GF/MCA achieved V-2. The non-flaming drops of PA6/MCA are formed by oligomeric fragments. The flaming drops of PA6/GF contain a high amount of glass fibre. The dripping behaviour of PA6/GF/MCA under fire is a complex response of the specimen, but not explained by an easy superposition of the materials’ properties. The dripping behaviour is influenced by the interaction and concurrence of the different phenomena. T2 - 5th International Symposium on Flame-Retardant Materials & Technologies, ISFRMT 2018 CY - Hangzhou, China DA - 14.06.2018 KW - UL 94 KW - Dripping KW - Melamine cyanurate KW - Polyamide KW - Flammability PY - 2018 AN - OPUS4-45658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tan, Yi A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Klack, Patrick A1 - Kukofka, Tobias A1 - Ruder, J. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Durability of the flame retardance of ethylene-vinyl acetate copolymer cables: Comparing different flame retardants exposed to different weathering conditions N2 - Scientific publications addressing the durability of the flame retardance of cables during their long-term application are rare and our understanding lacks. Three commercial flame retardants, aluminum hydroxide, aluminum diethyl phosphinate (AlPi-Et), and intumescent flame retardant based on ammonium polyphosphate, applied in ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) model cables, are investigated. Different artificial aging scenarios were applied: accelerated weathering (UV-irradiation/temperature/rain phases), humidity exposure (elevated temperature/humidity), and salt spray exposure. The deterioration of cables’ surface and flame retardancy were monitored through imaging, color measurements, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, and cone calorimeter investigations. Significant degradation of the materials’ surface occurred. The flame retardant EVA cables are most sensitive to humidity exposure; the cable with AlPi-Et is the most sensitive to the artificial aging scenarios. Nevertheless, substantial flame retardance persisted after being subjected for 2000 h, which indicates that the equivalent influence of natural exposure is limited for several years, but less so for long-term use. KW - Durability KW - Flame retardant KW - Cable KW - Weathering KW - Cone calorimeter PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/APP.47548 SN - 0021-8995 VL - 137 IS - 1 SP - 47548 PB - Wiley AN - OPUS4-50237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Falkenhagen, Sandra F. T1 - black as hell, strong as death and sweet as love - pyrolyzed waste materials and cyclodextrins as effective filler in flame retarded epoxy composites N2 - Renewable alternatives for common thermoset resins are demanded to go for sustainability. The objective is to create a flame retarded epoxy resin from a commercial bio epoxy resin with halogen free inorganic and organic flame retardants, respectively. Alumina trihydrate, aluminum diethyl phosphinate, a DOPO-based phosphonamidate and ammonium polyphosphate seem to have promising performances. Properties are enhanced with different bio fillers: pyrolyzed cocoa shells and plant waste (provided by Otto A. Müller Recycling GmbH, thanks!), short fibers and nonwovens of the natural fiber kenaf, hydroxypropyl-ß-cyclodextrin and sulfobutylether-ß-cyclodextrin. Fire performance is investigated by cone calorimeter examinations, LOI and UL-94 ratings. Thermal analysis is given by TG-FTIR and DSC measurements. Combinations of flame retardants and bio-fillers lead to reduced PHRR and THR, reach V0 in UL-94 and have a significant increase in LOI of up to 37 vol.-%. 10 % ammonium polyphosphate with 10 % pyrolyzed cocoa shell performs best, builds a magnificent protective layer, and shows good intumescence. T2 - 3rd international conference on eco-friendly flame retardant additives and materials CY - Alès, France DA - 17.05.2022 KW - Epoxy resin KW - Flame retardant KW - Kenaf fiber KW - Pyrolyzed plant waste KW - Cyclodextrin PY - 2022 AN - OPUS4-54928 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hahn, Sarah‐K. A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Meinert, Marion A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Oberhagemann, Dirk A1 - Krause, Ulrich T1 - Incipient Fires—Definition, Detection and Extinguishment by Laypersons N2 - The earlier a fire is noticed, the less developed it is and the easier it can be prevented respectively stopped, even by laypersons. Within the research project ‘TEBRAS’ the incipient phase of fires was investigated in detail. In the course of the project, it became apparent that the definition of what exactly the incipient phase of a fire encompasses is not definite and depends on the disciplines dealing with the subject ‘fire’. Based on the results of a literature review, an inquiry under experts and laypersons as well as practical fire tests a definition for the phenomenon of the incipient fire was developed which divides it into four phases. Driving key factors for each phase are identified considering the main parameters to detect and extinguish the fire. KW - Developing fires KW - Development of fires PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-649310 DO - https://doi.org/10.1002/fam.70025 SN - 0308-0501 VL - 50 IS - 1 SP - 3 EP - 10 PB - Wiley AN - OPUS4-64931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Anderson, Johan A1 - Chiva, Roman A1 - Dumont, Fabien A1 - Lalu, Octavian A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Assessment of fire performance of facades in a round robin using the European approach N2 - In recent years, an experimental round robin of full-scale façade tests was conducted using the proposed new European approach for assessing the fire performance of façades. The initial results were used to develop a calibration scheme and to propose assessment criteria aligned with appropriate safety levels. During the project, a need emerged to evaluate the stability of the fire source and the Consistency of heat exposure. This paper addresses these concerns by comparing the mass loss rates across a series of tests and analysing averaged temperature readings at various locations on the façade. The findings indicate that the method demonstrates high stability in terms of mass loss rates and provides consistent and appropriate heat exposure. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, UK DA - 30.06.2025 KW - Facade systems KW - Testing PY - 2025 VL - 2025 SP - 562 EP - 572 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-63998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, S. T1 - Adapting intumescent/low-melting glass flame-retardant formulations for transfer to glass-fiber-reinforced composites and post-fire mechanical analysis N2 - The residual post-fire mechanical properties of fiber-reinforced epoxy composites are influenced by their fire residues after burning. This study uses intumescent/low-melting glass flame retardants to tailor fire residues in epoxy resin. Processibility of prepregs and their quality are analysed for transfer of the flame-retardant epoxy resins to layered glass-fiber reinforced composites. Minimal effects were found on the pre-fire flexural strengths of the composites due to low loading of the flame retardants. However, when transferred to glass-fiber reinforced composites, the fire residues diminish significantly. Further studies are required to improve theoretical and experimental estimations of the post-fire mechanics of the composites. T2 - SAMPE Europe Conference 2023 CY - Madrid, Spain DA - 03.10.2023 KW - Composites KW - Flame retardancy KW - Lightweight KW - Post fire mechanics KW - Intumescent PY - 2023 AN - OPUS4-59137 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sałasińska, K. T1 - Bio-sourced Flame Retardant System for Engineering Plastics N2 - Main message: Intumescent flame retardant degradation products react with the lignocellulose hydroxyl groups by esterification, causing enhanced effectiveness in char formation [1]. The aim of this work is to prepare polyamide 11 with lower flammability by modifying it with a plant-based flame retardant system. An innovation is the thermal modification of plant raw materials to establish bio-sourced flame-retardant systems dedicated to engineering materials. Introduction: Using plant fillers to modify engineering materials raises concerns due to too low thermal stability and problems during processing. However, substances participating in char formation, such as cellulose and lignin, have higher decomposition temperatures than the processing temperature of most engineering plastics. Appropriate preparation of lignocellulosic materials through modification by thermal methods will enable their partial decomposition in controlled conditions and eliminate components with low thermal stability. Results and Discussion: For PA11, the heat release (HRR) curve is characterized by two peaks (Fig.1), with a maximum value at the end of burning. The flame retardant systems caused the curves to flatten, which was especially visible for samples with the highest sunflower husk share. The maximum values of heat release rate (pHRR) for samples with FRs varied from 991 to 626 kW/m2 and were much lower compared to PA11 (2152 kW/m2) and MPP (1234 kW/m2). All samples with FRs ignited much earlier than the reference materials, especially compared to unmodified polymer (Tab.1). The maximum average rate of heat emission (MARHE), used to forecast flame spread, decreased compared to PA11 (maximum by 30%) and slightly to MPP. Decreases were also noted in the case of total heat emission (THE), corresponding to the total heat released at the end of flame combustion. The values range from 112 to 127, and depending on the series, an increase (SH) or decrease (SHT) with the growth of the amount of bio-based components was observed. The reduction in THE follows from incomplete combustion as an effect of char forming or reduced combustion efficiency [2]. Char formation was proved by an increase in the yield of residue , while a slight decrease in the effective heat of combustion (EHC) suggests activity in the gas phase. Smoke emission was assessed by specific extinction area (SEA). The SEA reduction was noted only for the MPP sample, and introducing sunflower husks increased the smoke released. T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - Bio-sourced flame retardant systems KW - Engineering plastics KW - Cone calorimetry PY - 2025 AN - OPUS4-63398 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Manzello, Samuel L. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Editorial on special issue on wildland–urban interface (WUI) fires N2 - Research and standardization in the field of wildland fires that spread into urban areas, known as wildland–urban interface (WUI) fires, are of paramount importance globally. Recent WUI fires in Chile, Greece, Japan, and the United States of America states of California and Hawaii, following many other WUI fire disasters, have demonstrated the complex nature of this globally important problem. For these reasons, the editor in chief of Fire and Materials, Stephen Grayson, invited Samuel L. Manzello and Anja Hofmann to develop a special issue on WUI fires. In support of this effort, an open call was posted on the Fire and Materials website, soliciting papers on the following topics: • Pre- and post-fire data to understand fire spread and ignition of materials in WUI communities. • Firebrand generation from materials. • Ignition of both vegetative and human-made fuels from WUI fire exposures of direct flame contact, radiant heat, and firebrands. • Human behavior in WUI fires. • Physical modeling studies of WUI fire behavior and structure ignition. • Structure ignition mitigation strategies. • New material development to harden structures to WUI fire exposures. KW - Editorial KW - Wildfire PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3308 SN - 1099-1018 SN - 0308-0501 VL - 49 IS - 5 SP - 509 EP - 511 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-63920 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pospiech, D. T1 - New halogen-free flame retardants for rigid PIR foams: Efficient reduction of heat emission and improvement of char formation N2 - Effective flame retardancy is indispensable in almost all applications of thermally insulating foams in building & construction. The trend to halogen-free materials requires new solutions and proper understanding of structure-activity relationships. Here, we contribute investigations on halogen-free FRs for rigid PIR foams and compare different FRs: isocyanate-reactive vs non-reactive, phosphinate (DOPO) vs phosphonate (BPPO) vs phosphate. It is demonstrated that the chemical structure of the FRs has significant effects on heat emission and char formation. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - PIR foams KW - Phosphorus flame retardants PY - 2021 AN - OPUS4-53200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rockel, Daniel T1 - Save your Skin with Skin – utiLizing leather waste fibers in flame retardant bio composites N2 - Leather is a widely used material for thousands of years and in modern days it is produced on industrial scale. This production produces high amounts of organic waste during the tannery process. These fibers can become a resource and act as a multi-functional bio-filler in flame retardant composites. This project investigates two leather fibers towards their ability to enhance the flame-retardancy in different composites. These composites use ammonium polyphosphate (APP) or aluminum trihydroxide (ATH) as flame retardants. Different silicon based synergists support polymers with ATH to reduce the load of flame retardant. The different modes of action (charring, gas phase activity, barrier effect) can be quantified of each composite. The new composites form a stable char layer resulting in an increase in residue, lower peak heat release rates (pHRR) and higher limiting oxygen index (LOI). In addition, the ratings in the UL94-classification increased up to V-0. T2 - 18th Fire Resistance in Plastics CY - Berlin, Germany DA - 20.11.2023 KW - Leather KW - Synergism KW - Sustainability KW - Bio-Polymers KW - Flame retardancy KW - Composites PY - 2023 AN - OPUS4-58948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, S. T1 - Microstructure analysis and mechanical characterization of flame-retardant epoxy resins transferred to glass fiber composites via prepregs N2 - The transfer of flame-retardant epoxy resin formulations to composites for structural and lightweight applications in the energy and transport sector can be complex and requires systematic investigation. Here, uncoated and silane-coated ammonium polyphosphate (APP, Si-APP) intumescent compounds are transferred to prepregs using a Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) resin matrix to 0/90o bidirectional glass fibers with an aerial weight of 600 g/m2. Inorganic silicates (InSi) are added to improve the fire residues of the composites after combustion and the total amount of flame retardants in the resin formulations was 10% by weight. The prepregs' fiber volume content (FVC) is corroborated using in-process measurements and thermogravimetric analysis. This was found to be approximately 60% for the composites containing APP, which is ideal for load-bearing applications with high mechanical strength. However, the Si-APP containing prepregs showed an inconsistent FVC potentially due to interactions with the commercial sizing of the glass fibers. The composites subsequently prepared are analysed for potential filtration effects of the additives via SEM after immobilization in a cured resin and platinum sputtering. The inter-laminar shear strength and the mechanical strength of the composites are compared via three-point bending tests. Additionally, the fire performance of the composites is analysed using cone calorimetry. It was found there was minimal impact of the loading of the flame retardants on the delamination of the composites and the flexural strength. However, the high density of the glass fibers possibly results in a suppression of the mode of action of the flame retardants in the composites. Therefore, the fire residues of the composites are further compared using SEM, and the flame-retardant modes of action upon transfer are investigated. T2 - FEMS EUROMAT 23 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 03.09.2023 KW - Lightweight construction KW - Flame retardancy KW - Composites PY - 2023 AN - OPUS4-59136 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - The influence of individual impairments on crowd dynamics N2 - Emergency exits as bottlenecks in escape routes are important for designing traffic facilities. Especially the fundamental diagram is a crucial performance criterion for assessment of pedestrians' safety in facilities and an important basis for calculation methods. For this reason, several studies were performed during the last decades which focus on the quantification of movement through bottlenecks. These studies were usually conducted with populations of homogeneous characteristics to reduce influencing variables and for reasons of practicability. Studies which consider heterogeneous characteristics in performance parameters are rarely available. In response and to reduce this lack of data a series of well-controlled large-scale movement studies considering pedestrians with different disabilities was carried out. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 1.07.2019 KW - Evacuation PY - 2019 AN - OPUS4-48653 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Boström, L. A1 - Anderson, J. A1 - Chiva, R. A1 - Guillaume, E. A1 - Colwell, S. A1 - Toth, P. T1 - European approach to assess the fire performance of façades N2 - Several attempts have been made in the past to develop a European harmonized testing and assessment method for façades before the European commission decided to publish a call for tender on the topic. A project consortium from five countries (Sweden, UK, France, Germany and Hungary) applied to the call for tender and was contracted to develop a European approach to assess the fire performance of façades. 24 sub-contractors and 14 stakeholder entities were part of the project. The objective of the European project was to address a request from the Standing Committee of Construction (SCC) to provide EC Member States regulators with a means to regulate the fire performance of façade systems based on a European approach agreed by SCC. In addressing this objective, the project team was asked to consider a number of issues which are presented and discussed. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Facade KW - European KW - Fire scenario KW - Testing PY - 2019 SP - 213 EP - 227 PB - Interscience AN - OPUS4-48428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gnutzmann, Tanja A1 - Hahn, S.-K. T1 - Charakterisierung von Entstehungsbränden N2 - Im Rahmen des BMBF geförderten Verbundprojekts „TEBRAS – Konzepte und Techniken zur Branderkennung, Bekämpfung und Selbstrettung in der frühesten Brandphase“ arbeiten sechs Partner aus der Wissenschaft und der Industrie gemeinsam an Lösungen zur schnelleren Branddetektion und Bekämpfung. Ausgehend von Brandschadenstatistiken werden zunächst häufige Brandentstehungsszenarien, Brandursachen und die beteiligten Objekte und Materialien identifiziert. Auf dieser Basis wird ein Testszenario entwickelt, das es erlaubt, einen repräsentativen Entstehungsbrand unter definierten Testbedingungen zu untersuchen. Typische Brandkenngrößen werden anhand der ausgewählten Referenzszenarios des Schwelbrands einer Mischbrandkrippe vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf den freigesetzten Brandgasen. T2 - vfdb Jahresfachtagung 2019 CY - Ulm, Germany DA - 27.5.2019 KW - Detektion KW - Frühe Brandphase PY - 2019 SN - 978-3-936050-31-8 VL - 2019 SP - 184 EP - 200 PB - VdS Schadenverhütung CY - Köln AN - OPUS4-48662 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Andrea T1 - Quantitative risk analysis and numerical investigations to determine critical fire scenarios in the environment of handicapped people N2 - Crisis management, particularly the evacuation of handicapped people during a fire scenario presents a highly demanding challenge for nursing staff and rescue forces on site. The German research Project SiME is an interdisciplinary cooperation of university and non-university research institutions as well as medium-sized companies, which work together to develop strategies to manage such critical scenarios. In the SiME project, which is funded by the German Federal Ministry of Education and Research, evacuation characteristics of pedestrians with physical, mental or age-related disabilities are investigated to fit consisting numerical evacuation models with data. One of the major tasks of the OvGU was to set up a database of scenarios related to fire, explosion or substance releases in the working and living environment of handicapped people. Therefore, more than 463 fire Events occurring over the last decade in Germany were documented in this database and categorized by a suitable assignment of characteristics e.g. location of fire, ignition source, number of fatalities and injured. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 1.07.2019 KW - Evacuation PY - 2019 AN - OPUS4-48650 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Sicherheit für Menschen Beeinträchtigung bei der Evakuierung – Ein Bericht aus der Forschung N2 - Evakuierungsübung Werkstatt: positives Ergebnis Evakuierungsübung Wohnbereich: Optimierungspotential identifiziert •Lange Evakuierungszeiten •Vorzeitige Rückkehr in das Gebäude / Freigabe •Gefährdungsbeurteilungen •Einweisung / regelmäßige Übung Assistenzmittel •Intensivierung der Zusammenarbeit / Abstimmung mit örtlicher Feuerwehr T2 - Abschlußveranstaltung des BMBF Verbundprojekts SiME CY - Wermelskirchen, Germany DA - 14.05.2019 KW - Evakuierung PY - 2019 AN - OPUS4-48654 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Turski Silva Diniz, Analice T1 - Decomposition and dripping under fire: The battle between glass fibres and melamine cyanurate in polyamide 6 N2 - Since thermoplastics’ melt dripping is connected directly with their ability to make a fire scenario more or less dangerous, it has been investigated in greater detail. However, it has still remained a question mark in the field of the flammability of plastics. Once it was recognized that each polymer has its own dripping characteristics under equal, standardized conditions, efforts were made to better understand the specifics of this phenomenon. Several different polymers were tested under fire in order to study the relations between molecular structure and the dimensions of the drops. In particular, the relationship between the polymer decomposition mechanisms and their drops was investigated. New quantification methods helped to study drop yields from materials upon exposure to fire or heat. Polymers and flame-retarded polymers showed variations in dripping, indicating that this behaviour is a combination of melting and the decomposition of the polymer and additives. From this, the main material characteristics that influence dripping under fire were highlighted: temperature, viscosity and decomposition. As Polyamide 6 (PA6) is a thermoplastic polymer used in a wide range of products, including electronic devices, interest in enhancing the fire retardancy of this type of polymer is high. Melamine cyanurate (MCA) has been reported to be the most important nitrogen-containing flame retardant used in polyamides, and is especially attractive because it is halogen-free. In addition, glass fibres (GF) are commonly used in PA6 to improve its mechanical properties, mainly for engineering applications. In order to contribute to the scientific discussion on dripping behaviour, this work reports on an experimental investigation of a set of PA6 materials compounded with different amounts of MCA and GF content. In UL 94 conditions, dripping quantifications were carried out during First Ignition (FIG) and Second Ignition (SIG). These flammability tests were recorded with an infrared camera. The thermal decomposition and rheological properties of all of the materials and collected drops were evaluated. Dripping behaviour under fire is controlled by the polymer, the flame retardant and the reinforcement filler. Pure PA6 achieved a V-2 classification in UL 94 test, PA6/MCA V-0, PA6/GF HB, and the flame-retarded composites are also classified as V-2. In spite of these classifications, dripping behaviour observed during the flammability test was distinct for each type of samples, as described in the paper. As for decomposition, the PA6 drops collected had a starting decomposition temperature lower than pure PA6 (Figure 1.a), indicating partly decomposed PA6. PA6/MCA shows a clear, early decomposition step for MCA in thermogravimetry, which vanishes for the collected PA6/MCA drops, proving the complete decomposition of MCA during the UL 94 test. In PA6, glass fibres acted as inert filler, prolonging the time to dripping, and leading to a constant flaming flow (Figure 1.b) in the samples with high concentrations. When GF and MCA were combined in PA6/GF/MCA, the modes of action of both the GF and the MCA interfered with each other (Figure 1.c). GF reduces the effectiveness of MCA and tends to force its main action into the condensed phase. There the dripping behaviour is well restricted through the formation of thermally stable residues. Rheological properties and scanning electron microscopy images are consistent with these results. FIGURE 1. Thermal decomposition of samples and drops of: a) PA6, b) PA6/30GF, and c) PA6/20GF/20MCA T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Melt dripping KW - UL 94 KW - Polyamide 6 KW - Flammability PY - 2017 AN - OPUS4-40959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Morys, Michael A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Sturm, Heinz A1 - Schartel, Bernhard T1 - Revealing the inner secrets of intumescence: Advanced standard time temperature oven (STT Mufu+)—my‐computed tomography approach N2 - Intumescent coatings have been used for fire protection of steel for decades, but there is still a need for improvement and adaptation. The key parameters of such coatings in a fire Scenario are thermal insulation, foaming dynamics, and cohesion. The fire resistance tests, large furnaces applying the standard time temperature (STT) curve, demand coated full‐scale components or intermediate‐scale specimen. The STT Mufu+ (standard time temperature muffle furnace+) approach is presented. It is a recently developed bench‐scale testing method to analyze the performance of intumescent coatings. The STT Mufu+ provides vertical testing of specimens with reduced specimen size according to the STT curve. During the experiment, the foaming process is observed with a high‐temperature endoscope. Characteristics of this technique like reproducibility and resolution are presented and discussed. The STT Mufu+ test is highly efficient in comparison to common tests because of the reduced sample size. Its potential is extended to a superior research tool by combining it with advanced residue analysis (μ‐computed tomography and scanning electron microscopy) and mechanical testing. The benefits of this combination are demonstrated by a case study on 4 intumescent coatings. The evaluation of all collected data is used to create performance‐based rankings of the tested coatings. KW - Bench‐scale fire testing KW - Computed tomography KW - Fire resistance KW - Intumescence KW - Residue analysis KW - Standard time temperature furnace PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2426 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 41 IS - 8 SP - 927 EP - 939 PB - Wiley AN - OPUS4-42754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günther, Martin T1 - Fire phenomena of rigid polyurethane foams N2 - This work investigates the fire phenomena of rigid polyurethane foams (RPUF) in detail. To elucidate structure-property relationships systematically varied sets of foams were prepared. RPUF were synthesized with different densities using water and pentane as blowing agent. What is more, a flame retarded RPUF and rigid polyisocyanurate-polyurethane foams were examined. The comprehensive understanding of the processes taking place during combustion is the foundation of customized development of successful flame retardant approaches. Advanced cone calorimeter investigations provide insight into the fire behavior under forced flaming conditions. Thermocouples in the inside of specimens give information about the temperature gradient and temperature of the pyrolysis zone during combustion. Furthermore, fire phenomena were characterized using SEM, LOI and thermal analysis. By using a multi-methodological approach and systematically varied sets of foam materials, new insights into the burning of RPUF were won. The detailed knowledge of fire phenomena is essential for future development of tailored flame retardant strategies for RPUF. T2 - 15th International Conference on Advances in Foam Materials & Technology, FOAMS 2017 CY - Bayreuth, Germany DA - 11.10.2017 KW - Foam KW - Cone calorimeter KW - Flame retardancy KW - Fire behaviour KW - Polyurethane PY - 2017 AN - OPUS4-42755 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Schumann, J. A1 - Boltes, M. A1 - Holl, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - The influence of physical and mental constraints to a stream of people through a bottleneck N2 - Understanding movement in heterogeneous groups is important for a meaningful evaluation of evacuation prediction and for a proper design of buildings. The understanding of interactions and influencing factors in heterogeneous groups on key performance figures is fundamental for a safe design. This contribution presents results of experimental studies on movement of a crowd through a bottleneck involving participants with and without disabilities. High precise trajectories of the attendees extracted from video recordings were used to calculate density and velocity of the participants. Besides the well-established fundamental diagram new insights into the individual relation between density and velocity are discussed. A complex structure and considerate behaviour in movement implicates a strong influence of the heterogeneity on key performance values of safe movement. T2 - 9th international conference on Pedestrian and Evacuation Dynamics (PED2018) CY - Lund, Sweden DA - 21.08.2018 KW - Human behaviour KW - Egress KW - Evacuation KW - Pedestrians with disabilities KW - Engineering data PY - 2018 SP - 57-1 EP - 57-6 CY - Lund, Sweden AN - OPUS4-46266 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Evacuation characteristics of people with disabilities N2 - Evaluation of evacuation process is common separated by two phases: pre-movement and movement-phase. Individual capabilities of pedestrians have an impact on both and therefore on the time required for safe escape. In view of evaluating the evacuation process, characteristics of realistic movements of pedestrians involved are needed, but so far such data are mainly available for individuals with unrestricted evacuation capabilities only. Due to the lack of available data, parameter studies in an assisted living for people with disabilities were performed to explore the movement during evacuation. Preparation times for assistance (n=10), unimpeded walking speeds (n=34) depending on the assistance devices in the plane as well as walking speeds on stairs (n=11) were focussed. Time to prepare an assistance device for utilisation depends significantly on the kind of device type. Further on, practical experience in handling the devices for assistance has an impact on the preparation time. In contrast to the results of the preparation times, any relation on assistance devices were investigated for the unimpeded walking speed in the plane. A remarkable decrease of walking speed on stairs was observed which is independent from the utilised assistance device. The presented data improve and extend the insufficient engineering data base and raised up questions regarding the complexity of considering pedestrians movement with impairments in evacuation planning. T2 - 3rd European Symposium on Fire Safety Science CY - Nancy, France DA - 12.09.2018 KW - Evacuation KW - Human behaviour KW - Egress KW - Pre-movement phase KW - Movement phase KW - Unimpeded walking speed KW - Engineering data PY - 2018 AN - OPUS4-46267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - The influence of physical and mental constraints to a stream of people through a bottleneck N2 - Understanding movement in heterogeneous groups is important for a meaningful evaluation of evacuation prediction and for a proper design of buildings. The understanding of interactions and influencing factors in heterogeneous groups on key performance figures is fundamental for a safe design. This contribution presents results of experimental studies on movement of a crowd through a bottleneck involving participants with and without disabilities. High precise trajectories of the attendees extracted from video recordings were used to calculate density and velocity of the participants. Besides the well-established fundamental diagram new insights into the individual relation between density and velocity are discussed. A complex structure and considerate behaviour in movement implicates a strong influence of the heterogeneity on key performance values of safe movement. T2 - th international conference on Pedestrian and Evacuation Dynamics CY - Lund, Sweden DA - 21.08.2018 KW - Human behaviour KW - Egress KW - Evacuation KW - Pedestrians with disabilities KW - Engineering data PY - 2018 AN - OPUS4-46265 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame and Fire Retarded Composites: Principles and Concepts N2 - Carbon fibre (CF), short glass fibre, and long glass fibre (GF) reinforced polymers are used for diverse applications such as electronics/electrical engineering, transportation (railway vehicles, shipping, aviation) and construction. The fire behaviour of composites differs in comparison to polymers. Fibres behave often inert with respect to pyrolysis, but they change the melt flow and dripping behaviour, the heat absorption and transfer, the amount and properties of the fire residue and so on. Flame and fire retardancy concepts are needed not only suitable for the different fire protection goals typical for each application, but also tailored for composites. The field is illuminated by examples taken from different projects carried out in the group of the author in the last 22 years. The examples target on different applications through achieving V0 in UL 94 testing (reaction to small flame controlling the fire risks in the beginning of a fire), reducing heat release rate and fire load in the cone calorimeter (fire risks under forced flaming combusting controlling the contribution to developing fires) and investigating the fire stability when a severe flame is directly applied (key property in fully developed fires). Approaches to halogen-free flame retardancy in GF reinforced thermoplastics and CF reinforced thermosets are presented as well as building up a bench and intermediate scale testing of composites in fire applying mechanical load and direct flame exposure simultaneously. The understanding of fire behaviour and flame retardancy mode of actions in composites is a promising basis for target-oriented development. The role of flame inhibition, charring and protective layer formation is discussed in composites. Successful concepts are presented for flame retardancy tailored for different application as well as general guidelines for future development. Different phosphorus flame retardants are proposed to achieve halogen-free flame retardancy in applications demanding limited fire risks with respect to ignition and developing fires. Different protective approaches are sketched for addressing the fire resistance of composite that is the most important fire risk for structural applications. T2 - 2nd Conference Flame Retardancy for Composite Applications CY - Berlin, Germany DA - 20.11.2024 KW - Composites KW - Flame retardancy KW - Modes of action KW - Lightweight materials KW - Fire resistance KW - Flammability KW - Flame retardant mechanisms PY - 2024 AN - OPUS4-61726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tyagi, Divyansh T1 - Damage Localisation and Quantification from Experimental Modal Data using Sparsity Promoting Priors N2 - Structural components gradually undergo damage during their service life. This leads to un-desirable Operating Conditions (OCs) such as high stresses, large displacements, etc., which could ultimately lead to their failure. Thus, it is necessary to identify the presence and extent of damage to take appropriate measures for failure mitigation. A computer model of a com-ponent is used to make predictions about the aforementioned OCs under different boundary conditions, thereby serving as a means to forecast failure. However, a data-driven update of the model parameters according to the component’s current damage state is important for it to make reliable predictions. The goal of this work is to perform damage localisation and quantification in the model us-ing modal response data, due to its property of implicitly carrying damage information. As an example, experimental modal data together with its uncertainty bounds from a gradually damaged concrete slab is used. An inverse problem is formulated and solved using Bayesian inference. Damage regions are defined with a spatially varying field corresponding to a reduc-tion in the nominal Young’s modulus over a sub-domain. An arbitrary number of such damage regions are assumed to be present over the domain. The locations of these regions and the local reduction in Young’s modulus within them are then inferred. Sparsity-promoting priors with regard to the number of damage regions are used, which provide the needed regularization for the problem. T2 - FrontUQ 2024 CY - Braunschweig, Germany DA - 24.09.2024 KW - Bayesian Inference KW - Solid Mechanics KW - Sparsity Promoting Priors PY - 2024 AN - OPUS4-61786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tyagi, Divyansh T1 - Identification of cracks from experimental modal data using sparsifying priors N2 - Computer models of civil structures like wind turbines, dams, bridges etc., find their use in predicting the structure’s behaviour under different loading conditions. The structure response might change over a period of time for the same loading conditions if some form of damage, e.g., cracks build up in the structure. A previously calibrated model thus won’t produce reliable results in this situation. The model needs to account for the damage to make reliable predictions. The goal here is to predict the location of cracks i.e., damage regions and the corresponding magnitude of damage in these regions. The response e.g., strain, eigenfrequency of a structure that has undergone damage if measured could be used to identify regions of damage in it. In order to perform this identification, the Bayesian inference is deployed. Each crack is modelled as a function that approximates the failure mechanics. A certain number of these cracks are assumed to be distributed in the domain. Their positions and their corresponding damage magnitude are put in as priors. The latter is defined as a sparsifying prior [1] that promotes sparsity in the set of inferred parameters. Therefore, on performing the inference some of the initially assumed cracks are discarded and the remaining cracks are identified and located. The modal data providing the eigenfrequency response of a concrete slab under an increasing load is used for the inference problem. The increasing damage is marked by a decreasing eigenfrequency response of the slab. Horizontal cracks that appear as the slab undergoes damage are identified, located and their contribution to the overall damage magnitude is identified. T2 - ECCOMAS Congress 2024 / The 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering CY - Lisbon, Portugal DA - 03.06.2024 KW - Bayesian Inference KW - Solid Mechanics KW - Damage KW - Sparsifying Priors PY - 2024 AN - OPUS4-61764 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Andrea A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Heydick, Lukas A1 - Piechnik, Kira A1 - Wu, Hongyi A1 - Köhler, Florian T1 - Experimental Analysis of Fire Behaviour in Pine Forests and Agricultural Fields Large Scale Tests conducted within the TREEADS Project N2 - In two large-scale tests fire spread mechanisms in vegetation ground fires were studied in a pine forest and a crop field. Both fires were ignited with a drip torch using a gasoline-diesel mix. The tests were part of the European TREEADS project, specifically in the research work from the German Pilot focusing on Saxony-Anhalt and Brandenburg. These regions are known for dry, sandy soil, with pine trees covering approximately 73% of forested areas in Brandenburg and 48% in Saxony-Anhalt. The results of both experiments make a substantial contribution to optimizing extinguishing methods and strategies and enhancing a continued wildfire research in Germany. The test areas included a 16 x 22 m plot in a Saxony-Anhalt pine forest and a 20 x 100 m plot on a crop field, with fires ignited along a line using a drip torch at both locations. Fire spread was monitored with video and IR cameras mounted on a drone. In the pine forest, 96 thermocouples and gas sensors were attached to trees and a mobile FTIR spectrometer was used for real-time gas measurements. A protective strip was created around the test area using a soil tiller and fire-retardant foam to prevent uncontrolled fire spread. The experiment showed a consistent temperature rise as the fire was ignited and spread. Thermocouple data captured detailed thermal dynamics, while tree-mounted gas sensors recorded significant fluctuations in combustible gases. Real-time gas spectra from the FTIR spectrometer enabled precise smoke analysis. Conducted in stable weather - 23°C, light wind, low soil moisture—this setup improved reproducibility, with a weather station monitoring temperature, humidity and wind conditions to assess fire-environment interactions. After ignition process the fire showed a slow spread and distinct combustion phases. Smouldering was more pronounced in areas with grasses and deadwood, highlighting vegetation-specific burn patterns critical to wildfire research. The experiment showed numerous smouldering and burning spots, with flames igniting and extinguishing repeatedly. However, flame height did not exceed half a meter. Due to substantial smoke production, visibility in the test field was limited and team members wore respirators to collect specific smoke gases such as benzene and formaldehyde for analysis. Field measurements showed flame temperatures exceeding 500°C. Toxic smoke gas concentrations of up to 238 ppm CO were measured, although precise gas capture appeared challenging due to wind turbulence. The second large-scale area in Nauen, a cut wheat field (stubble height approx. 30 cm) was burned, with fire spreading across approximately 700 m². A 20 m ignition line directed flames with the wind. Fire spread was observed using drones equipped with IR cameras. Experiments demonstrated how unpredictable and challenging it is to measure large outdoor fires. To enable a comprehensive theoretical and numerical description of fire dynamics in wildfires, it is essential to conduct further large-scale experiments. T2 - Interflam 2025, 16th International Fire Science and Engineering Conference CY - London, United Kingdom DA - 30.06.2025 KW - Wildfire PY - 2025 SP - 1435 EP - 1444 PB - Interscience CY - London AN - OPUS4-63926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dudziak, Mateusz T1 - Synergistic effect of commercial and natural flame retardants in polylactide biocomposites N2 - Main message: We propose a combination of natural biomass from algae species Desmodesmus sp.along with commercially available flame retardant Melapur200 (melamine polyphosphate) in different mass ratios. We have successfully demonstrated that the use of both of them in PLA matrix biocomposites shows a synergistic flame retardant effect. Introduction: Poly(lactic acid) (PLA), a biodegradable polymer produced from renewable resources such as corn starch and sugarcane, is increasingly being used as a substitute for traditional petrochemical-based polymers in various commercial applications. However, its flammability characteristics need improvement to enable its use as a technical polymer. Based on previous successful experiments on PLA biocomposites with phosphor-enriched algae as filler [1], it was even mandatory to continue with enhancement of PLA flame retardancy. Therefore, tests for PLA biocomposites with P-algae containing melamine polyphosphate at different mass ratios were performed. Pyrolysis, reaction to small fire and fire behavior tests were carried out. Results and Discussion: Thermal stability analyses showed that all composites decompose earlier at lower temperature than pure PLA to a small extent. The evolved gases analysis revealed the release of ammonia and phosphates for the composites tested. PCFC analysis showed the greatest decrease in pHRR for the sample containing Melapur200/Algae (Figure 1A). Similarly, in the fire behaviour analysis, the best result was obtained for the sample containing a mixture of Melapur200 and Algae (Figure 1B). Satisfying results were obtained in the tests of reaction to small flame, where all the samples passed the classification from V-2 to V-0 (in the UL 94 test) and the oxygen index for the best sample was 27.4 +- 0.2%. When only Melapur200 or algae are added separately, a slight flame retardant effect is visible, however if both materials are added in suitable mixtures to the polymer, a synergistic effect is observable. In some cases, it can even be observed that the synergistic effect has surpassed expectations from the superposition. In conclusion, the combination of Melapur200 together with microalgae gives satisfying flame retardant effects for PLA biocomposites. Acknowledgement: The authors thank Dr. Georgios Mourgas (Tecnaro GmbH), and Dr. Michael Schweizer (Tecnaro GmbH) for their contributions to conceptualizing the project, raising the grant, and supporting this work. Thanks to Dr. Robert Gleuwitz (formerly of the BAM), Dr. Claudia Thomsen (iSeaMC GmbH) and Prof. Dr. Laurenz Thomsen (formerly of Jacobs University Bremen, now University of Gothenburg), Thanks to the financial support of the Bundesministerium für Bildung und Forschung – BMBF: KMU-innovativ: Biooekonomie 031B1289B T2 - 20th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials (FRPM2025) CY - Madrid, Spain DA - 03.06.2025 KW - Polylactide KW - Melamine polyphosphate KW - Microalgae KW - Synergism PY - 2025 AN - OPUS4-63399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden - Neue Erkenntnisse zur Initiierung von wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - VSVI Seminar Brückenbau CY - Dessau-Roßlau, Germany DA - 23.04.2026 KW - Korrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Spannstahl PY - 2026 AN - OPUS4-65958 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ringeloth, David T1 - NDT-Assessment of the concrete performance and reinforcement detailing N2 - This presentation provides an overview of non-destructive testing (NDT) approaches for assessing concrete performance and reinforcement detailing within the framework of the SFB 1683 project on the modular reuse of existing structures. Fundamental principles of NDT and key aspects relevant to method selection and application are introduced. Six selected methods: Rebound Hammer, Ground Penetrating Radar, Ultrasound Pulse Echo, Ultrasound Pulse Velocity, Covermeter testing, and Air-Permeability (Torrent Tester) are presented. For each method, the principle, achievable tasks, required knowledge for application, key advantages, and methodological limitations are discussed. The presentation highlights the potential and constraints of NDT methods for reliable condition assessment in support of sustainable reuse strategies. T2 - Methodological Workshop CY - Bochum, Germany DA - 30.03.2026 KW - SFB 1683 KW - Method KW - Non destruktiv testing KW - Concrete KW - Reinforcement PY - 2026 AN - OPUS4-65961 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Solodov, Dmitry A1 - Nazari, Narges T1 - Anwendungen von Mikrohohlkathoden als plasmabasierte Schallquellen für die luftgekoppelte Ultraschallprüfung N2 - Die akustische Emission von Plasma mithilfe von Mikrohohlkathoden (MHC) stellt einen neuen Ansatz für die luftgekoppelte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) dar. Die entstehende Coronaentladung erzeugt breitbandige Ultraschallwellen in der Luft, die ohne flüssiges Koppelmedium auf das Prüfkörpermaterial übertragen werden können. Dadurch wird der Einsatz von Ultraschall auch bei empfindlichen oder komplex geformten Bauteilen ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil plasmainduzierter Luftultraschallwellen gegenüber konventionellen Luftwandlern liegt in ihrer außergewöhnlich hohen Bandbreite, die eine flexible Anpassung an verschiedene Prüfaufgaben erlaubt. In dieser Arbeit werden erste experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von MHC-Wandlern in der luftgekoppelten Ultraschallprüfung vorgestellt. Mithilfe von Laser-Doppler-Vibrometrie wurde die Schallerzeugung und -ausbreitung in Luft sowie in Prüfkörpern aus Polymethylmethacrylat (PMMA) und 3D-gedrucktem Polylactid (PLA) untersucht. In die Probekörper wurden gezielt künstliche Fehlstellen in Form von Flachbodenbohrungen integriert, um das Detektionspotenzial der Wandler zu evaluieren. Mit MHC-Wandlern im Frequenzbereich überwiegend zwischen 10 und 150 kHz konnten Resonanzschwingungen der Flachbodenbohrungen bei Frequenzen von 6 bis 23 kHz angeregt und detektiert werden. Die Ergebnisse bestätigen das Potenzial von MHC-Wandlern als breitbandige Quellen für die luftgekoppelte Ultraschallprüfung. T2 - 52. Jahrestagung für Akustik DEGA CY - Dresden DA - 23.3.2026 KW - Mikrohohlkathoden KW - Ultraschallwandler KW - Luftankopplung PY - 2026 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-65980 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Luftgekoppelte Ultraschallprüfung –Schritte zur Normung und Standardisierung N2 - Luftgekoppelte Ultraschallprüfung ist ein etabliertes Prüfverfahren, jedoch noch nicht in Normen erfasst. In diesem Vortrag werden die Bemühungen und die Standardisierung der luftgekoppelten Ultraschallprüfung vorgestellt. Aktuell ist eine ISO-Norm zur Charakterisierung von luftgekoppelten Prüfköpfen in Entwurfsstadium und weitere Normen in Vorbereitung. T2 - Sitzung DGZfP Fachausschuss Luftfahrt CY - Ismaning, Germany DA - 12.03.2026 KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Normung KW - Ultraschallprüfung PY - 2026 AN - OPUS4-65983 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate T1 - Anwendungen von Mikrohohlkathoden als plasmabasierte Schallquellen für die luftgekoppelte Ultraschallprüfung N2 - Die akustische Emission von Plasma mithilfe von Mikrohohlkathoden (MHC) stellt einen neuen Ansatz für die luftgekoppelte zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) dar. Die entstehende Coronaentladung erzeugt breitbandige Ultraschallwellen in der Luft, die ohne flüssiges Koppelmedium auf das Prüfkörpermaterial übertragen werden können. Dadurch wird der Einsatz von Ultraschall auch bei empfindlichen oder komplex geformten Bauteilen ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil plasmainduzierter Luftultraschallwellen gegenüber konventionellen Luftwandlern liegt in ihrer außergewöhnlich hohen Bandbreite, die eine flexible Anpassung an verschiedene Prüfaufgaben erlaubt. In dieser Arbeit werden erste experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von MHC-Wandlern in der luftgekoppelten Ultraschallprüfung vorgestellt. Mithilfe von Laser-Doppler-Vibrometrie wurde die Schallerzeugung und -ausbreitung in Luft sowie in Prüfkörpern aus Polymethylmethacrylat (PMMA) und 3D-gedrucktem Polylactid (PLA) untersucht. In die Probekörper wurden gezielt künstliche Fehlstellen in Form von Flachbodenbohrungen integriert, um das Detektionspotenzial der Wandler zu evaluieren. Mit MHC-Wandlern im Frequenzbereich überwiegend zwischen 10 und 150 kHz konnten Resonanzschwingungen der Flachbodenbohrungen bei Frequenzen von 6 bis 23 kHz angeregt und detektiert werden. Die Ergebnisse bestätigen das Potenzial von MHC-Wandlern als breitbandige Quellen für die luftgekoppelte Ultraschallprüfung. T2 - 52. Jahrestagung für Akustik DAGA CY - Dresden, Germany DA - 23.03.2026 KW - Mikrohohlkathoden KW - Ultraschallwandler KW - Luftankopplung PY - 2026 AN - OPUS4-65982 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir A1 - Rücker, Werner T1 - Excitation and Transmission of Train-Induced Ground and Building Vibrations—Measurements, Analysis, and Prediction N2 - Measurement results of train-induced vibrations are evaluated for characteristic frequencies, amplitudes and spectra, leading to a prediction which is based on transfer functions of the vehicle–track–soil system, the soil, and the building–soil system. The characteristic frequencies of train-induced vibrations are discussed following the propagation of vibrations from the source to the receiver: out-of-roundness frequencies of the wheels, the sleeper passage frequency, the vehicle–track eigenfrequency, the car-length frequency and multiples, axle-distance frequencies, bridge eigenfrequencies, the building–soil eigenfrequency, and floor eigenfrequencies. Amplitudes and spectra are compared for different train and track types, for different train speeds, and for different soft and stiff soils, where high frequencies are typically found for stiff soil and low frequencies for soft soil. The ground vibration is between the cut-on frequency due to the layering and the cut-off frequency due to the material damping of the soil, but the dominant frequency range also changes with distance from the track. The frequency band of the axle impulses due to the passing static loads obtains a signature from the axle sequence. The high amplitudes between the zeros of the axle-sequence spectrum are measured at the track, the bridge, and also in the ground vibrations, which are even dominant in the far field. A prediction software is presented, which includes all three parts: the excitation by the vehicle–track interaction, the wave transmission through the soil, and the transfer into a building. KW - Train-induced vibration KW - Vehicle excitation KW - Track response KW - Bridge resonance KW - Ground vibration KW - Soil–building transfer KW - Floor resonance KW - Axle-sequence spectrum KW - Vehicle track eigenfrequency KW - Axle impulses PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-658722 DO - https://doi.org/10.3390/vibration9010021 SN - 2571-631X VL - 9 IS - 1 SP - 1 EP - 20 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-65872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mähner, D. A1 - Sodeikat, Ch. A1 - Maack, Stefan T1 - ZfPBau-Verfahren an Elementwänden – Fallbeispiele und vergleichende Untersuchungen N2 - Die zerstörungsfreien Prüfverfahren konnten ihre Fähigkeit bei der Untersuchung von Elementwänden in einzelnen Fallstudien erbringen. Aufbauend auf den Kenntnissen aus der Praxis und auf Testreihen im Rahmen von Laboruntersuchungen wurde ein erster Ringversuch geplant und durchgeführt. Im Rahmen dieses Ringversuchs wurden verschiedene Strukturdefekte und Einbauteile in Elementwände eingebaut. Die Messung der Wände erfolgte anschließend durch mehrere Messteams mit unterschiedlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren. Zum Einsatz kamen hierbei das Ultraschall-Echo- und das Impact-Echo-Verfahren sowie das Impuls-Radar-Verfahren. Zur Verbesserung der Vergleichbarkeit zwischen den unterschiedlichen Prüfverfahren wurde auf die Elementwände ein einheitliches Messraster aufgebracht. Für eine möglichst objektive Messung der Wände erhielten die Messteams vor den Messungen keine Details zu den Strukturdefekten oder Einbauteilen. Die Prüfaufgabe bestand darin, die Wände mit dem jeweiligen Prüfverfahren zu untersuchen. Anschließend wurden die Ergebnisse der Messteams zentral gesammelt und ausgewertet. Anhand der zentralen Auswertung sollten Aussagen zu den eingebauten Inhomogenitäten ableitet werden. Hierdurch kann zum einen die Leistungsfähigkeit der Prüfverfahren an unterschiedlichsten Inhomogenitäten getestet werden, zum anderen können die Ergebnisse und somit die Prüfverfahren untereinander verglichen werden. Zu diesen in der Praxis immer häufiger vorkommenden Fragestellungen können grundsätzliche Aussagen zum Einsatz von zerstörungsfreien Prüfungen bei Elementwänden gewonnen werden. Über die Ergebnisse dieses Ringversuches wird nachfolgend berichtet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Beton KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Elementwände KW - WU-Bauwerke PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388331 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%2010.pdf SP - 1 EP - 22 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. CY - Berlin AN - OPUS4-38833 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Kneib, G. T1 - Elastic wave propagation of ultrasound in bituminous road surfaces - simulations and measurements N2 - Maintenance costs of road infrastructure are increasing steadily. The main cause of this is the nearly exponential increase of traffic during the last decades. Adverse environmental impacts on infrastructure get more and more important as well. Therefore, it is important to determine how limited financial resources can be directed with an optimum pay-out. Often a decision has to be made whether existing structures have to be rebuilt or repaired based on the condition of the structures. The present study takes first steps towards the usage of low-frequency ultrasound as a tool to evaluate the road condition. The overall aim is to derive a prediction model for future road conditions. In order to better understand and interpret recorded wave fields simulations of elastic wave propagation in layered and scattering road models have been performed. The study combined investigations in the laboratory with field measurements. In a series of extensive laboratory tests with different asphalt mixtures characteristic wave properties have been derived. Travel time (resp. velocity) as important material parameter has been investigated for different wave types, different centre frequencies and at various temperatures. An investigation of the directivity of wave radiation in the heterogeneous asphalt bodies led to an estimate of the related disturbing influences. Based on the laboratory results field measurements were performed on a real road and the records were processed to identify layers, propagation speeds and attenuation. The results were verified by a series of simulations. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Bituminous material KW - Road inspection KW - Elastic waves KW - Ultrasound KW - Non-destructive testing PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345364 UR - https://www.ndt.net/?id=18421 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34536 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Thunell, B. A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Study of special challenges for NDT-methods on nuclear structures N2 - The special design of buildings, constructed for nuclear power plants is a particular challenge for the nondestructive testing in the building industry. In particular the major component thicknesses, the degree of reinforcement and surface coating systems make the application of NDT methods difficult. The studies first steps were undertaken to determine to which extent established applications of these techniques are useable in the field of infrastructure buildings. Methods have been evaluated that are already state of the art. So for example the ground penetrating radar was used for locating metallic mounting parts. Furthermore, the low-lying internal structure of the containment was investigated with the ultrasonic method. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Non-destructive testing KW - Ground penetrating radar KW - Ultrasonic KW - Nuclear structures KW - Pulse echo technique PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345330 UR - http://www.ndt.net/?id=18422 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34533 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günther, Martin T1 - Bubbles and Collapses: Fire Phenomena of Polyurethane Foams N2 - This work investigates the fire phenomena of rigid polyurethane foams (RPUFs) in detail. To elucidate structure-property relationships, systematically varied sets of materials were prepared covering polyurethane, polyisocyanurate-polyurethane and flame retarded polyurethane foams. Advanced cone calorimeter investigations provide insight into the fire behavior under forced flaming conditions. Thermocouples inside specimens give information about the temperature gradient during combustion. Furthermore, fire phenomena were characterized using cross sections of quenched samples and the scanning electron microscope. By using a Multi methodological approach and systematically varied sets of foam materials, new insights into the burning of RPUFs were won. For the flame retarded foams, the dominant flame retardant mode of action changed with density. PIR foams exhibited a cellular structure in the residue leading to the superior fire performance compared to polyurethane foams. The understanding of fire phenomena contributes to future development of tailored flame retardant strategies for RPUFs. T2 - AOFSM’3, 3rd Asia-Oceania Symposium for Fire Safety Materials Science and Engineering CY - Shanghai, China DA - 24.10.2019 KW - PU-Foam KW - Fire behaviour PY - 2019 AN - OPUS4-49457 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Hyperbranched Polymeric Flame Retardants N2 - Most synthetic polymers have a high fire load, and as a result, they require flame retardants (FRs) to ensure their safe use. Phosphorus plays an important role in flame retardancy and has the potential to replace halogenated variants, which are assumed to be harmful to the environment and health. Among phosphorus-based FRs, there exists a trend towards polymeric, high molar mass molecules with complex molecular architectures. In this project, we synthesized a novel series of so-called phosphorus-based hyperbranched polymeric FRs and investigated their use as multifunctional additives to high-performance polymers, i.e. epoxy resins. By cleverly designing the chemical structure to contain varying amounts of P-O and P-N bonds, new insight into the chemical mechanism of flame retardancy was gained, and by comparing the hyperbranched polymers to their monomeric counterparts, a greater understanding of the role of complex architecture was won. This talk aims at presenting some of these results and proposes chemical mechanisms that illustrate what role these novel hyperbranched flame retardants play in molecular firefighting. T2 - AMI Fire Resistance in Plastics 2019 CY - Cologne, Germany DA - 03.12.2019 KW - Epoxy resin KW - Flame retardant KW - Hyperbranched polymers KW - Phosphoester KW - Phosphoramidate KW - Phosphoramide KW - Phosphorodiamidate KW - Pyrolysis PY - 2019 AN - OPUS4-50034 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - What can we learn from European train fire safety regulations for fire safety regulations for busses? N2 - Possibilites to use regulations for train interior materials for enhancing fire safety in busses. T2 - Fire in Vehicles Conference FIVE 2018 CY - Boras, Schweden DA - 03.10.2018 KW - Regulations PY - 2018 AN - OPUS4-49892 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ma, S. A1 - Xiao, Y. A1 - Zhou, F. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Chan, Yin Yam A1 - Korobeinichev, O. P. A1 - Trubachev, S. A. A1 - Hu, W. A1 - Ma, C. A1 - Hu, Y. T1 - Effects of novel phosphorus-nitrogen-containing DOPO derivative salts on mechanical properties, thermal stability and flame retardancy of flexible polyurethane foam N2 - In this work, a series of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) derivative salts containing phosphorus and nitrogen were synthesized, and their effects on mechanical properties, thermal stability and flame retardancy of flexible polyurethane foam (FPUF) were investigated. Studies have shown that the addition of DOPO derivatives will increase the tensile strength, compression set, and compression hardness of FPUF, but it will lead to a decrease in elongation at break. Thermogravimetric analysis showed that the initial decomposition temperature of FPUF containing DOPO derivatives was reduecd, but the char reside was significantly improved. A series of combustion tests indicated that the addition of DOPO derivative salts can improve the flame retardancy of FPUF, of which 10-hydroxy-9,10-dihydro-9-oxa-10 phosphaphenanthrene-10-oxide dicyandiamide salt (D-DICY) exhibited the best flame retardancy. When the load of D-DICY was 20 phr, the limiting oxygen index (LOI) of foam reached 24.5%, and the peak heat release rate and total heat release were decreased by 55.7% and 52.9%, respectively. Furthermore, based on the analysis of the gas phase combustion products and the char residue of the condensed phase, the possible flame retardant mechanism was proposed. KW - Flexible polyurethane foam KW - DOPO derivative salts KW - Mechanical properties KW - Thermal stability KW - Flame retardancy PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2020.109160 SN - 0141-3910 VL - 177 SP - 109160 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50740 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Daus, Lars-Hendrik T1 - Weathering-induced degradation of water based intumescent coatings N2 - Bare steel constructions are often integrated in modern buildings. Intumescent coatings are widely used to protect the steel from heating up too quickly in a case of fire. As the functionality of intumescent coatings decreases with the impact of weathering processes, it is important to understand the mechanisms of material degradation to maintain long durability. The weathering-induced degradation behavior of a water-borne intumescent coating was examined, and the weakest points of the formulation were identified by a systematic approach. Resulting from this investigation, adjustments to the formula were made, leading to improved weathering resistance. T2 - European Coatings Fire Forum CY - Madrid, Spain DA - 06.11.2019 KW - Weathering KW - Brandschutz KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Intumescent Coatings KW - Aeging KW - Bewitterung PY - 2019 AN - OPUS4-50039 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Günther, Martin A1 - Lorenzetti, A. A1 - Schartel, Bernhard T1 - From Cells to Residues: Flame-Retarded Rigid Polyurethane Foams N2 - Rigid polyurethane foams (RPUFs) exhibit short times to ignition as well as rapid flame spread and are therefore considered to be hazardous materials. This paper focuses on the fire phenomena of RPUFs, which were investigated through a multimethodological approach. Water-blown polyurethane (PUR) foams without flame retardants (FRs) as well as waterblown PUR foams containing triethyl phosphate as a gas phase-active FR were examined. The aim of this study is to clarify the influence of the FR on the fire phenomena during combustion of the foams. Additionally, materials’ densitieswere varied to range from 30 to 100 kg/m3. Thermophysical properties were studied bymeans of thermogravimetry; fire behavior and flammability were investigated via cone calorimeter and limiting Oxygen index, respectively. During the cone calorimeter test, the temperature development inside the burning specimens was monitored with thermocouples, and cross sections of quenched specimens were examined visually, giving insight into the morphological changes during combustion. The present paper delivers a comprehensive study, illuminating phenomena occurring during foam combustion and the influence of a FR active in the gas phase. The superior fire performance of flameretarded PUR foams was found to be based on flame inhibition, and on increased char yield leading to a more effective protective layer. It was proven that in-depth absorption of radiation is a significant factor for estimation of time to ignition. Cross sections investigated with the electron scanning microscope exhibited a pyrolysis front with an intact foam structure underneath. The measurement of temperature development inside burning specimens implied a shift of burning behavior towards that of non-cellular materials with rising foam density. KW - Polyurethane KW - Rigid foams KW - Fire behavior PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1080/00102202.2019.1634060 SN - 0010-2202 SN - 1563-521X VL - 192 IS - 12 SP - 2209 EP - 2237 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-51483 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häßler, Dustin T1 - Durability of intumescent coatings N2 - For intumescent coatings durability is an important aspect. Due to ageing, which is caused by climatic conditions, the thermal protection performance of intumescent coatings can be reduced during the working life. The national German and the European procedures to assess the durability of intumescent coatings presume a working life of 10 years. For a longer period, additional investigations are required. However, the European assessment procedure does not provide specific information how to prove a durability of more than 10 years. In addition to this formal reason, also from a scientifical position, it is necessary to investigate the degradation of intumescent coatings in detail to propose a corresponding test concept for a durability of more than 10 years. The presentation summarises the existing knowledge about the degradation behaviour and ageing of intumescent coatings. Furthermore, the results of different approaches from a recently conducted research project are presented. Starting from a water-based and an epoxy-based guide formulation, in a first approach a degradation of the intumescent coating was carried out directly during the production process, i.e. by reducing the concentration of functionally relevant chemical components. In another approach, the duration of the short-term weathering tests was significantly extended, i.e. by multiple repetition of the artificial weathering. The thermal protection performance of the intumescent coating was assessed by fire tests and tests with electrical heating source. In addition, small-scale tests were carried out to determine the thermal material properties of the intumescent coating and thermo-analytical methods were applied to characterise the degradation. Derived from this knowledge, possibilities to test and assess a working life for a period of more than 10 years are proposed. T2 - European Conference - Protective & Fire-Retardant Coatings CY - Berlin, Germany DA - 18.10.2023 KW - Intumescent coating KW - Steel KW - Fire protection KW - Durability PY - 2023 AN - OPUS4-58637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardancy of Polymers - A Bunch of Thoughts N2 - Short overview is given of BAM's research within the topic "Flame Retardancy of Polymeric Materials". Fire science is identified as a crucial compentenc of BAM following our mission "Safety in Technology and Chemistry". In the area of polymers we work interdisciplinary, in the dimensions from nm to 2m, and we love to combine experiment and simulation. Multimethodical examples are given to describe the burning phenomena and flame-retardant modes of action. Further some examples are presented for tailored bench-scale fire testing and assessing concepts. Our goal is to provide the fundaments for a evidenced-based development of future materials. T2 - Klausurtagung Transregio 150 CY - Weinheim, Germany DA - 21.11.2023 KW - Flame retardants KW - Mode of action KW - Flame retardancy concepts KW - Flame inhibition KW - Protective layer KW - Charring KW - Dripping KW - Synergy PY - 2023 AN - OPUS4-58899 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, S. A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Schartel, Bernhard A1 - Ruckdäschel, H. T1 - Adapting intumescent/low-melting glass flame-retardant formulations for transfer to glass-fiber-reinforced composites and post-fire mechanical analysis N2 - The residual post-fire mechanical properties of fiber-reinforced epoxy composites are influenced by their fire residues after burning. This study uses intumescent/low-melting glass flame retardants to tailor fire residues in epoxy resin. Processibility of prepregs and their quality are analysed for transfer of the flame-retardant epoxy resins to layered glass-fiber reinforced composites. Minimal effects were found on the pre-fire flexural strengths of the composites due to low loading of the flame retardants. However, when transferred to glass-fiber reinforced composites, the fire residues diminish significantly. Further studies are required to improve theoretical and experimental estimations of the post-fire mechanics of the composites. T2 - SAMPE Europe Conference 2023 CY - Madrid, Spain DA - 03.10.2023 KW - Fire residue KW - Prepregs KW - Mechanics KW - Lightweight materials KW - Composites KW - Flame retardancy PY - 2023 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-59138 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire Behaviour and Flame Retardancy of Polymeric Materials N2 - Lecture-like introduction in the topic. Fundamental aspects are discussed: Burning of polymers, fire risks, pyrolysis, combustion in the flame, physical chemistry of ignition, flame spread and steady state burning, flame retardancy mechanisms and groups of flame retardants, fire hazards (smoke, toxic products) and environmental concerns, fire testing. T2 - International Combustion Institute Summer School on Near-Wall Reactive Flows CY - Darmstadt, Germany DA - 10.06.2024 KW - Flame retardants KW - Fire behaviour PY - 2024 AN - OPUS4-60246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - More than the sum of its parts – synergistic FR-combinations N2 - Efficient flame retardancy is often achieved only when applying synergistic multicomponent systems. Flame retardants are combined or used together with adjuvants or synergists to enhance their efficiency, reduce the amount required, or reduce the costs; fibers and fillers contribute to fire properties crucially. Although the main flame-retardant modes of action are known, the detailed scientific understanding usually falls short, when it comes to complex synergistic multicomponent systems, the important tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. This paper tries to illuminate the concept of synergistic flame retardants. The need for the multicomponent approach and the main phenomena are described. Thought-provoking impulses are delivered on how the understanding of multicomponent systems promotes the evidence-based development of future flame retardant polymeric materials. Multicomponent systems are discussed in their capacity as general powerful strategy for achieving and optimizing flame retardant polymeric materials. This paper is based mainly on the overall conclusions and concrete results of several projects performed in the group of the author. Thanks to my (former) students and co-operation partners in these projects. Thanks for financing to DFG (Scha 730/8-1 Scha 730/8-2, Br 3376/1-1, Scha 730/19-1), AiF IGF (438 ZN, 17833N/2, 19078 N/2), and BMBF (03X0111C, 01DN16040). T2 - Fire & Polymers CY - New Orleans, LA, US DA - 12.05.2024 KW - Flame retardants KW - Synergy KW - Composites KW - Adjuvants PY - 2024 AN - OPUS4-60082 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geoerg, Paul A1 - Berchtold, Florian A1 - Gwynne, Steven A1 - Boyce, Karen A1 - Holl, Stefan A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Engineering egress data considering pedestrians with reduced mobility N2 - To quantify the evacuation process, evacuation practitioners use engineering egress data describing the occupant movement characteristics. These data are typically based to young and fit populations. However, the movement abilities of occupants who might be involved in evacuations are becoming more variable—with the building populations of today typically including increasing numbers of individuals: with impairments or who are otherwise elderly or generally less mobile. Thus, there will be an increasing proportion of building occupants with reduced ability to egress. For safe evacuation, there is therefore a need to provide valid Engineering egress data considering pedestrians with disabilities. Gwynne and Boyce recently compiled a series of data sets related to the evacuation process to support practitioner activities in the chapter Engineering Data in the SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. This paper supplements these data sets by providing information on and presenting data obtained from additional research related to the premovement and horizontal movement of participants with physical-, cognitive-, or age-related disabilities. The aim is to provide an overview of currently available data sets related to, and key factors affecting the egress performance of, mixed ability populations which could be used to guide fire safety engineering decisions in the context of building design. KW - Disability KW - Egress KW - Evacuation PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2736 SN - 0308–0501 SN - 1099-1018 VL - 43 IS - 7 SP - 759 EP - 781 PB - Wiley CY - London, UK AN - OPUS4-48833 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gnutzmann, Tanja T1 - Analysis of fire gases in early stages N2 - A promising approach for the further improvement of fire detection techniques is the inclusion of fire gases in the characteristics used to detect a fire. A screening of sample materials representative for common first burning items and their gas release under different ignition conditions was performed to gain an overview of possible target gas candidates. Different fire scenarios were investigated to evaluate fire gases produced in early stages of fire development, their time of appearance and concentration development using the vitiated mass loss calorimeter and a heating plate setup in the single burning item test chamber. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Detection PY - 2019 AN - OPUS4-48664 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Weathering resistance of halogen-free flame retardancy N2 - Whereas the degradation of flame retardant polymers has been discussed since decades, only more recently, the lifetime of the flame retardancy itself becomes an important factor, e.g. for cables used as building products. In this work, several kinds of accelerated artificial ageing tests are performed simulating different environmental exposures and thus highlighting different degradation mechanisms: artificial accelerated weathering, climatic chamber, water immersion, salt spray chamber, and autoclave test. The durability is expected to be different for different flame-retardant materials. Thus, various sets of halogen-free fire-retarded polymers were investigated: ethylene vinyl acetate (EVA) with aluminum hydroxide (ATH), boehmite and synergists, ester-based and ether-based thermoplastic polyurethane (TPU) with melamine cyanurate (MC), aluminum diethylphosphinate (AlPi), and boehmite, and glass fiber reinforced polyamide 66 (PA66) with AlPi-based mixtures. Intensive degradation of the surface was observed, e.g. yielding discoloration and yellowing, EVA showed cracking when weathered. Changes in chemical structure was investigated by ATR-FTIR. The flammability was investigated with the cone calorimeter, UL-94 classification, and oxygen index (LOI). The flame retardancy of most of the materials studied degraded only slightly for the investigated exposure times. EVA/ATH achieved an improved LOI due to flame retardants agglomeration at the surface. Sets of materials, based on EVA and TPU, were also investigated as cable jackets. While flame retarded EVA exhibited no dripping during burning, TPU flame-retarded with MC cables showed pronounced melt-dripping. Cone calorimeter tests were carried out using cable rafts as well as our self-made cable module test, simulating a vertical bundle of cables at the bench scale. The comparison of different fire tests, different exposure conditions, and different materials carved out the specific degradation phenomena with respect to each of these parameters. Most of this work was supported by the IGF Project (18926 N) of the Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V., supported by the AiF within the framework of the program “Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)” of the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy based on a decision of the Deutschen Bundestag. T2 - 33rd Polymer Degradation Discussion Group Conference (PDDG-2019) CY - St. Julian, Malta DA - 01.09.2019 KW - Weathering resistance KW - Durability KW - Flame retardancy PY - 2019 AN - OPUS4-49020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hupp, Vitus T1 - Vereinfachte Methoden zur Abschätzung des Brandverhaltens von Haftklebebändern und Haftklebverbindungen N2 - Im Rahmen des laufenden IGF Projektes 20762 N wurde der Einfluss von Haftklebebändern auf das Brandverhalten von Klebverbunden Untersucht. Dabei wurden sowohl kommerziell verfügbare Klebebänder mit unterschiedlichem Brandverhalten als auch Modellhaftklebebänder mit neuartigen Flammschutzmitteln eingesetzt. Zunächst wurde das Brandverhalten der Klebebänder adressiert und anschließend der Einfluss jenes Brandverhaltens auf Brandeigenschaften von entsprechend geklebten Verbunden analysiert. Im Bezug auf die Entflammbarkeit besitzt das Klebeband im Inneren eines Klebverbundes nur einen geringen Einfluss auf das Brandverhalten und die Eigenschaften des Substrates dominieren. Im sich entwickelnden Brand, hier simuliert durch das Cone Calorimeter, sind deutliche Unterschiede zwischen massivem und geklebten Bauteil zu erkennen. Dabei wirkt die Klebfuge je nach Substrat und Klebebandbeschaffenheit unterschiedlich. Weitere Untersuchungen zu flammgeschützten Haftklebstoffen sollen erfolgen und somit neue Wege in der Haftklebstoffentwicklung aufzeigen. T2 - 21. Kolloquium: Gemeinsame Forschung in der Klebtechnik CY - Online meeting DA - 02.03.2021 KW - Haftklebstoff KW - Flammschutz KW - Klebtechnik KW - Klebeband PY - 2021 AN - OPUS4-52226 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Makovická Osvaldová, L. ED - Hasburgh, L. E. ED - Das, O. T1 - Applying experimental determined kinetic parameters to the simulation of vegetation fire in the Fire Dynamics Simulator N2 - Although intense wildfire research has been done in the US and in Australia, it cannot be transferred directly to the situation in Europe as the local vegetation has a significant influence on the fire spread. The EU-funded project TREEADS and the so-called German pilot within the project are concentrating on wildfire in Europe. Extensive experimental research is done on local vegeta-tion in Germany and the experimental results are used to adjust the Fire Dynam-ics Simulator (FDS) to local vegetation as a fuel in the calculations. The particle model and the boundary fuel model are developed for the simulation of forest fires. Both models require the kinetic input for the dehydration, pyrolysis, and char oxidation process. This three-step simplified model describes the basic fuel combustion kinetic. Most published simulations use the default kinetic input of pine needles from FDS user manual. To adjust the simulation to local vegetation, the corresponding kinetic parame-ters have been experimental investigated. Samples of pine needles, moss and other falling leaves were collected, air dried and grinded into powder. The TG analysis of all these samples were done under different heating rate of 5, 10 and 20K/min. The activation energy and the corresponding pre-exponential factor were calcu-lated. The results show that fire spread depends significantly on the vegetation and comparison with small scale experiments show good agreement using the new kinetic parameters. The new model is applied to a larger scenario and will be compared to the results of large-scale experiments for further validation of the model. T2 - Wood and Fire Safety 2024 CY - Štrbské Pleso, Slovakia DA - 12.05.2024 KW - Forest KW - Simulation KW - FDS KW - Vegetation fire KW - Fire Dynamics Simulator KW - Kinetic parameters PY - 2024 SN - 978-3-031-59177-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-59177-8_45 SP - 389 EP - 396 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-60252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - TREEADS - Experimente und numerische Simulation zur Brandausbreitung von Vegetationsbränden N2 - Um die Ausbreitungsmechanismen von Vegetationsbränden und besonders bei Bodenbränden besser zu verstehen, wurden die Einflussfaktoren auf die Brandausbreitung näher untersucht. Da die Brandausbreitung auch in starkem Maße von der lokalen Vegetation abhängt, war eine Charakterisierung der lokalen Vegetation und der Bodenverhältnisse wichtig. Die Wetterverhältnisse spielen einerseits im Vorfeld des Brandes durch längere Dürreperioden als auch während des Brandes, z.B. durch den Windeinfluss, zusätzlich eine große Rolle. Durch die numerische Simulation kann eine größere Variation der Einflussgrößen abgebildet werden als durch die zeitlich und finanziell begrenzten experimentellen Möglichkeiten. Für die Berechnungen wird der Fire Dynamic Simulators (FDS) mit dem Paket WFDS verwendet. Dadurch kann mit einem vereinfachten 3-Phasen-Reaktionskinetikmodell, bestehend aus Dehydrierung, Pyrolyse, Kohleoxidation, die Ausbreitung von Vegetationsbränden verschiedener Waldbodenarten untersucht werden. Es wurden dazu 6 typische Pflanzenarten und Bodenproben aus Kiefern-, Buchen und Eichenbeständen ausgewählt. Die gesammelten Waldbodenproben wurden alle hinsichtlich des Wassergehalts, des organischen Gehalts, der Packungsdichte, der Dichte und der statistisch ermittelten Pflanzenartenverteilung charakterisiert. Das kinetische Abbrandverhalten wurde durch Thermogravimetrische Analyse (TGA) untersucht. Alle diese Daten wurden als Eingabeparameter für die Simulation verwendet. Die numerischen Simulationen werden mit Experimenten im kleinen, mittleren und Real-Maßstab validiert. T2 - 70. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes CY - Magdeburg, Germany DA - 06.05.2024 KW - Waldbrand KW - Simulation KW - FDS PY - 2024 SN - 978-3-936050-38-7 SP - 321 EP - 336 PB - VdS CY - Köln ET - 2 AN - OPUS4-60258 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Challenges in fire safety of facades N2 - To ensure fire safety of facades will keep being a challenge as facade systems change much quicker than building regulations. Fire spread in one key issue of fire safety in facades. But falling parts, smouldering, smoke and secondary openings are issues as well. T2 - The 4th International Symposium on Fire Safety of Facades FSF 2024 CY - Lund, Sweden DA - 10.06.2024 KW - Facade systems KW - Fire testing KW - Assessement method PY - 2024 AN - OPUS4-60250 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi T1 - Applying experimental determined kinetic parameters to the simulation of vegetation fire in the Fire Dynamics Simulator N2 - Although intense wildfire research has been done in the US and in Australia, it cannot be transferred directly to the situation in Europe as the local vegetation has a significant influence on the fire spread. The EU-funded project TREEADS and the so-called German pilot within the project are concentrating on wildfire in Europe. Extensive experimental research is done on local vegeta-tion in Germany and the experimental results are used to adjust the Fire Dynam-ics Simulator (FDS) to local vegetation as a fuel in the calculations. The particle model and the boundary fuel model are developed for the simulation of forest fires. Both models require the kinetic input for the dehydration, pyrolysis, and char oxidation process. This three-step simplified model describes the basic fuel combustion kinetic. Most published simulations use the default kinetic input of pine needles from FDS user manual. To adjust the simulation to local vegetation, the corresponding kinetic parame-ters have been experimental investigated. Samples of pine needles, moss and other falling leaves were collected, air dried and grinded into powder. The TG analysis of all these samples were done under different heating rate of 5, 10 and 20K/min. The activation energy and the corresponding pre-exponential factor were calcu-lated. The results show that fire spread depends significantly on the vegetation and comparison with small scale experiments show good agreement using the new kinetic parameters. The new model is applied to a larger scenario and will be compared to the results of large-scale experiments for further validation of the model. T2 - Wood and Fire Safety 2024 CY - Štrbské Pleso, Slovakia DA - 12.05.2023 KW - Simulation KW - Forest KW - FDS KW - Fire Dynamics Simulator KW - Kinetic parameters KW - Vegetation fire PY - 2024 AN - OPUS4-60256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Hongyi A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - TREEADS - Experimente und numerische Simulation zur Brandausbreitung von Vegetationsbränden N2 - Um die Ausbreitungsmechanismen von Vegetationsbränden und besonders bei Bodenbränden besser zu verstehen, wurden die Einflussfaktoren auf die Brandausbreitung näher untersucht. Da die Brandausbreitung auch in starkem Maße von der lokalen Vegetation abhängt, war eine Charakterisierung der lokalen Vegetation und der Bodenverhältnisse wichtig. Die Wetterverhältnisse spielen einerseits im Vorfeld des Brandes durch längere Dürreperioden als auch während des Brandes, z.B. durch den Windeinfluss, zusätzlich eine große Rolle. Durch die numerische Simulation kann eine größere Variation der Einflussgrößen abgebildet werden als durch die zeitlich und finanziell begrenzten experimentellen Möglichkeiten. Für die Berechnungen wird der Fire Dynamic Simulators (FDS) mit dem Paket WFDS verwendet. Dadurch kann mit einem vereinfachten 3-Phasen-Reaktionskinetikmodell, bestehend aus Dehydrierung, Pyrolyse, Kohleoxidation, die Ausbreitung von Vegetationsbränden verschiedener Waldbodenarten untersucht werden. Es wurden dazu 6 typische Pflanzenarten und Bodenproben aus Kiefern-, Buchen und Eichenbeständen ausgewählt. Die gesammelten Waldbodenproben wurden alle hinsichtlich des Wassergehalts, des organischen Gehalts, der Packungsdichte, der Dichte und der statistisch ermittelten Pflanzenartenverteilung charakterisiert. Das kinetische Abbrandverhalten wurde durch Thermogravimetrische Analyse (TGA) untersucht. Alle diese Daten wurden als Eingabeparameter für die Simulation verwendet. Die numerischen Simulationen werden mit Experimenten im kleinen, mittleren und Real-Maßstab validiert. T2 - 70. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes CY - Magdeburg, Germany DA - 06.05.2024 KW - Waldbrand KW - Simulation KW - FDS PY - 2024 AN - OPUS4-60257 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard ED - Morgan, A. B. ED - Wilkie, C. A. T1 - Uses of Fire Tests for Flame-Retardant Material Development N2 - Innovation and scientific progress are often located in the synthesis of new flame retardants or in the compounding of new composites. Thus, although nearly everyone applies fire tests to ascertain the flame retardancy achieved, regular, cost-efficient fire testing is preferred, sometimes its reliability and meaningfulness are questioned. The goal of this revised chapter is to inspire the exploitation of the potential of fire testing beyond a soulless pass-and-fail or isolated number rating. Recommendations are given as to how fire behaviour can be investigated and how data can be evaluated faithfully and meaningfully. Backgrounds and benchmarks are discussed as thought-provoking impulses which could allow bench-scale fire testing to be exploited as a vital basis and powerful tool for science-based development. KW - Fire behaviour KW - Flammability KW - Flame retardancy KW - Flame retardant modes of action KW - Flame retardants KW - Fire scenarios KW - Ignition KW - Developing fire KW - Fire tests KW - Cone calorimeter KW - Petrella plot PY - 2024 SN - 978-1-0324-5754-3 SN - 978-1-0324-6233-2 SN - 978-1-0033-8068-9 DO - https://doi.org/10.1201/9781003380689-17 SP - 360 EP - 385 PB - CRC Press CY - Boca Raton ET - 3rd AN - OPUS4-60845 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunder, Sruthi A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Ruckdäschel, Holger A1 - Schartel, Bernhard T1 - Investigating the trade-off effects of inorganic phosphate/silicate flame retardant content on the fire performance and post-fire flexural mechanics of epoxy/glass fiber composites N2 - Considering the existing challenges involved in the transfer of flame retardant (FR) formulations from epoxy (EP) resins to glass fiber reinforced composites (GFRCs), obtaining data on the post-fire flexural properties of such composites is even more challenging as this involves balancing test parameters with potential composite delamination. In this study, solvent-free FR additives: ammonium polyphosphate (APP), and inorganic silicate (InSi) were added at 10, 30% and 50% w/w loading to a Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)-dicyandiamide (DICY)-Urone resin matrix. These resin formulations were transferred to bidirectional (BD) glass fiber composites via prepregs. A novel, but facile approach was developed to prepare the composite samples for furnace tests at 400 oC. The composites were also subjected to fire exposure at different heat fluxes and times via a bench-scale test and subsequently tested via three-point bending. At approximately 3.5% P content, the FRs significantly improve the fire performance of both the resins and composites. However, they also degrade the systems’ pre- and postfire flexural modulus and strength. Therefore, improving the flame-retardant mode of action of the FRs in the composites, contrastingly reduces their structural integrity post-fire leading to a trade-off effect. T2 - ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials CY - Nantes, France DA - 02.07.2024 KW - Flame retardants KW - Post-fire KW - Epoxy KW - Glass fiber composites KW - Prepregs PY - 2024 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-60788 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jauregui Rozo, Maria A1 - Sunder, Sruthi A1 - Ruckdäschel, Holger A1 - Schartel, Bernhard T1 - Weaving Through Fire And Force: Fire Behavior and Modes of Action between Epoxy Resin and Glass Fiber Composites N2 - This project aims to investigate the fire behavior, fire stability, and modes of action in flame retardancy of phosphorus-based flame-retardant polymeric materials in fiber-reinforced composites and compare them to epoxy resins. T2 - BASF International Summer Course 2024 CY - Ludwigshafen, Germany DA - 04.08.2024 KW - Flame retardants KW - Fire behavior KW - Fire stability PY - 2024 AN - OPUS4-60790 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Thermal Decomposition Features Flame Retardancy N2 - INTRODUCTION: Most polymeric materials in most fire scenarios burn based on an anaerobe pyrolysis feeding the flame with fuel. Understanding the thermal decomposition in the condensed phase is key to tailor flame retardancy. Adjusting the decomposition temperature of flame retardant and polymer as well as providing the desired chemical structure for specific reactions determine the molecular mechanisms and thus the flame-retardant modes of action. Hereby, it is not only charring in the condensed phase and radical scavenging in the gas phase, but also physicochemical and physical effects such as melt flow and protective layer formation. This paper delivers thought-provoking impulses on how the understanding of the pyrolysis can be used for evidenced-based development and optimization of flame-retardant polymeric materials. Some rather overseen details are picked up as well as rethinking of concepts memorized long ago is encouraged to discover something new. The talk tries to fill some gaps between flame-retardant mechanisms, flame-retardant modes of action, and fire performance. EXPERIMENTAL: Materials - This paper deduces its conclusions from results of several research projects performed in the working group of the author. For a detailed description of the materials, their compounding, and the preparation of test specimens please go for the comprehensive description in the original papers.[1-10] Methods - A multi-methodical approach based on thermogravimetry (TGA), TGA coupled with evolved gas analysis (TGA-FTIR), hot stage FTIR, pyrolysis GC/MS, and residue analysis was used for investigating the pyrolysis. The flammability in the fire scenario ignition was addressed using oxygen index (OI) and testing in the UL 94 burning chamber. The fire behaviour in developing fires was investigated using a cone calorimeter. Additional efforts complete the studies, such as other fire tests, advanced analysis of the fire residue, melt rheology, or particle finite element simulations (PFEM). Tailored and self-designed experiments and advanced data evaluation described fire phenomena or modes of action. For a detailed description of the experimental the reader is relegated to the original papers.[1-10] RESULTS AND DISCUSSION: One important aspect in achieving, adjusting, and optimising flame retardancy is exploiting specific chemical reactions in the condensed phase between the pyrolyzing polymer and the flame retardant at the right place, time, and temperature.[1-3] At the same time, these reactions of partly decomposed or hydrolysed flame retardants in the condensed phase competes with releasing as volatile into the gas phase. Based on three comparisons this field is illuminated in detail: reactive phosphine oxide, phosphinate, phosphonate, and phosphate are compared in the same epoxy resins evaluating the influence of the oxidation state,[1] different phosphorous flame retardants in different epoxy resins underlining the specific reactions between the partly decomposed or hydrolysed flame retardant and the partly decomposed polymer,[3] and the comparison of three aryl phosphates with different volatility highlights the competition of chemical reaction in the condensed phase and gasification.[2] Any fire residue reduces fire risks, when the release of hydrocarbon fuel into the gas phase is replaced by storing fuel in the condensed phase as carbonaceous char. Thus, charring describing crosslinking, dehydration, aromatization, and graphitization is the flame retardancy mechanisms, whereas charring describing the reduction in fire load the flame-retardant mode of action. The phenomenon charring belongs to a complete pyrolysis or complete pyrolysis step; the char yield indicates the amount of fuel stored in the residue. Further, any fire residue works as protective layer. The barrier properties depend on the physical properties of the residue but not necessarily on its amount.[4] Usually, a residue design such as a tailored morphology of the fire residue is demanded. The mass loss rate and heat release rate are reduced. The main mechanisms are heat shielding and thermal insulation.[5] Sometimes the protective layer is good enough to cause incomplete pyrolysis due to extinguishing before the pyrolysis front went through the whole sample.[6.7] Analogous to charring also incomplete pyrolysis can result in efficient reduction in fire load. Proper data evaluation and key experiments are used to sort out and understand these different phenomena. Flame retardant polyurethane foams passing the heat release and smoke toxicity requirements of EN 45545 are discussed as evidence-based development using charring and incomplete pyrolysis due to an efficient protective layer.[7,8] The thermal decomposition into liquid intermediate products increases crucially the melt flow during burning,[9] whereas charring and the ablation of the polymer matrix increasing the content of fillers yield melt viscosities enlarged by orders of magnitude.[10] Violent burning of some polymers at the end of a cone calorimeter test can be understood as pyrolysis enabling a pool fire. The understanding of the thermal decomposition of the polymeric material harbours the explanation of non-flaming dripping extinguishing the flame via sufficient cooling, retreat effects preventing ignition, and efficient nondripping flame retardancy. This paper leads the audience from chemistry over complex macroscopic fire phenomena of physicochemical nature to fire performance. Thought-provoking impulses are given how the scientific understanding of the pyrolysis in the condensed phase can be used for research and evidenced-based development of future flame-retardant polymeric materials. Acknowledgement: The talk uses results from distinct projects; thus, thanks go to the German Research Foundation DFG SCHA 730/6-1, SCHA 730/8, SCHA 730/10-1, and Scha 730/19-1, Bayer MaterialScience AG, and the BMWi (BMWK) AiF: IGF No.: 19078 N/2 for financial support. Many thanks to former working group members U. Braun, Y. Y. Chan, B. Perret, S. Rabe, K. H. Richter, A. Weiß, and G. Wu, and to our co-operation partners A. Hartwig (IFAM), M. Döring and M. Ciesielski (at that time KIT), and J. M. Marti (CIMNE) as well. T2 - 11th Conference of the Modification, Degradation, Stabilization of Polymers, MoDeSt 2024 CY - Palermo, Italy DA - 01.09.2024 KW - Flame retardants KW - Decomposition KW - Modes of action KW - Mechanisms KW - Charring KW - Flame inhibition KW - Dripping KW - Protective layer KW - Pyrolysis PY - 2024 AN - OPUS4-60960 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert A1 - Cabeza, Sandra A1 - Pelkner, Matthias A1 - Lyamkin, Viktor A1 - Sonntag, Nadja A1 - Bruno, Giovanni A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Evaluation of high spatial resolution imaging of magnetic stray fields for early damage detection N2 - The paper discusses the evaluation of elastic and plastic strain states in two low-carbon steels of the same steel group with high spatial resolution GMR (giant magneto resistance) sensors. The residual stress distributions of tungsten inert gas welded plates were determined by means of neutron diffraction as a reference. The normal component of local residual magnetic stray fields arise in the vicinity of the positions of maximum stress. The experiments performed on flat tensile specimen indicate that the boundaries of plastic deformations are a source of stray fields. The spatial variations of magnetic stray fields for both the weld and the tensile samples are in the order of the earths magnetic field. T2 - 43rd Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Volume 36 CY - Atlanta, Georgia, USA DA - 17.07.2016 KW - Plastic deformation KW - GMR KW - Neutron diffraction KW - Residual stress KW - Microstructure KW - Low carbon steel KW - TIG weld PY - 2017 SN - 978-0-7354-1474-7 DO - https://doi.org/10.1063/1.4974688 SN - 0094-243X VL - 1806 IS - 1 SP - Article UNSP 110010-1 EP - 10 PB - AIP Publishing CY - Melville, NY 11747 AN - OPUS4-39279 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, Sebastian A1 - Schartel, Bernhard T1 - The rapid mass calorimeter: A route to high throughput fire testing N2 - The rapid mass calorimeter based on reduced‐size specimens is proposed for accelerated fire testing and put up for discussion, particularly for flame retarded polymeric materials. A mass loss calorimeter is combined with a semiautomatic sample changer. Experiments on specimens of reduced size were conducted on poly(methyl methacrylate), poly(propylene), polyamide 66, poly(ether ether ketone), and pine sapwood square samples with edge lengths of 100, 75, 50, 25, 20, and 10 mm. Specimens of 20 × 20 mm2 were selected to achieve a crucial reduction in specimen size and a measuring protocol developed. A total of 71 different polymeric materials were investigated in the rapid mass calorimeter and cone calorimeter for comparison and several materials with different heat release rate characteristics in the pyrolysis combustion flow calorimeter to test this additional screening method as well. The important fire properties obtained in the rapid mass calorimeter show reasonable correlation with the cone calorimeter results but also with the oxygen index. All in all, the rapid mass calorimeter produces reliable and meaningful results and, despite acceleration and size reduction, still allows for a certain degree of burning behavior interpretation. Material savings of 96% and time savings of around 60%‐70% are achieved compared to measure cone calorimeter. KW - Cone calorimeter KW - Fire testing KW - High throughput KW - Mass loss calorimeter KW - Rapid mass calorimeter PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2420 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 41 IS - 7 SP - 834 EP - 847 PB - Wiley AN - OPUS4-42503 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Schmaucks, Gerd T1 - Flame retardancy synergism in polymers through different inert fillers’ geometry N2 - Low amounts (<7.5 wt%) of organically modified layered silicate (LS) as well as large amounts (>10 wt%) of spherical amorphous SiO2 (sSiO2) has been used successfully as adjuvants in commercial polymeric materials flame retarded with metal hydroxide. The combination of LS and SiO2 is investigated in different thermoplastics with respect to their fire behavior, particular to overcome the restrictions in maximum and minimum filler contents know for the single additives. The aim was to check the potential of combinations of the inert fillers in absence of a real fire retardant. The combination of LS and sSiO2 harbors the potential for flame retardancy effects close to superposition or even synergy, due to an improved structure of the fire residue. LS-sSiO2 combinations are proposed to work as adjuvants superior to LS and sSiO2 in flame retarded polymeric materials. KW - Flame retardance KW - Nanocomposites KW - Organoclay KW - Silicones KW - Fillers PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/pen.24485 SN - 0032-3888 SN - 1548-2634 VL - 57 IS - 10 SP - 1099 EP - 1109 PB - SPE AN - OPUS4-42573 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Revealing the Inner Secrets of Intumescent Coatings: An Advanced Bench-scale Approach N2 - Intumescent coatings are used for decades to increase the fire resistance of steel or wood constructions. Intermediate and full scale tests are used to assess their protection performance. For the product development and screening, cheaper and faster bench-scale tests are demanded that provide information about thermal protection, foaming dynamics and mechanical resistance. In the recent years, we have developed several bench-scale fire resistance tests and used them in different research and developing projects. The influence of distinct binders and fillers, respectively, was studied in intumescent coatings using the Standard Time Temperature modified muffle furnace (STT Mufu+). This bench-scale test evaluates the fire resistance (by means of temperature measurements) and the foaming behaviour (by means of a high-temperature endoscope) during a standard time-temperature exposure. The fire residues were suitable for advance residue analysing techniques like nondestructive μ-computed tomography (μ-CT). Also, scanning electron microscopy was used to investigate the microscopic structure of the surface and inside of the residues. The mechanical resistance of the residues was tested by an impact resistance experiment. The binder influence on the insulation of the coating was small for the investigated systems. Nevertheless, it was interestingly noted, that coatings with high expansion did not provide the best protection. The great influence of the binder material on the inner structure of the foamed residues was revealed by the μ-CT images. Clear differing morphologies were observed. These led to distinct mechanical resistance properties of the tested coatings. Also the change of a low amount of fillers, such as fibres and clay was investigated with similar effects. What is more, a transition of the residue from black, carbonaceous foam with closed cells into an inorganic, residual open cell sponge occurs at high temperatures during the test. This transition is due to the loss of carbon; the change in microstructure is analysed by scanning electron microscopy. The bench-scale tool presented outreaches screening; the investigation based on the STT Mufu+ delivers a deeper understanding of the phenomena controlling the performance of intumescent coatings. T2 - European Coatings Fire Forum, High-Performance Fire Retardant Coatings CY - Berlin, Germany DA - 17.10.2017 KW - STT KW - MuFu+ KW - Bench-scale KW - Fire resistance KW - Intumescence KW - Coating PY - 2017 AN - OPUS4-42572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardancy of Polymers: Modes of Action N2 - The main flame retardant modes of action are well known, but in practise the detailed scientific understanding usually falls short, when it comes to modern multicomponent systems, the important tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. This talk delivers thought-provoking impulses, picking up some overseen details as well as raising basic questions. A detailed scientific insight in flame retardant modes of action much more than an overview is presented. T2 - Kolloquium-Thermodynamik CY - Duisburg, Germany DA - 15.12.2017 KW - Flame retardant KW - Fire retardant KW - Mechanisms KW - Modes of action KW - Charring KW - Flame inhibition PY - 2017 AN - OPUS4-43488 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame and Fire Retarded Fibre Reinforced Polymer Composites N2 - Carbon fibre (CF) and glass fibre (GF) reinforced polymers are used for diverse applications demaning flame and fire retardancy in the fire scenarios ignition, developing fire and fully developed fire. The fire behaviour of composites differs from polymers, since fibres behave often inert with respect to pyrolysis, change the melt flow / dripping behaviour, the heat absorption and transfer, the amount and properties of the fire residue. Concepts are needed suitable for the different fire protection goals, but also tailored for composites. The field is illuminated by examples carried out in the group of the author in the recent years. Approaches to halogen-free flame retardancy in GF reinforced thermoplastics and CF reinforced thermosets are presented as well as building up a bench and intermediate scale testing of composites in fire applying mechanical load and direct flame exposure simultaneously. The understanding of fire behaviour and flame retardancy modes of action in composites is a promising basis for target-oriented development. T2 - GDCh-Kolloquium Bremen CY - Bremen, Germany DA - 11.12.2017 KW - Composites KW - Fire stability KW - Flame retardancy KW - Halogen-free flame retardant KW - Composite in fire KW - Modes of action PY - 2017 AN - OPUS4-43487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gómez-Fernández, S. A1 - Günther, Martin A1 - Schartel, Bernhard A1 - Corcuera, M. A. A1 - Eceiza, A. T1 - Impact of the combined use of layered double hydroxides, lignin and phosphorous polyol on the fire behavior of flexible polyurethane foams N2 - Flexible polyurethane foams with densities of 40 ± 2 kg m−3 were prepared by combining different ecofriendly fillers such as layered double hydroxides (LDH) and kraft lignin (a byproduct of the pulp and paper industry) with a phosphorous polyol (E560) in order to study their effect on the mechanical performance and fire behavior of the foams. Two series of foams were prepared, some containing lignin or LDH separately, and some with a combination of both: one of the series was prepared without E560 (0E foam series) and the other with 5 parts per hundred of E560 polyol (5E series). The use of fillers resulted in increased viscosity of the reactive mixture, requiring higher blowing agent content in order to hold the density of the foams constant. It was observed that urea phase segregation was favored in the series of 0E foams due to their lower viscosity than the 5E series. This had consequent effects on the resilience, compression force deflection and compression set of these foams. In terms of fire behavior it was observed that while the limiting oxygen index decreased, cone calorimeter results showed that the combination of lignin, LDH and E560 decreased the heat release of the foams. In addition, the combination of fillers and E560 contributed to increase the viscosity of the pyrolysis products, preventing the dripping of the molten polymer, which is a key factor in flame propagation towards adjacent objects in fire scenarios. KW - Ligning KW - Foam KW - Flexible polyurethane foam KW - Flame retardant PY - 2018 SN - 0926-6690 VL - 125 SP - 346 EP - 359 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-45971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Hyperbranched Polymeric Flame Retardants: The Role of Chemical Composition and Complex Shape N2 - The need to develop effective flame retardants that retain polymer properties and are safe for consumers and the environment is a continuous challenge for material scientists. While halogenated flame retardants were once commonplace, the shift to non-halogenated materials has steadily progressed due to concerns over impact on health and the environment. One prominent group of flame retardants has become a viable alternative for halogenated materials, namely phosphorus-based flame retardants. The chemical versatility of phosphorus-based flame retardants and the ability to work as reactive or additive compounds makes them ideally suited for modern materials. There exists a trend toward complex, polymeric, and multifunction flame retardants, as these materials show greater flame retardancy performance than low molecular weight counterparts and affect material properties to a much lesser extent. One group of organophosphorus flame retardants that shows great potential for high-performance polymers like epoxy resins are hyperbranched phosphorus-based polymers. These additives exhibit great miscibility with the polymer matrix and a significantly decreased diffusion through the material, which greatly reduce leaching or blooming out of the matrix. Moreover, the material’s thermal stability remains intact at elevated temperatures due to its low impact on the glass transition temperature. Finally, following market trends and legislation such as the guidelines for the Restriction of Hazardous Substances Directive implemented by REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) in the EU, these macromolecules are non-accumulating, non-toxic and have a lower risk of leeching or blooming from the matrix, further reducing environmental impact. The work presented herein focusses on two distinct parts studying hyperbranched polymeric flame retardants and their corresponding monomeric compounds. The first part, involving the low molecular weight components, investigated the role of the chemical surrounding of phosphorus in terms of flame retardant efficacy. Here, a systematic variance of the surrounding of phosphorus was investigated: by changing the ratio of oxygen to nitrogen (4:0 until 1:3), four materials, namely phosphoester (4:0), phosphoramidate (3:1), phosphorodiamidate (2:2), and phosphoramide (1:3), were synthesized, characterized, and finally added to Bisphenol A based epoxy resins (10 wt.-% loading). Pyrolysis investigations showed that low molecular weight components volatize at lower temperatures than the polymer matrix. Additionally, cone calorimeter measurements and TGA-FTIR investigations show trends in respect to FR efficacy in pyrolysis and full flaming conditions. The second part involves the hyperbranched variants of the monomeric counterparts and investigates the role of complex shape on flame retardant efficacy. By comparing the low to the high molecular weight compounds, the influence of the complex shape becomes apparent and can be quantified. Cone calorimeter measurements show an increase in flame retardancy for some materials, while for others, the mode of action is altered. By implementing a multi-methodical approach, various flame retardancy aspects, from pyrolysis behavior in the gas and condensed phase, to ignitability / reaction-to-small-flame performance, to action in forced flammability experiments, are identified and quantified, allowing for a clearer understanding of the behavior in fire of these novel flame retardants. By comprehending the roles of chemical composition and complex shape, it opens the path for new and effective multifunctional, polymeric flame retardants with decreased PBT, higher miscibility, and low impact on Tg. This work is funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG: SCHA 730/15-1; WU 750/8-1). T2 - 10th International Conference on Modification, Degradation and Stabilization of Polymers, MoDeSt2018 CY - Tokyo, Japan DA - 02.09.2018 KW - Hyperbranched polymer KW - Flame retardant KW - Phosphoester KW - Phosphoramidate KW - Phosphorodiamidate KW - Pphosphoramide PY - 2018 AN - OPUS4-45965 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sut, Aleksandra T1 - Thermoplastic polyurethane - How thespecific two-stage decompositioncontrols its fire behavior N2 - Thermoplastic polyurethanes (TPUs) are one of the major classes of thermoplastic elastomers used in the cable and wire industry. Due to their chemical structure, they are considered as linear block copolymers with alternating hard and soft segments. This specific structure is not only responsible for the excellent mechanical properties of TPU like high tensile strength or abrasion resistance, but it also influences the pyrolysis and burning behavior. TPU is a highly flammable polymer which forms liquid pool fires or burning drops which results in intensive flame spread. Because of that, TPU often does not meet the strict requirements for indoor applications given by the cable market. Under thermal stress, TPU decomposes in a specific way. At first, the hard segments decompose and the material becomes soft and melts. Subsequently, pool fires are formed and melted material burns extensively. There are not many works addressing this problem in detail especially in terms of suitable flame retardant solutions. It is crucial to understand at which stage the flame retardants are working and how they affect the thermal decomposition of TPU. Hence, the focus of this work was put on the identification of the reactions occurring during each stage of TPU decomposition and the contribution of released products to the effective heat of combustion (EHC). Moreover, the detailed analysis of the melt dripping behavior was performed to better understand the influence of the decomposition degree on the viscosity. The use of melamine cyanurate (MC) in combination with other additives was reported to be a promising flame retardant solution for TPU, especially in cable jacket applications. Hence, the combinations of MC with various flame retardants were used in TPU (Elastollan® 1185A10) and were investigated in terms of fire behavior, flammability, pyrolysis and decomposition products. As flame retardants, common ones were used including aluminum trihydrate (ATH), melamine polyphosphate (MPP), or aluminum diethylphosphinate (AlPi). Moreover, commercial product TPU-FR (Elastollan® 1185A10FHF) was investigated as a reference. T2 - 10th International Conference on Modification, Degradation and Stabilization of Polymers, MoDeSt2018 CY - Tokyo, Japan DA - 02.09.2018 KW - Thermoplastic polyurethane KW - Decomposition KW - Two-stage burning KW - Effective heat of combustion KW - Pyrolysis KW - Melt dripping KW - Pool fire KW - Melamine cyanurate PY - 2018 AN - OPUS4-45969 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - The Role of Decomposition Temperature for Flame Redartancy Mode of Action in the Condensed Phase N2 - Condensed-phase mechanisms play a major role in fire-retardant polymers. Generations of development have followed the concept of charring to improve fire properties. Whereas the principal reactions are believed to be known, the specific description for multicomponent systems is lacking, as is the picture across different systems. One important aspect in achieving, adjusting and optimising flame retardancy in the condensed phase is exploiting chemical reactions between the pyrolysing polymer and flame retardant at the right place, time and temperature. It is the aim of this contribution to address the role of the decomposition temperature of both flame retardant and polymer by the means of two examples: First, aryl phosphates in Polycarbonate/ Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (PC/ABS) blends, where the reaction with the early stage decomposition products of PC is controlling the flame retardancy mechanism in the condensed phase. Second, a comprehensive set of phosphorus flame retardants in thermosets and their corresponding carbon fibre reinforced composites based on two different epoxy systems. Both examples show that key reactions between intermediate decomposition products only occur when the decomposition temperature ranges correspond to each other. The systems can be shifted towards condensed phase activity such as charring or inorganic glass formation as well as towards phosphorus release and thus flame inhibition in the gas phase. Changing the role of flame retardancy mechanisms also influence the efficiency in the achieved flame retardancy. T2 - 10th International Conference on Modification, Degradation and Stabilization of Polymers, MoDeSt2018 CY - Tokyo, Japan DA - 02.09.2018 KW - Acrylphosphate KW - Flame retardant mode of action KW - Mechanism KW - Phosphorus PY - 2018 AN - OPUS4-45966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, Manfred A1 - Recknagel, Christoph A1 - Brombach, Lukas A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Hoppe, Johannes A1 - Curdt, Michael A1 - Hörnig, Andreas A1 - Steidl, Heiko A1 - Seiberling, Jochen A1 - et al., ED - Eilers, Manfred T1 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 4: Brückenbeläge auf Stahl mit einem Dichtungssystem, ZTV-ING 6-4 N2 - Die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6 Bauwerksausstattung, Abschnitt 4 Brückenbeläge auf Stahl mit einem Dichtungssystem“, Ausgabe 2026 (ZTV-ING 6-4) sind von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) im Arbeitsausschuss „Brückenbeläge“ (Leitung: Dipl.-Ing. Manfred Eilers, Bergisch Gladbach) redaktionell und fachlich überarbeitet und fertiggestellt worden. Sie ersetzen die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6 Bauwerksausstattung“, Abschnitt 4 „Brückenbeläge auf Stahl mit einem Dichtungssystem“, Ausgabe 2010 (ZTV-ING 6-4). KW - Brückenbeläge KW - Bundesfernstraßenbereich KW - Stahlbrücken KW - Ausführungsregelungen PY - 2026 SN - 978-3-86446-466-9 VL - Ausgabe 2026 SP - 1 EP - 19 PB - FGSV-Verlag CY - Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-65953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tabaka, Weronika T1 - Bench-scale fire stability testing - Protective layers in carbon fibre reinforced polymer laminates N2 - Fire resistance testing of components made of carbon fibre reinforced polymers (CFRP) composites usually demands intermediate-scale or full-scale testing. In this study, a bench-scale test is presented as a practicable and efficient method to assess the improvement in structural integrity of CFRP with different protective interlayers during fire. T2 - International Conference on Composite Materials (ICCM23) CY - Belfast, UK DA - 30.07.2023 KW - Fire resistance KW - Bench-scale testing KW - Carbon fibre reinforced polymer composite PY - 2023 AN - OPUS4-58099 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goller, Sebastian M. T1 - Avoiding antimony – effect of Ca(H2PO2)2 on smoke emission and fire behaviour in brominated ABS N2 - The replacement of antimony trioxide (Sb2O3) in brominated flame-retardant ABS (ABS/FR) is of great interest. This study investigates the influence of calcium hypophosphite (CaP) in ABS/FR on flame retardancy and smoke emission. Different amounts of talc are added to ABS/FR/CaP to evaluate the influence of an inorganic barrier on smoke emission and flame retardancy. The cone calorimeter unveiled a reduction by 46% in PHRR for ABS/FR/CaP. Additional 8 wt.-% talc (ABS/FR/CaP/8Talc) reduced the PHRR by 61%. ABS/FR/CaP exhibited a more condensed phase action, which resulted in less smoke emission. The study investigates the influence of CaP in ABS/FR on the smoke toxicity, smoke density and the smoke particles distribution in the smoke density chamber (ISO 5659-2) coupled to a FTIR spectrometer and electrical low pressure cascade impactor (ELPI). T2 - 5th Asia-Oceania Symposium on Fire Safety Materials Science and Engineering CY - Sydney, Australia DA - 26.08.2023 KW - Smoke KW - ABS KW - Calcium hypophosphite KW - Antimony KW - Brominated flame retardant KW - Fire scenario KW - Burning behavior PY - 2023 AN - OPUS4-58232 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard ED - Hu, Y. ED - Wang, X. T1 - Influence of the Size and Dispersion State of Two-Dimensional Nanomaterials on the Fire Safety of Polymers N2 - Only the nano-scaled structure of the nanocomposite and the dispersion of nanoparticles within the polymer matrix harbor multifunctional potential including superior fire retardancy. Thus, this chapter focuses on the dispersion of nanoplates, based mainly on studies of layered silicates and graphene/graphene-related nanoplates. The nanostructure and properties of the nanocomposites are dependent mainly on thermodynamic and kinetic factors during preparation. Improving nano-dispersion often directly improves flame retardancy. Therefore, the modification of the nanoplates as well as the preparation of nanocomposites becomes very important to control this dispersion. The dispersion of nanoplates functions as a prerequisite for the formation of an efficient protective layer, changing the melt flow and dripping behavior, or the improvement of the char properties. KW - Nanocomposite KW - Flame retardancy KW - 2D nanoparticle KW - Exfoliation KW - Dispersion KW - Flammability PY - 2023 SN - 978-1-032-35268-8 SN - 978-1-032-35502-3 SN - 978-1-003-32715-8 DO - https://doi.org/10.1201/9781003327158-2 SP - 23 EP - 58 PB - CRC Press CY - Boca Raton AN - OPUS4-58290 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Morys, Michael A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Sturm, Heinz A1 - Schartel, Bernhard T1 - Size is not all that matters: Residue thickness and protection performance of intumescent coatings made from different binders N2 - In addition to the acid source, charring agent, and blowing agent, the binder is a crucial part of an intumescent coating. Its primary task is to bind all compounds, but it also acts as a carbon source and influences the foaming process. A series of intumescent coatings based on five different binders was investigated in terms of insulation, foaming, mechanical impact resistance, and residue morphology. The Standard Time-Temperature modified Muffle Furnace (STT MuFu+ ) was used for the bench-scale fire resistance tests and provided data on temperature and residue thickness as well as well-defined residues. The residue morphology was analyzed by nondestructive m-computed tomography and scanning electron microscopy. A moderate influence of the binder on insulation performance was detected in the set of coatings investigated, whereas the foaming dynamics and thickness achieved were affected strongly. In addition, the inner structure of the residues showed a rich variety. High expansion alone did not guarantee good insulation. Furthermore, attention was paid to the relation between the microstructure transition induced by carbon loss due to thermo-oxidation of the char and the development of the thermal conductivity and thickness of the coatings during the fire test. KW - Intumescence KW - Morphology analysis KW - Computed tomography KW - Fire resistance KW - Bench-scale fire test KW - Fire protective coating PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1177/0734904117709479 SN - 0734-9041 SN - 1530-8049 VL - 35 IS - 4 SP - 284 EP - 302 PB - Sage AN - OPUS4-40766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sut, Aleksandra T1 - Advanced analysis of flame retarded epoxy resin/melamine poly(metal phosphate)/synergist systems N2 - Synergistic multicomponent systems containing melamine poly(metal phosphate) have been proposed as flame retardants. The potential synergists: aluminium diethylphosphinate (AlPi), boehmite (AlO(OH)) and melamine polyphosphate (MPP) were compared in flame retardant epoxy resin (EP)/melamine poly(magnesium phosphate) (MMgP) and EP/melamine poly(zinc phosphate) (MZnP). A multi-methodical approach was used to investigate the pyrolysis, fire residues, flame retardant modes of action, and synergistic effects. The decomposition and the fuel released into the gas phase were investigated by thermogravimetry coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR). A detailed analysis of the condensed phase was done by FTIR and comprehensive solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The fire behaviour was investigated by the cone calorimeter and the morphology of the fire residues with micro-computed tomography (µCT) and scanning electron microscopy (SEM). The best performance is observed for EP/MMgP/MPP and EP/MZnP/MPP based on a synergistic effect between the flame retardants. Particular the formation of a highly voluminous fire residue plays a major role and is stabilized by the interaction between the flame retardants. As a result highly effective protection layer was formed which led to the interesting results. T2 - Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials, Flame 2017 CY - Boston, MA, USA DA - 11.06.2017 KW - Flame retardant KW - Solid state NMR KW - Melamine poly(metal phosphate) KW - Synergist KW - TG-FTIR PY - 2017 AN - OPUS4-40768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sut, Aleksandra T1 - Solid-state NMR Identifying the Chemistry in Multicomponent Flame-retarded Polyolefin Systems N2 - Understanding of the interaction in multicomponent flame-retarded polymeric system is crucial to obtain the best performance at the possible lowest load of additives. In this work, polyolefine based systems are investigated by solid state NMR and cone calorimetry. As a polymer matrix thermoplastic elastomer based on styrene (TPE-S) was chosen. Different combination of additives was investigated in order to identify the chemistry occurring during the pyrolysis. As additives aluminium diethylphosphinate (AlPi), ammonium polyphosphate, zinc borate (ZB), poly(phenylene oxide) (PPO), magnesium hydroxide (MH) and dimethyl- methylvinyl siloxane (Si) were used. Fire residues remained after the cone calorimeter test were analyzed by solid state NMR (31P, 27Al, 13C, 11B, 29Si). The formation of different phosphates and aluminates was identified, indicating the chemical interaction between the additives. Detailed investigation delivered meaningful insights into the chemistry controlling flame retardancy. T2 - Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials, Flame 2017 CY - Boston, MA, USA DA - 11.06.2017 KW - Solid-state NMR KW - Flame retardancy KW - Cone calorimeter KW - Aluminium diethylphosphinate KW - Zinc borate KW - Multicomponent systems PY - 2017 AN - OPUS4-40769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sypaseuth, Fanni D. A1 - Gallo, Emanuela A1 - Çiftci, Serhat A1 - Schartel, Bernhard T1 - Polylactic acid biocomposites: approaches to a completely green flame retarded polymer N2 - Basic paths towards fully green flame retarded kenaf fiber reinforced polylactic acid (K-PLA) biocomposites are compared. Multicomponent flame retardant Systems are investigated using an amount of 20 wt% such as Mg(OH)2 (MH), ammonium polyphosphate (APP) and expandable graphite (EG), and combinations with Silicon dioxide or layered silicate (LS) nanofillers. Adding Kenaf fibers and flame retardants increases the E modulus up to a factor 2, although no compatibilizer was used at all. Thus, in particular adding EG and MH decreases the strength at maximum elongation, and kenaf fibers, MH, and EG are crucial for reducing the elongation to break. The Oxygen index is improved by up to 33 vol% compared to 17 vol% for K-PLA. The HB classification of K-PLA in the UL 94 test is outperformed. All flame retarded biocomposites show somewhat lower thermal stability and increased amounts of residue. MH decreases the fire load significantly, and the greatest reduction in peak heat release rate is obtained for K-PLA/15MH/5LS. Synergistic effects are observed between EG and APP (ratio 2:1) in flammability and fire properties. Synergistic multicomponent systems containing EG and APP, or MH with adjuvants offer a promising route to green flame retarded natural fiber reinforced PLA biocomposites. KW - Biopolymers KW - Composites KW - Flame retardance KW - Natural fibres KW - Thermal decomposition PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1515/epoly-2017-0024 SN - 2197-4586 SN - 1618-7229 VL - 17 IS - 6 SP - 449 EP - 462 PB - De Gruyter AN - OPUS4-42872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zirnstein, Benjamin A1 - Tabaka, Weronika A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - Graphene / hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber nanocomposites: Dispersion, curing, mechanical reinforcement, multifunctional filler N2 - Elastomers are usually mechanically reinforced with high loadings of carbon black (CB) to achieve the properties demanded; high amounts of mineral flame retardants are used to fulfill fire safety requirements. In this study, multilayer graphene (MLG), a nanoparticle made of only 10 graphene sheets, is applied in low loadings, 3 parts per hundred rubber (phr) to reduce the total amount of filler or boost performance in hydrogenated acrylonitrilebutadiene rubber (HNBR). In the HNBR/MLG nanocomposites, 3 phr MLG replaced 15 phr CB, 3 phr aluminum trihydroxide (ATH), or 15 phr CB + 3 phr ATH. The nanocomposites were prepared via master batch by ultrasonically assisted solution mixing and subsequent conventional two-roll milling. A comprehensive study is presented, illustrating the impact of MLG on curing and mechanical properties; e.g. replacing 2.5 phr ATH with 3 phr MLG increased the Young's modulus by over 60% and hardness by 10%, while improving flame retardancy, and reducing the total heat evolved by 10%. MLG is a multifunctional filler, as demonstrated by various enhancements in terms of the mechanical and flame retardancy properties of the rubber composites. KW - Nanocomposite KW - Rubber KW - Graphene PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2018.01.035 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 66 SP - 268 EP - 279 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-44457 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zirnstein, Benjamin A1 - Schulze, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - The impact of polyaniline in phosphorus flame retardant ethylene-propylene-diene-rubber (EPDM) N2 - Usually elastomers are loaded with high amounts of flame retardants to fulfill fire safety requirements. In this study the potential char precursor polyaniline (PANI) and the established fire retardant pentaerythritol (PER) were implemented in ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM). PANI and PER were used in low loadings (7 phr) and combined with two phosphorous flame retardants, Ammonium polyphosphate (APP) and a piperazine-pyrophosphate/phosphoric acid compound (FP), to boost their performance. A comprehensive study is presented, explaining the impact of PANI on curing and mechanical properties, including compensation for the plasticizer-like effect of APP in EPDM, and improved flame retardancy. In the cone calorimeter test, the combination of EPDM/FP/PANI reduced the effective heat of combustion by 20%. All nine EPDM rubber compounds were investigated with the LOI and UL 94 tests, cone calorimeter, FMVSS 302 and glow wire testing to quantify fire performance. The PANI containing EPDM rubbers, EPDM/APP/PANI and EPDM/FP/PANI outperformed the corresponding PER containing, EPDM/APP/PER and EPDM/FP/PER rubbers in various tests. Moreover, the study investigated the impact of PANI and PER on the mode of action of the phosphorus species and showed that the addition of PANI increased the amount of phosphorus in the condensed phase. To receive a broader understanding of the flame retardant mode of action of PANI in combination with APP and FP, calculations were carried out to estimate the impact of PANI on the protective layer effect. KW - EPDM KW - Rubber KW - Flame retardant KW - Polyaniline KW - Pentaerythritol PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.tca.2019.01.019 SN - 0040-6031 VL - 673 SP - 92 EP - 104 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-47503 LA - eng 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 - JOUR A1 - Marti, J. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Oñate, E. T1 - Simulation of the burning and dripping cables in fire using the particle finite element method N2 - The behavior of the cable jacket in fire characterized by the tendency to melt and drip constitutes a major source of fire hazard. The reason is that the melted material may convey the flame from one point to another, expanding fire and contributing to the fire load. In this article, the capability of a new computational strategy based on the particle finite element method for simulating a bench-scale cables burning test is analyzed. The use bench-scale test has been previously used to simulate the full-scale test described in EN 50399. As the air effect is neglected, a simple combustion model is included. The samples selected are two cables consisting of a copper core and differently flame retarded thermoplastic polyurethane sheets. The key modeling parameters were determined from different literature sources as well as experimentally. During the experiment, the specimen was burned under the test set-up condition recording the process and measuring the temperature evolution by means of three thermocouples. Next, the test was reproduced numerically and compared with a real fire test. The numerical results show that the particle finite element method can accurately predict the evolution of the temperature and the melting of the jacket. KW - Dripping behavior KW - Particle finite element method KW - Cables in fire KW - Fire behavior KW - Fire simulation KW - Cable bundle PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1177/07349041211039752 SN - 0734-9041 VL - 40 IS - 1 SP - 3 EP - 25 PB - Sage AN - OPUS4-54185 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Vogdt, F. U. T1 - Brandschutz N2 - Grundlagen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes KW - Brandprüfungen KW - Bauvorschriften PY - 2022 SN - 978-3-8348-2189-8 SP - 199 EP - 220 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-54317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard ED - Morgan, A.B. T1 - Multicomponent Flame Retardants N2 - The important take home message of this chapter: When multicomponent flame retardant systems are applied to polymeric materials, it becomes possible to address multiple fire properties, increase efficiency, and minimize flame retardant use to maximize polymer property balance. Flame retardants are combined or used together with adjuvants or synergists; fibers and fillers make a crucial contribution to their fire properties. Multicomponent systems are discussed in their capacity as an overall powerful strategy for achieving and optimizing non-halogenated flame-retardant polymeric materials. KW - Flame retardants KW - Synergy KW - Adjuvants KW - Fillers KW - Fibres PY - 2022 SN - 978-1-119-75056-7 SP - 413 EP - 474 PB - Scrivener Publishing LLC CY - Bevery ET - 2nd Edition AN - OPUS4-54426 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 - CONF A1 - Gnutzmann, Tanja T1 - Brandschutz für Kulturgut: Das Projekt BRAWA N2 - Brände zerstören immer wieder wichtige Kulturgüter und gefährden nationales Kulturerbe. Das Projekt BRAWA erarbeitet neue Strategien und innovative Technologien, um die Brandsicherheit historischer Gebäude zu erhöhen. Dabei basiert das Konzept auf der Vernetzung von Sensoren, die bereits beim Auftreten bestimmter Gase in der Frühphase der Brandentstehung Alarm auslösen. Durch ein neuartiges Helferkonzept soll eine frühe Branderkennung und -bekämpfung ermöglicht werden. T2 - BMBF Innovationsforum "Zivile Sicherheit" 2022 CY - Berlin, Germany DA - 03.05.2022 KW - Brandschutz KW - Kulturgut KW - Historische Gebäude KW - Branddetektion KW - Sensornetzwerk PY - 2022 AN - OPUS4-54828 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gleuwitz, F. Robert A1 - Battig, Alexander A1 - Schartel, Bernhard T1 - Tenebrio molitor Beetle as a “Nonvegan” Adjuvant to Flame Retardants in Tannic Acid-Based Epoxy Thermosets N2 - Material solutions that meet both circular bioeconomy policies and high technical requirements have become a matter of particular interest. In this work, a prospectively abundant proteinrich waste resource for the manufacturing of flame-retardant epoxy biocomposites, as well as for the synthesis of biobased flame retardants or adjuvants, is introduced. Different biomass fillers sourced from the cultivation of the mealworm beetle Tenebrio molitor are embedded in a bioepoxy resin cured with tannic acid and investigated regarding the fire performance of the thermosets. By means of spectroscopic and thermal analysis (attenuated total reflectance FTIR spectroscopy, thermogravimetric analysis-coupled FTIR spectroscopy, and differential scanning calorimetry), the influence of the biomass microparticles on the curing and thermal degradation behavior is evaluated. The final performance of the biocomposites is assessed based on fire testing methodology (limited oxygen index, UL-94, and cone calorimetry). Providing a high charring efficiency in the specific tannic acid-based epoxy matrix, the protein-rich adult beetle is further investigated in combination with commercial environmentally benign flame retardants in view of its potential as an adjuvant. The results highlight a char forming effect of nonvegan fillers in the presence of tannic acid, particularly during thermal decomposition, and point toward the potential of protein-based flame retardants from industrial insect rearing for future formulations. KW - Tannic acid KW - Flame retardancy KW - Sustainable KW - Epoxy resin KW - Insects PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c00746 SN - 2168-0485 VL - 10 IS - 19 SP - 6313 EP - 6324 PB - ACS AN - OPUS4-54845 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hupp, Vitus T1 - Adhesive Tapes in Bonded Materials Fire Risk or Protective Layer? N2 - In the recent years, more and more products in construction and automotive industry are bonded by adhesive tapes instead of mechanical fasteners but there is no sufficient understanding of how these bonded, layered materials behave in fires. Our research project gives an insight of how adhesives and substrates interact with each other in different fire scenarios and how flame retardants function in pressure sensitive adhesive (PSA) tapes. A systematic investigation on the burning behavior of PSA tapes as free-standing films, as top layers on different substrates and as sandwich-like adhesive joints was performed. The burning behavior of free-standing PSA tapes and those used as a coating was significantly improved by using phosphorus-based flame retardants. Furthermore, it was shown that, depending on tape structure and substrate, the PSA tape can lower the fire risk by acting as an intermediate protection layer in bonded materials. T2 - Fire and Polymers CY - Napa, California, USA DA - 05.06.2022 KW - Pressure Sensitive Adhesives KW - Tapes KW - Fire Behavior KW - Bonded Materials PY - 2022 AN - OPUS4-55094 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Polzin, R.M. A1 - Holl, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Berücksichtigung von Personen mit körperlichen, geistigen oder altersbedingten Beeinträchtigungen in der Evakuierungsforschung N2 - Studien zur Erforschung von Kenngrößen der Bewegung von Personen wurden in der Vergangenheit meistens mit jungen und fitten Menschen durchgeführt. In Folge des demographischen Wandels und der Anforderungen an barrierefreies Bauen stellt sich die Frage, ob die so ermittelten Kenngrößen der Bewegung auch auf heterogene Personengruppen übertragen werden können. Da bei der Berechnung von Räumungszeiten zunehmend Ingenieurmethoden eingesetzt werden, deren Ergebnisse ganz wesentlich von den zu Grunde gelegten Bewegungsparametern, wie z. B. der freien Gehgeschwindigkeit, abhängen, hat die Validität der Kenngrößen maßgeblichen Einfluss auf die sicherheitstechnische Evaluation von Gebäuden und Versammlungsstätten. In diesem Artikel wird anhand aktueller Forschungsergebnisse aus Bewegungsstudien, an denen Menschen mit und ohne Beeinträchtigungen teilgenommen haben, der Einfluss der Heterogenität auf Kenngrößen der Bewegung vorgestellt. Darüber hinaus werden die Besonderheiten des Studienablaufs und die Möglichkeiten und Grenzen der Untersuchungsmethode dargestellt. Die Untersuchungen bestätigen, dass die Berücksichtigung besonderer Personengruppen signifikanten Einfluss auf die Kenngrößen der Bewegung hat und daher die Ergebnisse der Ingenieurmethoden beeinflusst und zukünftig bei heterogenen Personengruppen beachtet werden muss. T2 - 65. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. CY - Duisburg, Germany DA - 28.05.2018 KW - Evakuierung KW - Egress KW - Heterogenität KW - ASET KW - RSET PY - 2018 SN - 978-3-936050-28-8 SP - 189 EP - 204 PB - VdS Schadensverhütung GmbH Verlag CY - Köln AN - OPUS4-45082 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Life is branched — Hyperbranched polyphosphoesters, -di/amidates and –amides in epoxy resins N2 - The demands for modern flame retardants are higher than ever: a flame retardant must function effectively in a certain polymer matrix and avoid critical alterations to the material’s properties. Ideally, a flame retardant additive should be easily miscible and show no sign of leaching or blooming from the matrix. Additionally, the flame retardant should be non-toxic, non-accumulating and biocompatible. Hyperbranched polymers are a promising group of multifunctional flame retardants which fulfill these demands: their complex shape enables high miscibility and avoids leaching or blooming, while their high molecular weight potentially increases biocompatibility and lowers accumulation and toxicity. Moreover, they exhibit a low impact on polymer properties and a good flame retardant performance. This work examines the efficacy and mode of action of phosphorus-based hyperbranched polymeric flame retardants in bisphenol A-based epoxy matrices. To investigate the effect of the complex shape, the hyperbranched polymers are compared to their corresponding monomeric variants. Furthermore, the materials are synthesized to contain systematically varying oxygen-to-nitrogen ratios, allowing for new insight into what role the chemical surrounding of phosphorous plays in flame retardant efficacy. Using a multi-methodical approach, including thermogravimetric analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), hot stage FTIR, micro combustion calorimetry, differential scanning calorimetry, oxygen index (LOI), UL-94 tests and cone calorimetry experiments, the decomposition mechanisms and the flame retardant modes of action of these flame retardants in epoxy resins are investigated, shedding new light on the chemistry of flame retardancy. T2 - Flame 2018, 29th Annual Conference on Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials CY - Stamford, CT, USA DA - 20.05.2018 KW - Hyperbranched polymers KW - Flame retardancy KW - Fire retardant KW - Pyrolysis PY - 2018 AN - OPUS4-45129 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gluth, Gregor T1 - Geopolymer-bound intumescent coatings for fire protection N2 - Intumescent coatings for fire protection offer advantages over (non-intumescent) cementitious coatings and boards regarding speed of construction, architectural aesthetics, sometimes costs, and other features. However, conventional organic intumescent coatings as well as soluble silicate (waterglass) coatings form foams with low mechanical stability, and the latter coatings generally suffer from low resistance against humidity. Therefore, the search for novel intumescent coatings for more demanding conditions (e.g., abrasive environments) is a necessity in the context of steadily increasing requirements of society and industry. In this contribution, we present results on intumescent aluminosilicate coatings for fire protection that form foams with significantly increased mechanical strength. Two base formulations, a metakaolin/silica-based mix, adapted from Krivenko et al., and a silica/corundum-based mix, developed at Curtin University, as well as formulations modified with additives (Al(OH)3, Mg(OH)2, B2O3, Na2B4O7), were applied to steel plates (75 mm × 75 mm) and exposed to simulated fire conditions (fire curve according to ISO 834-1:1999). Temperature-time curves were recorded to assess the degree at which the coatings insulated the substrate. In addition, XRD, TG, oscillatory rheometry, and SEM were employed to characterise the coatings. The coatings were observed to partly expand during hardening due to H2 formation. When the hardened coatings were exposed to elevated temperatures they intumesced as expected, with the degree and nature of expansion dependent on the formulation. Oscillatory rheometry provided insights into the intumescent processes in an apparently brittle material. It revealed that the hardened aluminosilicate coatings became viscous (loss factor > 1) at 75–225 °C, in the temperature range of major water release, as opposed to a “standard” metakaolin-based geopolymer, which continued to behave as a solid. This explains the intumes¬cent behavior of the coatings, i.e. further expansion and foam formation. Microstructural analysis confirmed pore expansion and coalescence; XRD showed that the phases formed after heating (max. temperature ~840 °C) were of ceramic-type. The fire protection (defined here as the time for the steel substrate to reach the critical temperature of 500 °C) depended mainly on the thick¬ness of the fully expanded coating, i.e. after intumescence. An alumino¬silicate coating free of additives with an original thickness of 12 mm was able to protect the steel for >30 min. The addition of 10 % anhydrous borax (Na2B4O7) caused a significant improvement, such that an original coating thickness of only 6 mm was sufficient to protect the steel for ~30 min. This was caused by the formation of sodium metaborate dihydrate (NaB(OH)4) in the coating that led to a significantly extended dehydration plateau in the temperature-time curve at ~100 °C during the fire exposure. T2 - Alkali Activated Materials and Geopolymers CY - Tomar, Portugal DA - 27.05.2018 KW - Geopolymers KW - Fire protection KW - Fire proofing KW - Intumescence PY - 2018 AN - OPUS4-45088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Morys, Michael T1 - Facing hellfire – Ceramifying coatings for extreme conditions N2 - From halogenated flame retardants to non-halogenated to nanocomposites, each milestone in flame retardancy research led to an increase in performance and safety. With the rise of ceramic precursors in flame retardants, a new field of applications in extreme fire scenarios has become accessible. Intumescent coatings combined with precursors for ceramics show a high temperature transition to a ceramic foam, which provides much better fire resistance than conventional coatings at temperatures beyond 1200°C. Even a protection at 2000 °C for several minutes can be achieved. Combining the expansion property of traditional intumescent coatings with a ceramification at high temperatures leads to high-performance coatings, whose unique properties may prove useful for emergency insulation systems for re-entry bodies in the aerospace industry or special fire protection applications. In this study, the protection performance in extreme fire conditions, the development of the expansion and the following ceramic transition of a high-performance coating are investigated. To this end, a small scale high-performance burner setup was created. The coated (2.5/4 mm) steel plates (75 x 75 x 2 mm) were exposed to direct flame treatment of a propane-oxygen-burner controlled by two flow controllers. During the test, temperatures above of 1800 °C were reached and steel and flame temperature were recorded. Fire tests of different durations (1, 2.5, 5, 10 and 20 min) were performed. The residues of the different development stages were analysed with non-destructive µ-computed tomography and scanning electron microscopy. The 3D images of the computed tomography provide an insight into the developing cell structure and state of ceramification of the residues. T2 - Flame 2018, 29th Annual Conference on Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials CY - Stamford, CT, USA DA - 20.05.2018 KW - Ceramifying coating KW - Intumescent coating KW - Fire resistance KW - High-performance burner KW - Bench-scale fire testing PY - 2018 AN - OPUS4-45130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - Berücksichtigung von Personen mit körperlichen, geistigen oder altersbedingten Beeinträchtigungen in der Evakuierungsforschung N2 - Studien zur Erforschung von Kenngrößen der Bewegung von Personen wurden in der Vergangenheit meistens mit jungen und fitten Menschen durchgeführt. In Folge des demographischen Wandels und der Anforderungen an barrierefreies Bauen stellt sich die Frage, ob die so ermittelten Kenngrößen der Bewegung auch auf heterogene Personengruppen übertragen werden können. Da bei der Berechnung von Räumungszeiten zunehmend Ingenieurmethoden eingesetzt werden, deren Ergebnisse ganz wesentlich von den zu Grunde gelegten Bewegungsparametern, wie z. B. der freien Gehgeschwindigkeit, abhängen, hat die Validität der Kenngrößen maßgeblichen Einfluss auf die sicherheitstechnische Evaluation von Gebäuden und Versammlungsstätten. In diesem Artikel wird anhand aktueller Forschungsergebnisse aus Bewegungsstudien, an denen Menschen mit und ohne Beeinträchtigungen teilgenommen haben, der Einfluss der Heterogenität auf Kenngrößen der Bewegung vorgestellt. Darüber hinaus werden die Besonderheiten des Studienablaufs und die Möglichkeiten und Grenzen der Untersuchungsmethode dargestellt. Die Untersuchungen bestätigen, dass die Berücksichtigung besonderer Personengruppen signifikanten Einfluss auf die Kenngrößen der Bewegung hat und daher die Ergebnisse der Ingenieurmethoden beeinflusst und zukünftig bei heterogenen Personengruppen beachtet werden muss. T2 - 65. Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. CY - Duisburg, Germany DA - 28.05.2018 KW - Evakuierung KW - Egress KW - Heterogenität KW - ASET KW - RSET PY - 2018 AN - OPUS4-45083 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Kaudelka, S. A1 - Hauswaldt, S. T1 - Fire safety of FAÇADES with polystyrene foam insulation N2 - As part of energy‐efficient renovations or for the construction of new buildings often external thermal insulation composite (ETIC) are used. In 2015, in Germany almost 37 million square meters were installed. But several fires involving ETIC systems with polystyrene foam (EPS) insulation in Germany led to an extensive discussion about fire safety of such systems. A collection initiated by the Frankfurt fire service of façade fires which include polystyrene insulation foam1 shows that more than two thirds of all reported fires started in front of buildings. In half of these fires burning waste containers were the first burning objects. Consequently, German building authorities called for tests of existing approved ETIC systems with EPS insulation in a fire Scenario representing a burning waste container. As these tests revealed weaknesses in the existing ETIC systems measures were introduced to enhance the systems. However, the recently introduced German test standard DIN 4102‐20 does not take These changes into account. The DIN test represents a fire where flames emerge an opening but is downscaled regarding the size of the fire load and therefore does not represent a fully developed fire in a room. In ETIC systems with EPS insulation, the render is an important factor for the fire performance of these systems as collapse of the render usually leads to very rapid fire development. Intermediate scale tests with ETICs specimens indicate that mechanical damages of the render weaken the System significantly. Challenges and possible measures to enhance fire safety of ETIC systems are discussed. KW - Fire KW - Polystyrene KW - Facade PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2662 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 42 IS - 5 SP - 466 EP - 474 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-45747 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - van Hees, P. T1 - Editorial façade fire safety N2 - This Special Issue of Fire and Materials brings together a collection of papers that were presented at the 2016 Interflam conference in the Fire & Facades session along with recent submissions to the Fire and Materials Journal that are very relevant to the Fire and Facades subject. Having attended the Interflam conference, all Fire and Materials Journal editors who attended realised the importance of this topic. We felt it important that this session content would both be reviewed and made available to a wider audience and that it was timely that we featured this increasing important topic in our journal. Accordingly, authors of selected papers were invited to update and extend their papers for journal submission, and other appropriate peer review papers subsequently submitted to the Journal were included in the collection. KW - Fire KW - Safety KW - Facade PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2663 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 42 IS - 5 SP - 465 EP - 465 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-45748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hörold, Andreas A1 - Schartel, Bernhard A1 - Trappe, Volker A1 - Korzen, Manfred A1 - Bünker, J. T1 - Fire stability of glass-fibre sandwich panels: The influence of core materials and flame retardants N2 - Fire resistance has become a key property for structural lightweight sandwich components in aviation, shipping, railway vehicles, and construction. The development of future composite materials and components demands adequate test procedures for simultaneous application of compression and fully developed fire. Therefore an intermediate-scale approach (specimen size = 500 mm x 500 mm) is applied with compressive loads (up to 1 MN) and direct application of a burner to one side of the specimens, as established in aviation for severe burn-through tests. The influence of different core structures (polyvinylchloride foam, polyisocyanorate foam reinforced by stitched glass bridges, and balsa wood) was investigated for glass-fibre-reinforced sandwich specimens with and without flame retardants applied on the fabrics, in the matrix, and on surface for each specimen at the same time. Times to failure were increased up to a factor of 4. The intumescent coating prolongs the time to failure significantly. What is more, using the intrinsic potential of the front skin together with the core to protect a load bearing back skin in sandwich panels, the design of the core – here using the wood core – is the most promising approach. KW - Fire resistance KW - Fire stability KW - Glass-fibre-reinforced plastics KW - Composite KW - Core materials PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.11.027 SN - 0263-8223 SN - 1879-1085 VL - 160 SP - 1310 EP - 1318 PB - Elsevier AN - OPUS4-38622 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sut, Aleksandra A1 - Greiser, Sebastian A1 - Jäger, Christian A1 - Schartel, Bernhard T1 - Synergy in flame-retarded epoxy resin - Identification of chemical interactions by solid-state NMR N2 - The potential synergists aluminium diethylphosphinate (AlPi), boehmite (AlO(OH)) and melamine polyphosphate (MPP) were compared in flame-retardant epoxy resin (EP)/melamine poly(magnesium phosphate) (S600). The pyrolysis, the fire behaviour as well as the chemical interactions in the gas and condensed phases were investigated by various methods. Flammability was investigated by cone calorimeter and oxygen index (OI). The thermal and thermo-oxidative decomposition were studied by thermogravimetric analysis coupled with FTIR spectrometer. The special focus was on the Investigation of structural changes in the condensed phase via solid-state NMR of 27Al and 31P nuclei. By the comparison of epoxy resin with only one additive or with S600 in combination with AlPi, AlO(OH) or MPP, it was possible to calculate the synergy index. The best performance in terms of fire behaviour was observed for EP/S600/MPP with a PHRR (Peak heat release rate) of 208 kW m-2 due to slight synergy. In the case of THE (total heat evolved), clear synergy occurred for EP/S600/AlPi and EP/S600/AlO(OH). By solid-state NMR, different phosphates and aluminates were identified, indicating the chemical interactions between S600 and AlPi, AlO(OH) or MPP. The systematic multi-methodical approach yielded insight into the synergistic effects in the flame-retarded epoxy resin. KW - Synergy KW - Epoxy resin KW - Flame retardancy KW - Melamine poly(magnesium phosphate) KW - Solid-state NMR PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1007/s10973-016-5934-4 SN - 1388-6150 SN - 1588-2926 VL - 128 IS - 1 SP - 141 EP - 153 PB - Springer AN - OPUS4-39298 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rabe, Sebastian A1 - Schartel, Bernhard T1 - The rapid mass calorimeter: Understanding reduced-scale fire test results N2 - The effects of reducing specimen size on the fire behavior of polymeric materials were investigated by means of the rapid mass calorimeter, a high-throughput Screening instrument. Results from the rapid mass calorimeter were compared with those from the cone calorimeter. Correlation coefficients between the different measures of each method and between the two methods are discussed to elucidate the differences and similarities in the two methods. Materials with characteristic heat release rate (HRR) curves in the cone calorimeter were evaluated in detail. The rapid mass calorimeter produces valuable and interpretable results with HRR curve characteristics similar to cone calorimeter results. Compared to cone calorimeter measurements, material savings of 96% are achieved, while maintaining the Advantages of a macroscopic fire test. KW - Rapid mass calorimeter KW - High throughput KW - Cone calorimeter KW - Flame retardancy PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2016.11.027 SN - 0142-9418 VL - 57 SP - 165 EP - 174 PB - Elsevier AN - OPUS4-38739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Room fires - Changes in room fires and impact on safety of buildings and inhabitants N2 - Fires in homes are responsible for about 80 % of all fire fatalities in Germany. It has been known for some time that modern materials tend to burn differently from older materials and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades. Complementary to the large scale tests performed before, a test series of four experiments in living rooms with adjacent rooms has been performed with the Frankfurt fire service and BAM, the German Federal Institute for Material Research and Testing. The influence of older and modern furniture and ventilation conditions on the fire and smoke development of fires in homes have been investigated as well as the differences in conditions for inhabitants who are in the room of fire origin or in the adjacent room were assessed, figure 1.In addition, buildings have changed significantly in recent years. The need for energy conservation has led to new applications as solar panels, batteries for storage of electrical power and a variation of insulation materials. The possible combustibility of all these applications only slowly comes into consideration. It has been known for some time that modern materials tend to burn differently from older materials and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades. A test series of four experiments in living rooms with adjacent rooms has been performed with the Frankfurt fire service and BAM, the German Federal Institute for Material Research and Testing, to investigate on hand the influence of older and modern furniture and ventilation conditions on the fire and smoke development of fires in homes and on the other hand the to assess the differences in conditions for inhabitants who are in the room of fire origin or in the adjacent room. At the same time we face an ageing population that will be less mobile and might need more assistance than ever before. This influences directly the ability to escape and the time needed. Although for the last decades we saw a decrease in the number of deaths from fires we should not assume that this trend must continue. On one hand, we might have benefited from safer electrical appliances, measures as smoke detectors and non-combustible stair cases and advanced medical treatment. On the other hand, nowadays we face the situation that buildings change significantly in shape, air tightness and used building materials. At the same time building contents change significantly as in increasing amount of consumer products stored at home and change of the materials of the consumer products and furniture. In addition, we face changes in our demography with an ageing population and an increasing inclusion of persons with disadvantages which influences the ability to escape directly. This set of changes is not reflected by a change in the building codes yet. T2 - Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Room fires KW - Buildings KW - Insulation KW - Inhabitants PY - 2017 AN - OPUS4-39660 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Bench-scale fire testing tailored for research and development N2 - - STT MuFu+ oven for intumescent coatings - Rapid Mass Calorimeter for high throughput screening - Bench-scale Cable Testing Module - Fire stability of composites T2 - 15th SKZ Conference on Trends in Fire Safety and Innovative Flame Retardants for Plastics CY - Würzburg, Germany DA - 14.03.2017 KW - STT MuFu+ KW - Rapid mass calorimeter KW - Fire stability KW - Bench-scale fire resistance tests KW - Cable KW - Intumescent coatings PY - 2017 AN - OPUS4-39447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Influence of modern furniture on the fire development in fires in homes large scale fire tests in living rooms N2 - About 80 % of all fire fatalities in Germany occur in fires in homes1. UK statistics show that living and bed room fires are more often responsible for fatalities than kitchen fires although kitchen fires occur much more often2. It has been known for some time that modern materials tend to burn differently from older materials and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades3-7. To investigate the influence of modern furniture and ventilation conditions of fires in homes a series of four large scale tests in two living rooms with adjacent rooms was performed by BAM and the Frankfurt fire service8. Two living rooms, one with older furniture and one with modern furniture were tested twice each. Each test started with the ignition of a paper cushion on an upholstered chair. The influence of modern materials on the fire development was investigated as well as the influence of the ventilation on the fire development. Two tests with closed windows and two tests with open windows were performed. Temperatures were measured in the living rooms and the adjacent rooms, gas compositions were measured in the adjacent rooms and videos were taken in all rooms. The ventilation as well as the different materials influenced the fire development regarding temperatures in the rooms and smoke production and composition significantly. The fire in the living room with modern furniture developed faster than the same setting with older furniture. More ventilation (open window) led to higher temperatures in the rooms and faster fire development as well. Smoke gas composition was measured in the adjacent rooms to assess the positive effect for a person being in the adjacent room and not in the room of fire origin. In all settings an upholstered chair was the first burning item. The modern upholstered chair was investigated in three pre-experiments under different conditions to enhance the understanding of the living room fires. The measured mass losses and derived mass loss rates have been used for numerical modelling of the pre-experiments. T2 - Fire and Materials Konferenz CY - San Francisco, USA DA - 06.02.2017 KW - Room fires KW - Furniture KW - Materials PY - 2017 AN - OPUS4-39659 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Bericht über aktuelle Forschungsthemen aus der BAM N2 - Vortrag über aktuelle Forschungsthemen der BAM im Bereich Fire Science T2 - AGBB Forum Schadenverhütung CY - BAM, Berlin DA - 15.11.17 KW - Forschung KW - Fire science PY - 2017 AN - OPUS4-42926 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame and fire retardancy of fibre reinforced polymer composites N2 - Carbon fibre (CF) and glass fibre (GF) reinforced polymers are used for diverse applications such as electronics/electrical engineering, transportation (railway vehicles, shipping, aviation) and construction. The fire behaviour of composites differs in comparison to polymers. Fibres behave often inert with respect to pyrolysis, but they change the melt flow and dripping behaviour, the heat absorption and transfer, the amount and properties of the fire residue and so on. Flame and fire retardancy concepts are needed not only suitable for the different fire protection goals typical for each application, but also tailored for composites. The field is illuminated by examples taken from different projects carried out in the group of the author in the recent years. The examples target on different applications through achieving V0 in UL 94 testing (reaction to small flame controlling the fire risks in the beginning of a fire), reducing heat release rate and fire load in the cone calorimeter (fire risks under forced flaming combusting controlling the contribution to developing fires) and investigating the fire stability when a severe flame is directly applied (key property in fully developed fires). Approaches to halogen-free flame retardancy in GF reinforced thermoplastics and CF reinforced thermosets are presented as well as building up a bench and intermediate scale testing of composites in fire applying mechanical load and direct flame exposure simultaneously. The understanding of fire behaviour and flame retardancy mode of actions in composites is a promising basis for target-oriented development. The role of flame inhibition, charring and protective layer formation is discussed in composites. Successful concepts are presented for flame retardancy tailored for different application as well as general guidelines for future development. Different phosphorus flame retardants are proposed to achieve halogen-free flame retardancy in applications demanding limited fire risks with respect to ignition and developing fires. Different protective approaches are sketched for addressing the fire resistance of composite that is the most important fire risk for structural applications. T2 - International Workshop on Nanostructured Materials and Their Use in Fire Retardancy Applications CY - Stockholm, Sweden DA - 23.11.2016 KW - Composites KW - Fire resistance KW - Flame retardancy KW - Composites in fire KW - Fire testing PY - 2016 AN - OPUS4-38565 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Antje A1 - Langfeld, Kirsten A1 - Ulmer, B. A1 - Andrievici, V. A1 - Hörold, Andreas A1 - Limbach, P. A1 - Bastian, Martin A1 - Schartel, Bernhard T1 - Halogen-free Multicomponent Flame Retardant Thermoplastic Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene Elastomers Based on Ammonium Polyphosphate – Expandable Graphite Synergy N2 - Developing flame retarded thermoplastic elastomers (TPES) based on styrene−ethylene−butylene−styrene, polypropylene, and mineral oil is a challenging task because of their very high fire loads and flammability. A promising approach is the synergistic combination of expandable graphite (EG) and ammonium polyphosphate (APP). Cone calorimetry, oxygen index, and UL 94 classification were applied. The optimal EG:APP ratio is 3:1, due to the most effective fire residue morphology. Exchanging APP with melamine-coated APPm yielded crucial improvement in fire properties, whereas replacing EG/APP with melamine polyphosphate did not. Adjuvants, such as aluminum diethyl phosphinate (AlPi), zinc borate, melamine cyanurate, titanium dioxide, dipentaerylthritol, diphenyl-2-ethyl phosphate, boehmite, SiO2, chalk, and talcum, were tested. All flame retardants reinforced the TPE-S. The combination with AlPi is proposed, because with 30 wt % flame retardants a maximum averaged rate of heat emission below 200 kW m−2 and a V-0 rating was achieved. Multicomponent EG/APP/adjuvants systems are proposed as a suitable route to achieve efficient halogen-free flame retarded TPE-S. KW - Thermoplastic elastomers KW - Amonium polyphosphate KW - Expandable graphite KW - Synergy PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b01177 SN - 0888-5885 VL - 56 IS - 29 SP - 8251 EP - 8263 PB - ACS Publications AN - OPUS4-41509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Timme, Sebastian A1 - Trappe, Volker A1 - Korzen, Manfred A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire stability of carbon fiber reinforced polymer shells on the intermediate-scale N2 - The fire stability of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) shell structures was investigated using an intermediate-scale test setup. The shell specimens are representative of typical load-bearing CFRPs in modern civil aviation. The CFRP shell specimens were exposed to a fully developed fire with direct flame impingement to one side at a heat flux of 182 kW/m2. Specimens were simultaneously loaded with constant compressive force equal to 40% of the ultimate failure load. CFRP shells and four different fire retarding configurations, using integrated protective layers, were investigated. Unprotected CFRP specimens failed after just 27 s. Specimens with integrated protective layers with low heat conductivity and high burn-through resistance showed the most promising results. An integrated titanium foil decelerated the decomposition of the epoxy matrix and increased the time to failure by 68% compared to the unprotected CFRP shell. KW - Fire stability KW - Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) KW - Thermomechanical properties KW - Buckling KW - Fully developed fire PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.07.025 SN - 0263-8223 SN - 1879-1085 VL - 178 SP - 320 EP - 329 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-41283 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Weathering resistance of halogen-free flame retardancy in thermoplastics N2 - Weathering resistance of halogen-free flame retardancy in thermoplastics - Durability of fire retardancy - Impact of different exposure condition - Degradation with respect to different fire tests T2 - 17th SKZ Conference on Trends in Fire Safety and Innovative Flame Retardants for Plastics CY - Online Meeting DA - 18.05.2021 KW - Durability KW - Flame retardant KW - Aluminum hydroxide (ATH) KW - Weathering KW - Cable KW - TPU KW - EVA KW - Polyamide 6.6 KW - Aluminium diethylphosphinate PY - 2021 AN - OPUS4-52680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Deng, C. A1 - Yin, Huajie A1 - Li, R.-M. A1 - Huang, S.-C. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wang, Y.-Z. T1 - Modes of action of a mono-component intumescent flame retardant MAPP in polyethylene-octene elastomer N2 - A mono-component intumescent flame retardant named ethylenediamine-modified ammonium polyphosphate (MAPP) is used in polyethylene-octene elastomer (POE). Insight into the flame-retardant mechanisms of the MAPP is provided from a new perspective. The fire performance of POE/MAPP composites is investigated by oxygen index (OI) and vertical burning (UL-94) tests. POE Composite containing 35 wt% MAPP achieves a V-0 rating, and its OI is 29.3 vol%. The thermogravimetric Analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectra (FTIR) confirm that the incorporation of ethylenediamine changes the thermal decomposition of APP, mainly resulting in the formation of char layer with a thermally stable structure. Cone calorimeter analysis revealed the flame-retardant modes of action of MAPP in POE under forced-flaming conditions. Quantitative analysis illustrates that both the residue due to charring and the fuel dilution/flame Inhibition resulting from the release of incombustible products/ phosphorus species decrease the total heat release (fire load) by 20e28%. The residue increases linearly with increasing MAPP content, whereas the reduction in effective heat of combustion levels off. Moreover, the flame-retardant effect resulting from the protective properties of the char is discovered to be the dominant mode of action (up to 85% reduction) with respect to the peak heat release rate, leading to the excellent flame retardancy of POE/MAPP. KW - Ammonium polyphosphate KW - Flame retardant KW - Carbonization KW - Elastomer PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017.03.006 SN - 0141-3910 SN - 1873-2321 VL - 138 SP - 142 EP - 150 PB - Elsevier AN - OPUS4-39901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul T1 - A score regarding the need for assistance - considering pedestrians with impairments in evacuation planning N2 - The capabilities of pedestrians for evacuation have a significant impact on the time required to reach a safe place. Usually, the evacuation is split into two main stages: pre-movement-phase and movement-phase. For both a large number of studies investigate different representations of behaviour and impacts. But the influence of impairments is usually not taken into account. In addition, most of the scientific researches focus the investigation of the movement phase. This publication presents a novel approach to score the need for assistance and to estimate the effect on evacuation performance. The proposed score considers characteristic impairments in three dimensions of behaviour: reception, perception and realisation. In an unannounced evacuation training in a sheltered workshop, the evacuation behaviour and pre-movement phase were analysed. The analysis indicates that the pre-movement time depends on the kind of impairment as well as on organisational boundaries. Despite the special needs for assistance, the evacuation process in a sheltered workshop is quite similar to other sub-populations. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Human behaviour KW - Human factors KW - Egress KW - Evacuation KW - Persons with impairments PY - 2017 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 AN - OPUS4-40053 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Watolla, Marie-Bernadette A1 - Gluth, Gregor A1 - Sturm, Patrick A1 - Rickard, W.D.A. A1 - Krüger, Simone A1 - Schartel, Bernhard T1 - Intumescent geopolymer-bound coatings for fire protection of steel N2 - The passive fire protection of steel structures and other load-bearing components will continue to gain importance in future years. In the present contribution, novel intumescent aluminosilicate (geopolymer-bound) composites are proposed as fire-protective coatings on steel. Steel plates coated with these materials were exposed to the standard temperature-time curve as defined in ISO 834 – 1:1999. The coatings partially foamed during curing and expanded further during thermal exposure, demonstrating their intumescent characteristic.Thermogravimetryandoscillatory rheometry determined that the intumescent behavior is attributed to a transition to a viscous state (loss factor > 1) in the temperature range of major water release, differing from conventional geopolymers. XRD and SEM images showed that the coatings had characteristics of ceramic or glass-ceramic foams after fire resistance testing, suggesting superior performance under challenging conditions. The thickness of the coatings influenced their foaming and intumescent behavior and thus the time for the coated steel plates to reach 500 °C. A number of additives were also studied with the best performance obtained from samples containing sodium tetraborate.Acoating of just 6mmwas able to delay the time it takes for a steel substrate to reach 500 °C to more than 30 minutes. KW - Geopolymers KW - Fire protection KW - Intumescence KW - Coatings KW - Fire resistance PY - 2017 UR - https://www.ceramic-science.com/articles/all-articles.html?article_id=100558 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2017-00035 VL - 8 IS - 3 (Topical issue: Geopolymers) SP - 351 EP - 364 PB - Göller Verlag CY - Baden-Baden AN - OPUS4-42139 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schwarzer, M. A1 - Korwitz, A. A1 - Komber, H. A1 - Häußler, L. A1 - Dittrich, Bettina A1 - Schartel, Bernhard A1 - Pospiech, D. T1 - Phosphorus-containing polymer flame retardants for aliphatic polyesters N2 - Polyesters with 9,10-dihydro-9-oxy-10-phosphaphenanthrene-10-oxide-containing comonomers are synthesized aiming to improve the flame retardancy of aliphatic polyesters such as poly(butylene succinate) and poly(butylene sebacate). The influence of the chemical structure on the thermal decomposition and pyrolysis is examined using a combination of thermogravimetric analysis (TGA), TGA-Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, and microscale combustion flow calorimetry. Thermal decomposition pathways are derived and used to select suitable candidates as flame retardants for PBS. The fire behavior of the selected polymers is evaluated by forced-flaming combustion in a cone calorimeter. The materials show two modes of action for flame retardancy: strong flame inhibition due to the release of a variety of molecules combined with charring in the solid state. KW - Synthesis KW - Flame retardant KW - Aliphatic polyester KW - DOPO PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/mame.201700512 SN - 1438-7492 SN - 1439-2054 VL - 303 IS - 2 SP - 1700512-1 EP - 1700512-16 PB - Wiley VCH Verlag AN - OPUS4-44334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung N2 - Vortrag zu deutschen und europäischen Regelungen bezüglich Fassaden mit Polystyroldämmung T2 - Dämm und Brandschutz, Verbraucherschutz CY - Berlin, Germany DA - 28.02.2018 KW - Dämmung KW - Fassade KW - Brandschutz PY - 2018 AN - OPUS4-44346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Schumann, J. A1 - Boltes, M. A1 - Holl, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - The influence of individual impairments on crowd dynamics N2 - Emergency exits as bottlenecks in escape routes are important for designing traffic facilities. Especially the fundamental diagram is a crucial performance criterion for assessment of pedestrians' safety in facilities and an important basis for calculation methods. For this reason, several studies were performed during the last decades which focus on the quantification of movement through bottlenecks. These studies were usually conducted with populations of homogeneous characteristics to reduce influencing variables and for reasons of practicability. Studies which consider heterogeneous characteristics in performance parameters are rarely available. In response and to reduce this lack of data a series of well-controlled large-scale movement studies considering pedestrians with different disabilities was carried out. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Evacuation PY - 2019 VL - 2019 SP - 775 EP - 791 PB - Interscience CY - London, UK AN - OPUS4-48647 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geoerg, Paul A1 - Schumann, J. A1 - Holl, S. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - The Influence of Wheelchair Users on Movement in a Bottleneck and a Corridor N2 - Emergency exits as bottlenecks in escape routes are important for designing traffic facilities. Particularly, the capacity estimation is a crucial performance criterion for assessment of pedestrians' safety in built environments. For this reason, several studies were performed during the last decades which focus on the quantification of movement through corridors and bottlenecks. These studies were usually conducted with populations of homogeneous characteristics to reduce influencing variables and for reasons of practicability. Studies which consider heterogeneous characteristics in performance parameters are rarely available. In response and to reduce this lack of data a series of well-controlled large-scale movement studies considering pedestrians using different types of wheelchairs was carried out. As a result it is shown that the empirical relations are strongly affected by the presence of participants with visible disabilities (such as wheelchair users). We observed an adaption of the overall movement speeds to the movement speeds of participants using a wheelchair, even for low densities and free flow scenarios. Flow and movement speed are in a complex relation and do not depend on density only. In our studies, the concept of specific flow fits for the nondisabled subpopulation but it is not valid for scenario considering wheelchair users in the population. KW - Evacuation PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1155/2019/9717208 SN - 0197-6729 SP - Article ID 9717208-1 EP - 17 PB - Wiley, Hindawi AN - OPUS4-48639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Andrea A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Quantitative risk analysis and numerical investigation to determine critical fire scenarios in the environment of handicapped people N2 - Crisis management, particularly the evacuation of handicapped People during a fire scenario presents a highly demanding challenge for nursing staff and rescue forces on site. The German research Project SiME is an interdisciplinary cooperation of university and non-university research institutions as well as medium-sized companies, which work together to develop strategies to manage such critical scenarios. In the SiME project, which is funded by the German Federal Ministry of Education and Research, evacuation characteristics of pedestrians with physical, mental or age-related disabilities are investigated to fit consisting numerical evacuation models with data. One of the major tasks of the OvGU was to set up a database of scenarios related to fire, explosion or substance releases in the working and living environment of handicapped people. Therefore, more than 463 fire Events occurring over the last decade in Germany were documented in this database and categorized by a suitable assignment of characteristics e.g. location of fire, ignition source, number of fatalities and injured. The evaluated data were the basis for carrying out a quantitative risk analysis. Thus event trees were set up for different integrative infrastructures with which occurrence probabilities for different scenarios could be calculated for each path. The extent of damage, as a quantity describing the impact, was assumed to be personal injury or death or serious injury. By a risk assessment critical Scenarios could be derived from the risk analysis. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 1.07.2019 KW - Evacuation PY - 2019 VL - 2019 SP - 795 EP - 806 PB - Interscience CY - London, UK AN - OPUS4-48649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - European Approach to assess the fire Performance of façades N2 - In this study included: The consideration of a façade kit as a construction product The consideration of a façade as a part of a specific building. In some national regulations this would mean that detailing such as window openings may also need to be considered. Fire scenario identification for each of the Member States that regulate for the fire performance of the façade system based on alternative assessment methods. T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Europe PY - 2019 AN - OPUS4-48642 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Yam A1 - Ma, C. A1 - Zhou, F. A1 - Hu, Y. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame retardant flexible polyurethane foams based on phosphorous soybean-oil polyol and expandable graphite N2 - A phosphorous soybean-oil–based polyol was derived via epoxidation and ring opening reaction as an alternative to petrochemical-based polyol for the synthesis of flexible polyurethane foams (FPUFs). 5-wt.% and 10-wt.% of expandable graphite (EG) were added to further improve flame retardancy. The mechanical properties (tensile strength and compression stress) of the foams were investigated. Thermogravimetric analysis (TGA) coupled with Fourier-transform infrared (FTIR) were conducted to evaluate the pyrolysis; limiting oxygen index (LOI), UL 94 and cone calorimeter were performed to analyze the fire performance of the foams; smoke density chamber was used to investigate the smoke released during burning. When 10-wt.% of EG was used, the flame retardancy of the foams was much enhanced due to the synergistic effect between phosphorus and EG. The char yield was three times higher (54wt.%). The fire load MARHE approached 100 kWm−2, half of the value expected for a superposition. The combination of phosphorous polyols and EG is proposed as strategy for future flame retarded FPUFs. KW - Phosphorous soybean-oil–based polyol KW - Flexible polyurethane foam KW - Expandable graphite KW - Flame retardancy KW - Smoke measurement PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2021.109656 SN - 0141-3910 VL - 191 SP - 9656 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhou, F. A1 - Ma, C. A1 - Zhang, K. A1 - Chan, Yin Yam A1 - Xiao, Y. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Döring, M. A1 - Wang, B. A1 - Hu, W. A1 - Hu, Y. T1 - Synthesis of Ethyl (Diethoxymethyl)phosphinate Derivatives and Their Flame Retardancy in Flexible Polyurethane Foam: Structure-flame Retardancy Relationships N2 - Three novel liquid ethyl (diethoxymethyl)phosphinate derivatives (EDPs) were synthesized and incorporated into flexible polyurethane foams (FPUFs). The flame retardancy of FPUFs were evaluated by limiting oxygen index (LOI), vertical burning and cone calorimetry tests, and the results indicated the structure-flame retardancy relationship of EDPs. Among these EDPs, P-(diethoxymethyl)-N-phenylphosphonamidate (EDPPA) exhibited the best flame retardant effect, methyl 3-((diethoxymethyl)(ethoxy)phosphoryl)propanoate (EDPMA) the second, and ethyl phenyl (di-ethoxymethyl)phosphonate (EDPPO) the worst. When the incorporation of EDPPA was 10 wt%, the FPUFs could self-extinguish and pass the vertical burning test. Meanwhile, the LOI value of FPUF-PA increased to 23.6% with 20 wt% loading of flame retardant. According to the investigation of volatiles during the thermal degradation of FPUFs and the morphologies of char residues after cone test, we inferred the pos- sible flame retardant mechanism. The results indicated that EDPs could release phosphorus-containing compounds in the gas phase, which would generate phosphorus-containing radicals and play the role of radical scavenger. In the condensed phase, EDPs can promote the formation of dense, intact and thermal stably char layer on the surface of FPUFs. Moreover, we found that the structure influence on flame retardancy was attributed to the atoms linked to the central phosphorus. Our results indicate that these EDPs are promising flame retardants in FPUFs that can be applied to improve the flame retardancy of FPUFs in various practical applications. KW - Ethyl (diethoxymethyl)phosphinate derivatives KW - Flame retardant KW - Flexible polyurethane foam KW - Structure-flame retardancy relationship PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2021.109557 SN - 0141-3910 VL - 188 SP - 109557 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Fouad, N. A. T1 - Brandsicherheit von Bussen N2 - Grundsätzlich lässt sich sagen, dass Busbrände relativ häufig auftreten, auch wenn sich das im öffentlichen Bewusstsein nicht unbedingt widerspiegelt. In Deutschland gibt es keine einheitliche Brandstatistik, nach einer eigenen Internetrecherche brennt im Schnitt aber etwa an jedem zweiten Tag ein Bus in Deutschland. Auch eine interne Umfrage eines Verbands von Busbetreibern bestätigte die Häufigkeit von Bränden: Ungefähr 1 Prozent der Busse hatte im Jahr einen Brandfall – wobei hier auch kleinere Ereignisse mitgezählt wurden. Die britische Statistik bestätigt diese Zahlen. Sie führt für die letzten 10 Jahre ca. 11900 Brände pro Jahr in Fahrzeugen, davon ca. 315 pro Jahr in Bussen auf. Brände in Bussen sind für die Passagiere eine große Gefährdung, da sie sich meist sehr schnell ausbreiten. Zwei schwere Brände ereigneten sich in Deutschland 2008 und 2017. KW - Bussicherheit KW - Vorschriften KW - Brandprüfungen PY - 2021 SN - 978-3-433-03295-4 VL - 2021 SP - 386 EP - 398 PB - Ernst und Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-53090 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Anderson, J. T1 - Editorial: Special issue facades N2 - Facade fires are of growing concern worldwide. Severe facade fires in different parts of the world as well as activities in many countries regarding the testing of facades show the urgency of the fire safety challenges in façade fires. The need for knowledge and a wide Archive of work in this area has become evident after recent incidents which involved extensive facade fires. These include the tragic fires in Dubai and Grenfell Tower in 2017 in the United Kingdom. In many cases, the widespread live news coverage of the events and size of These fires has emphasized the need for progress in the understanding of the processes involved in these fires and put pressure upon the fire safety engineering community to find effective solutions. KW - Facade fire PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1002/fam.3001 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 45(5) IS - Special issue: Facade fire safety SP - 585 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-53093 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Brandt, J. ED - Troitzsch, J. ED - Antonatus, E. T1 - Motor Vehicles N2 - The amount of plastic and synthetic materials is still growing in all sectors of everyday life. In the automotive industry, plastic materials are now widely used in vehicles because of their excellent mechanical properties and their light weight combined with low production costs. However, plastic materials are flammable and can generate toxic smoke gases which can endanger passengers’ lives in the event of fire. KW - Transport KW - Bus fire KW - Safety PY - 2021 SN - 978-1-56990-762-7 VL - 2021 SP - 537 PB - Hanser CY - München ET - 4 AN - OPUS4-53094 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Chan, Yin Yam T1 - Flame retardant flexible polyurethane foams using phosphorous soybean-oil-based polyol and expandable graphite N2 - A phosphorous soybean-oil-based polyol was synthesized, successfully incorporated into flexible polyurethane foam (FPUF) and synergistically combined with expandable graphite. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Bio-based KW - Polyurethane KW - Foam KW - Expandable graphite KW - Synergy PY - 2021 AN - OPUS4-53199 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Falkenhagen, Sandra F. T1 - Flame Retardant Properties of Kenaf Fibre-reinforced Bio Epoxy Composites N2 - A commercially available bio epoxy resin with kenaf fibers and halogen free inorganic and organic flame retardants, respectively, is investigated concerning its thermal stability and fire performance. Particular attention has been paid to the difference of short fibers, fiber mats and woven materials. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Bio-composite KW - Thermoset KW - Phosphorus flire retardant KW - Kenaf PY - 2021 AN - OPUS4-53201 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hupp, Vitus T1 - Adhesive Tapes in Construction and Passenger Transport - Blessing of Curse in Fires? N2 - The influence of pressure sensitive adhesive (PSA) tapes as adhesive layers on the burning behaviour of bonded materials has been investigated. Single-sided tapes as an outer connection between construction materials have large influence on flammability, flame spread and fire resistance. In contrast, double sided tapes only take a small impact on the flammability but can drasticly change the burning behaviour in developing fires. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Adhesive KW - Fire Retardant KW - Pressure sensitive adhesive (PSA) KW - Flammability PY - 2021 AN - OPUS4-53204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Waste not, Want not: Leather Industrial Waste as a Fire Retardant Adjuvant in EVA N2 - An interesting fire retardant behavior of leather wastes collected from local tannery industry was observed in a detailed study on morphological, pyrolysis, forced combustion, flammability, mechanical and rheological properties. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Leather KW - Industrial waste KW - Circular economy KW - Bio-filler KW - Sustainability KW - Ethylene vinyl acetate PY - 2021 AN - OPUS4-53205 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Multifunctional Graphene in Flame Retarded Polybutadiene/ Chloroprene/ Carbon Black Composites N2 - Multilayer graphene is investigated as a multifunctional nanofiller to polybutadiene/ chloroprene rubbers (BR/CR) that partially substitutes carbon black (CB) and aluminum trihydroxide (ATH). Loadings of only 3 parts per hundred rubber (phr) MLG replaced 15 phr of CB and/or 3 phr of ATH in BR/CR nanocomposites. Mechanical and fire behavior were investigated, and results point to improved rheological, curing and mechanical properties of MLG-containing rubber composites. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Graphene KW - Rubber KW - Fire Retardant KW - Nanofiller KW - Nanocomposite KW - ATH PY - 2021 AN - OPUS4-53202 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gleuwitz, F. Robert T1 - Non-vegan flame retardant biocomposites N2 - Products and by-products of the invertebrate and vertebrate farming, respectively, are shown to be promising bio-based flame retardant adjuvants in epoxy thermosets. While the addition of bone meal results in the formation of an inorganic shield, protein-based powders from insects provide an intumescent behavior under forced flaming conditions. Combining the latter with a common flame retardant such as ethylene diamine phosphate, the charring efficiency and self-extinguishing properties can be further enhanced. T2 - 18th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials, FRPM21 CY - Budapest, Hungary DA - 29.08.2021 KW - Bio-based KW - Insects KW - Epoxy KW - Intumescence KW - Flame retardancy PY - 2021 AN - OPUS4-53219 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wilkie, Charles A. A1 - Camino, G. T1 - Recommendations on the scientific approach to polymer flame retardancy: Part 2 - concepts N2 - The usage of concepts in scientific communication is critical to our ability to inform the reader about work that has been performed. The significance and thus the quality of scientific discussion rely on the precise use of concepts. In this second part of a two-part paper, concerning the scientific basis of polymer fire retardancy, the proper use of concepts is addressed. Distinct concepts in flame retardancy are discussed, such as fire residue, the correlation of fire performance with char yield according to van Krevelen, catalysis, and wicking. Synergy is discussed in detail, as well as approaches to quantify it, due to its importance for flame retardant polymers. The preceding first paper (part 1) discussed the proper use of scientific terms, thermal analysis, and fire testing. Thus, together these two papers support the community by offering recommendations and addressing some of the most relevant points. They encourage to review scientific practice in the field of flame retardancy of polymers. KW - Char KW - Synergism KW - Flame retardancy KW - Flammability KW - Fire growth indices KW - Synergy index PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1177/0734904116675370 SN - 0734-9041 SN - 1530-8049 VL - 35 IS - 1 SP - 3 EP - 20 PB - Sage AN - OPUS4-39084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lorenzetti, Alessandra A1 - Dittrich, Bettina A1 - Schartel, Bernhard A1 - Roso, M A1 - Modesti, M T1 - Expandable graphite in polyurethane foams: The effect of expansion volume and intercalants on flame retardancy N2 - Several expandable graphites (EGs), differing in Expansion volume but with the same mean size, are compared as flame retardants in polyurethane (PUR) foams. Not only common sulfur-intercalated graphites are investigated but also a new one intercalated with phosphorus. The main aim of this article is to understand which properties of EG are important for its flame retardancy effectiveness in PUR foams. Thermal stability, flammability, and fire behavior are analyzed through limiting oxygen index and cone calorimeter tests. Detailed characterization of the phosphorus-intercalated graphite is also provided as well as physical–mechanical characterization. The results show that the well-known sulfur-intercalated graphites and the one with phosphorus both enhance the residue yield, induce a protective layer, and thus efficiently flame-retard PUR foams. While the expansion volume of the EGs had a surprisingly limited influence on the performance of the foams, at least in the range tested, the most important feature Controlling the effectiveness of EG in terms of flame retardant PUR foams was the type of intercalant. The presence of EG affected the physical–mechanical properties of the foams; however, no significant effect of the expansion volume or intercalant type has been revealed on the physical–mechanical properties of the foams. KW - Degradation KW - Flame retardance KW - Foams KW - Polyurethane KW - Thermogravimetric analysis PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/app.45173 SN - 1097-4628 SN - 0021-8995 VL - 134 IS - 31 SP - Article 45173, 1 EP - 8 PB - Wiley AN - OPUS4-40606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flammgeschütztes PUR: Eine (alte,) aktuelle und zukünftige Herausforderung N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über die Thematik der flammgeschützten Polyurethanwerkstoffe, d.h. thermoplastisches und elastomeres Polyurethan (TPU, PUR), PUR Hard- und Weichschäume, PUR Coatings. Die Werkstoffcharakteristika wie Pyrolyse, effektive Verbrennungswärme, Rückstandsausbeute, Verarbeitungsparameter und kg-Preis definieren die Anforderungen an Flammschutzlösungen. Der Flammschutz ist spezifisch für das Material ausgelegt, aber auch für die verschiedenen Anwendungen (Automobilbau, Schienenfahrzeuge, Bauwesen, Elektrotechnik, usw.), d.h. um verschiedene Brandtests zu bestehen. Die Pyrolyse und das Brandverhalten von PUR und PUR-Schäumen sowie der flammgeschützten Varianten wird diskutiert. Die gängigen Flammschutzmittel(-kombinationen) für PUR Hard- und Weichschaum sowie thermoplastisches und elastomeres PUR werden zusammengefasst. T2 - PUR Forum CY - Leipzig, Germany DA - 17.05.2017 KW - Polyurethan KW - Brandverhalten KW - Flammschutz KW - PUR Hardschaum KW - PUR Weichschaum KW - TPU PY - 2017 AN - OPUS4-40423 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert T1 - Evaluation magneto-mechanischer Effekte in hochauflösenden Magnetfeldmessungen durch Neutronendiffraktion N2 - Die mechanische Spannung ist ein maßgeblicher Parameter ferromagnetischer Materialien. Wird ein solches Material unter die Curie Temperatur abgekühlt, zerfällt es spontan in nahezu selbstgesättigte magnetische Domänen. Diese Magnetisierung führt gleichzeitig zu einer Verformung der mit ihr gekoppelten Kristallgitter. Ein Effekt der auch reziprok gilt: wird die Gitterverformung durch eine Spannung behindert ändert sich zwangsweise der magnetische Zustand. Man kann annehmen, dass zwischen unterschiedlichen, für sich aber homogen verspannten Werkstoffbereichen, lokale magnetische Streufelder auftreten, weil magneto-mechanische Effekte eine Inkompatibilität der Domänenstruktur induzieren. Bekanntlich bilden sich Spannungsgradienten nach Schweißprozessen durch ungleichmäßigen Wärmeeintrag, thermischer Dehnung, und unterschiedlichen Abkühlraten aus. Unter dieser Prämisse untersuchen wir Wolfram-Inertgas geschweißte Blindnahtproben (250x100x4,8 mm^3) aus einem hypereutektoiden Baustahl. Der Spannungszustand der Proben wurde anhand von Neutronendiffraktometrie (ND) am Instrument E3 am Reaktor BERII (Helmholzzentrum Berlin, HZB) charakterisiert. ND ist ein Referenzverfahren für die quantitative Bestimmung von elastischen Dehnungen in kristallinen Materialien, deren Gitter selbst der Messmaßstab ist. Die Auswertung zeigt hohe Längsspannungen mit lokalen Maxima in Größenordnung von 600 MPa, die von umgebenen Druckspannungszonen kompensiert werden. Zur Detektion der magnetischen Kleinststreufelder verwenden wir speziell designte GMR-Sensorik (GMR - Giant Magneto Resistance), die aufgrund der geringen Größe ihrer aktiven Sensorelemente hohe Ortsauflösung mit Sensitivität vereint. Die Visualisierung der Messergebnisse lässt eine klare magnetische Mikrostruktur der Schweißnähte erkennen, in der die Streufelder lateral in Größenordnung des Erdmagnetfeldes variieren (~50 µT). Wir zeigen durch einen Vergleich beider Messverfahren, dass lokale magnetische Streufeldmaxima in hohem Maße mit den Spannungsgradienten übereinstimmen. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - GMR-Sensorik KW - Neutronendiffratkion KW - Eigenspannungen KW - Baustahl PY - 2017 AN - OPUS4-40386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung N2 - Der Brandschutz von Fassaden ist deshalb so komplex, da sich sowohl die Fassadensysteme hinsichtlich ihres Aufbaus und er verwendeten Materialien als auch durch die Bandbreite an Brandschutzmaßnahmen stark voneinander unterscheiden. Da die Regelungen zum Brandschutz in der Verantwortung des jeweiligen Landes liegen, sind auch die Brandprüfungen und die Klassifizierung der Systeme sehr unterschiedlich in Europa. Auch weltweit ist die Brandsicherheit von Fassaden seit einigen Jahren ein wichtiges Thema. Brände in den letzten Jahren haben in mehreren Ländern dazu geführt, dass die Vorschriften verschärft worden sind. In Deutschland haben sich die Vorschriften für Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung (EPS) verschärft, nach dem mehrere Brände Untersuchungen nach sich gezogen haben, die diese Systeme bei Brandbeanspruchungen durch außerhalb des Gebäudes entstehende Brände untersucht haben. Systeme, die nicht zulassungskonform eingebaut wurden sowie beschädigte oder gealterte Systeme können höhere Ansprüche an die Robustheit der Brandschutzmaßnahmen. T2 - VdS-Fachtagung Wärmedämmung von Gebäuden CY - Köln, Germany DA - 06.12.2017 KW - Fassaden KW - Polysytyrol KW - Experimente PY - 2017 SP - 1 EP - 14 PB - VdS Schadenverhütung CY - Köln AN - OPUS4-43386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Brennbarkeit von Innenraummaterialien von Kraftomnibussen N2 - Brennbarkeit von Innenraummaterialien im Vergleich zu Materialien im Schienenverkehr, experimentelle und numerische Untersuchungen, Empfehlungen zur Verbesserung der Bussicherheit T2 - Expertendialog zur Bussicherheit CY - BAM, Berlin DA - 21.09.2017 KW - Brände KW - Materialien KW - Experimente KW - Numerische Untersuchungen PY - 2017 AN - OPUS4-43385 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung N2 - Der Brandschutz von Fassaden ist deshalb so komplex, da sich sowohl die Fassadensysteme hinsichtlich ihres Aufbaus und er verwendeten Materialien als auch durch die Bandbreite an Brandschutzmaßnahmen stark voneinander unterscheiden. Da die Regelungen zum Brandschutz in der Verantwortung des jeweiligen Landes liegen, sind auch die Brandprüfungen und die Klassifizierung der Systeme sehr unterschiedlich in Europa. Auch weltweit ist die Brandsicherheit von Fassaden seit einigen Jahren ein wichtiges Thema. Brände in den letzten Jahren haben in mehreren Ländern dazu geführt, dass die Vorschriften verschärft worden sind. In Deutschland haben sich die Vorschriften für Wärmedämmverbundsystemen mit Polystyroldämmung (EPS) verschärft, nach dem mehrere Brände Untersuchungen nach sich gezogen haben, die diese Systeme bei Brandbeanspruchungen durch außerhalb des Gebäudes entstehende Brände untersucht haben. Systeme, die nicht zulassungskonform eingebaut wurden sowie beschädigte oder gealterte Systeme können höhere Ansprüche an die Robustheit der Brandschutzmaßnahmen. T2 - VdS-Fachtagung Wärmedämmung von Gebäuden CY - Köln, Germany DA - 06.12.2017 KW - Dämmung PY - 2017 AN - OPUS4-43387 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geoerg, Paul A1 - Künzer, Laura A1 - Zinke, Robert A1 - Holl, Stefan A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Bewegung besonderer Personengruppen - Berücksichtigung von Barrierefreiheit N2 - In der Vergangenheit wurden Kenngrößen der Bewegung von Menschen zumeist in Studien gewonnen, die mit jungen und fitten Menschen durchgeführt wurden (z. B. Studierende oder Soldaten). Aufgrund des demographischen Wandels und aktueller Entwicklungen im Kontext der Barrierefreiheit stellt sich jedoch die Frage, ob die in diesen Studien gewonnen Kenngrößen, z. B. freie Gehgeschwindigkeiten, ohne weiteres auch auf heterogene Personengruppen übertragen werden können. Bei der Bewertung der Sicherheit von Menschen, z. B. in Wohneinheiten, Verwaltungsgebäuden und Versammlungsstätten, kommen heute Ingenieurmethoden zum Einsatz, welche auf den oben genannten Kenngrößen basieren. Insofern ist es erforderlich, Menschen mit und ohne Beeinträchtigungen bei den Bewegungsstudien zu berücksichtigen. Im vorliegenden Artikel werden aktuelle Ergebnisse solcher Studien vorgestellt. Zudem werden Besonderheiten sowie Grenzen und Möglichkeiten der Untersuchungsmethode herausgearbeitet. KW - Fußgängerforschung KW - Bewegungsforschung KW - Barrierefreiheit KW - Evakuierung KW - Räumung PY - 2018 VL - 8 IS - 1/2 SP - 38 EP - 43 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44626 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Martins, M. S. S. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Magalhães, F. D. A1 - Pereira, C. M. C. T1 - The effect of traditional flame retardants, nanoclays and carbon nanotubes in the fire performance of epoxy resin composites N2 - The effectiveness of distinct fillers, from micro to nano-size scaled, on the fire behaviour of an epoxy resin and its carbon fibre reinforced composites was assessed by cone calorimetry. The performance was compared not only regarding the reaction to fire performance, but also in terms of thermal stability, glass transition temperature and microstructure. Regarding the fire reaction behaviour of nanofilled epoxy resin, anionic nanoclays and thermally oxidized carbon nanotubes showed the best results, in agreement with more compact chars formed on the surface of the burning polymer. For carbon fibre reinforced composite plates, the cone calorimeter results of modified resin samples did not show significant improvements on the heat release rate curves. Poorly dispersed fillers in the resin additionally caused reductions on the glass transition temperature of the composite materials. KW - Epoxy resin KW - Carbon fibre reinforced composite KW - Nanoclays KW - Carbon nanotubes KW - Flame retardants PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2370 SN - 1099-1018 SN - 0308-0501 VL - 41 IS - 2 SP - 111 EP - 130 PB - Wiley & Sons, Ltd. AN - OPUS4-39085 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pospiech, D. T1 - Improved flame retardancy for poly(butylene terephthalate) with phosphorus-containing polyesters N2 - Synthesis of novel phosphorus-contianing poly(esters) and their use as flame retardant in poly(butylene terephthalate). T2 - Europe African Conference 2017 of the Polymer Processing Society CY - Dresden, Germany DA - 26.06.2017 KW - DOPO KW - PBT KW - Polymeric flame retardant PY - 2017 AN - OPUS4-40944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pospiech, D. T1 - Exploring the Suitability of Phosphorus-containing Polyesters to Improve the Flame Retardancy of Poly(butylene succinate) (PBS) N2 - Increasing waste of the natural environment with plastic waste with extremely long lifetime requires more and more the application of plastic materials with a certain degradability, but comparable property profile. One of the possible alternatives for the standard polyesters PET and PBT is offered by poly(butylene succinate) (PBS), an aliphatic and therefore degradable polyester with comparable mechanical properties but lower heat deflection temperature which has already been introduced into the market. However, aliphatic polyesters are easily combustible with high heat release capacities and require flame retardant additives. Phosphorus-containing polyesters with DOPO (6H Dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin 6-oxide)containing comonomers with stepwise varied structure consisting of (at least partially) biobased monomers were synthesized and their properties evaluated with respect to their suitability as flame retardant in PBS. Efforts to increase the phosphorus content yielded a polyester with two DOPO substituents per repeating unit. P(P-ItaP) showed an enhanced gas phase activity and released a number of DOPO-compounds into the gas phase as found by TGA-FTIR and pyrolysis GC/MS measurements. The char formation is only moderate. Two DOPO-polyesters (P(P-ItaP) with increased gas phase activity, and PET-P-DOPO known from former work to show a combination of solid phase and gas phase activity with intumescence were employed as FR additive in PBS. The blends of PBS with the DOPO-polyesters were prepared by melt compounding in a twin screw extruder and analyzed with different methods. The thermodynamic immiscibility caused demixed morphologies with a reduction in impact strength and a high tendency of dripping upon burning. Forced flame investigations in the cone calorimeter showed, however, the potential as flame retardant in particular for the itaconyl-based polyester. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Polymeric flame retardant KW - PBS KW - DOPO PY - 2017 AN - OPUS4-40945 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame Retardant Modes of Action N2 - Although the main flame retardant modes of action are known, in practise the detailed scientific understanding usually falls short, when it comes to modern multicomponent systems, the important tiny optimizations, or quantifying in terms of specific fire properties. Thus instead of a textbook-like overview of different flame retardant modes of action, this talk tries to deliver thought-provoking impulses. Some overseen details are picked up as well as basic questions raised. Rethinking of concepts memorised long ago is encouraged to discover something new. Furthermore, the talk tries to fill the gap between flame retardant modes of action and fire performance. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Flame retardant modes of action KW - Flame retardancy mechanism KW - Flame inhibition KW - Charring KW - Heat shielding KW - Protective layer KW - Absorption in depth KW - UL 94 KW - Cone calorimeter PY - 2017 AN - OPUS4-40946 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korwitz, A. T1 - Using the combination of phosphorus polymers and nanocomposite concept to tailor the flame retardancy of polyesters N2 - The potential of nanocomposites, i.e. mixtures of nanoobjects with acceptable distribution in a polymer matrix, with respect to flame retardancy was discovered in an already early stage of nanocomposite reseach. Since then, a variety of nanocomposites often in combination with conventional flame retardants (FRs) and their effect on the burning behavior has been described. Here, we show the application of this concept to enhance the flame retardancy of poly(butylene terephthalate) (PBT) and poly(butylene succinate) (PBS) using suitable phosphorus-containing polyesters as FR. The materials studied were prepared by melt compounding in a twin screw extruder using either a mixture of polymer matrix, phosphorus polymer and nanomaterial (direct compounding) or a mixture of a pre-formed batch of phosphorus polymer with nanomaterial and the polymer matrix (batch compounding). The second method has been shown to be very effective if batches prepared by in-situ nanocomposite synthesis via melt transesterification polycondensation were employed. Modified organoclay (montmorillonite, OMMT) as well as multiwalled carbon nanotubes were used as nanoobjects. Organic modification of MMT resulted in better exfoliation and distribution within the poylmer matrix than observed with pure sodium MMT. However, modification with phosphorus-containing modifiers dis not support exfoliation due to high interaction between modifier and clay. Analysis of the in-situ prepared nanocomposites of OMMT (Cloisite 30B) with the phosphorus polyester PET-P-DOPO by thermogravimetry, FTIR and pyrolysis-GC/MS showed that OMMT did not alter the principal decomposition pathway of the polyester, but shifted the onset of decomposition to lower temperature (due to the fast decomposition of the tertiary ammonium compound) and increased the amount of char. The fire behavir as observed by microscale combustion calorimetry (MCC) was altered and resulted in significant decrease of heat release capacity. In-situ prepared batches of the phosphorus polyester PET-P-DOPO with 20 wt.-% OMMT and with MWCNT (1 wt.-%) were blended with PBT in the ratio 25/75 wt/wt to achieve a phosphorus concentration of 1.5 wt.-%. The nanocomposites were injection molded into plates for cone calorimeter measurements and examined using 50 kW/m2. In all samples, a reduction of toral heat evolved and total heat evolved/total mass loss (THE/TML) was observed. Addition of OMMT improved the char, which was even more pronounced in combination with PET-P-DOPO as illustrated in Figure 1. Blends containing PET-P-DOPO additionally showed intumescence. In all cases, a significant reduction of FIGRAmax was obtained. The addition of nanomaterials (both OMMT and MWCNT) to PBT/PET-P-DOPO reduced the effective heat of combustion (THE/TML) from 1.7 to 1.5 MJ/m2. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Nanocomposite KW - Phosphorus polymers KW - Flame retardancy PY - 2017 AN - OPUS4-40951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gómez-Fernández, S. T1 - Effect of the combined use of layered double hydroxides, lignin and phosphorus containing polyol on the fire behaviour of flexible polyurethane foams N2 - Lignin has recently attracted the attention of the scientific community as a consequence of the potential depletion of fossil resources, being the most abundant biopolymer on earth after cellulose. Its industrial appeal lies on its renewability, facilitating the switch from fossil resources to environmentally friendly alternatives in terms of energy and chemicals production, materials engineering, and so on; and also on its abundant availability, since large amounts of lignin are obtained as a byproduct of the pulp and paper industry. Nevertheless, the main handicap of lignin consists on its variable structure, as it depends on the vegetable species of origin and on the production process from which it is isolated. On the other hand, the biggest drawback of flexible polyurethane foams is represented by their bad demeanor against fire conditions. The use of effective halogenated flame retardants is more and more restricted due to their toxicity and their contribution to the destruction of the ozone layer. Latest efforts in improving this behavior have been focused on the synergy of different additives containing phosphorus and nitrogen and on the use of intumescent flame retardants. Lignin’s high carbon content and its phenolic crosslinked structure makes it the perfect candidate for addressing this issue. Consequently, this work is focused on the effect of an industrially available lignin –softwood kraft lignin derived from southern pine- on the flame retardant properties of flexible polyurethane foams. Furthermore, seeking to improve the fire performance of these foams, the combined effect of lignin (L), layered double hydroxides (LDH) and a phosphorus containing flame retardant polyol (E) was also studied. Water blown flexible polyurethane foams (PUF) were prepared using a polyether polyol and toluene diisocyanate (TDI) by one-shot free-rise method. A series of foams containing 5% by weight of lignin, 3 parts per hundred of polyol (pphp) of carbonate intercalated Mg-Al layered double and 5 pphp of a commercially available flame retardant (a phosphorus containing polyol) were prepared in order to study the effect on the properties of their introduction alone or in conjunction into the PUF formulation. For this purpose, different characterization techniques such as thermogravimetric analysis, cone calorimetry and limiting oxygen index were performed. The high char residue obtained from the thermogravimetric analysis (TGA) of the lignin suggested that lignin could play a determinant role as a charring agent in the prepared PUF, which could be enhanced by the presence of an acid source such as phosphorus. On the other hand, its use in conjunction with LDH could help to improve the cohesion of the formed char layer, protecting more efficiently the underlying foam from combustion. Since the information provided by TGA is limited in terms of analyzing the contribution of lignin in the fire retardant properties of PUF, the potential charring effect of lignin and its combination with LDH and phosphorus containing polyol was furtherly studied by specific assays such as cone calorimeter and limiting oxygen index. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Lignin KW - Layered double hydroxides KW - Polyurethane foam PY - 2017 AN - OPUS4-40949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Hyperbranched Polyphosphoesters, -di/amidates and –amides as Novel Flame Retardants for Epoxy Resins: Understanding the Role of Chemical Composition N2 - The use of phosphorus-containing flame retardants as a viable alternative to their widely used halogen-containing counterparts has been the source of much recent research. As the search for an effective flame retardant for specific polymeric systems continues, a new class of flame retardants have shown promising results, namely hyperbranched polyphosphoesters and their derivatives. These macromolecules promise to combine the effects of complex, hyperbranched structures with the flame retarding effects of phosphorus, enabling a high miscibility and processability, as well as a lower impact on glass transition temperature and decreased diffusion from the polymer matrix. These and other functions enable them to act as multifunctional additives. In recent times, phosphorus-based hyperbranched materials and their efficacy as flame retardants have been described in literature. Often, the inclusion of nitrogen atoms into the chemical surrounding of phosphorus has lead to reports of increased flame retarding performance through synergistic effects. However, a comprehensive study of the relationship between nitrogen and phosphorus in hyperbranched polymers is lacking. The aim of this work is to determine the efficacy of novel, phosphorus-based hyperbranched polymers compared to other, commercially available, previously studied flame retardants and to investigate the molecular flame retarding mechanism of these complex structured macromolecules. Among one of the key aspects here is the modification of the O:N ratio of the phosphorus-containing repeating units of these hyperbranched polymers. The newly described synthesis route yields trifunctional monomers of the desired composition, which undergo an A2+B3-type polymerization via radical thiol-ene reactions, producing polyphosphoesters, -amidates, -diamidates, or -amides, respectively. By precisely tailoring the nitrogen and oxygen ratio in the chemical surrounding of phosphorus, a more comprehensive picture of the structure-property relationship of these materials may be gained. Furthermore, by adjusting the aromaticity of the hydrocarbon moieties in these trifunctional monomers, an optimization of flame retarding properties, such as increased charring, is aimed to be achieved. Additionally, the trifunctional monomers themselves act as low molecular weight fire retardants; therefore, by comparing the performance of these monomers to their high molecular weight, hyperbranched, polymeric counterparts, an understanding of the role of molecular architecture in designing a more effective flame retardant can be gained. Finally, several epoxy resin matrices, common in high-tech industrial applications, are investigated in the interest of comprehending the interaction between these novel hyperbranched flame retardant additives and their surrounding polymeric matrix. In order to determine the flame retardancy mechanism of these materials, a multi-methodological approach is selected, thus offering a high volume of correlating data. Using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) coupled with thermogravimetric analysis (TGA), as well as pyrolysis combustion flow calorimetry (PCFC), provides evidence of mass loss processes, their respective decomposition products, and the heat released by volatiles in the gas phase during pyrolysis, while hot-stage FTIR offers information of the decomposition products occurring in the condensed phase. Limiting oxygen index (LOI) and UL-94 help to quantify and categorize the materials’ flammability, while the use of a cone calorimeter offers valuable insight into the fire behavior in forced flaming conditions, providing heat release rates, smoke and CO/CO2 production, amount of residue, and other important indices. Finally, the use of differential scanning calorimetry (DSC) provides information of material properties such as glass transition temperatures, and the implementation of blooming tests serves to examine the reduction of molecular mobility in the matrix. By varying the architecture of the flame retardants – in the O:N ratio of the chemical surrounding of phosphorus and in the aromatic composition of the monomers’ hydrocarbon moieties – and by comparing low versus high molecular weight species in varied epoxy resin matrices, as well as through the use of a multi-methodological approach, new insight into the use and the mode of action of these components as flame retardants for modern materials can be won. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Hyperbranched polymer KW - Phosphoester KW - Phosphor(di)amidate KW - Phosphoramide KW - Flame retardant KW - Epoxy resin PY - 2017 AN - OPUS4-40948 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günther, Martin T1 - Bubbles And Collapses: Fire Phenomena Of Rigid Polyurethane Foams N2 - Rigid polyurethane foams (RPUF) are widely used in industry and daily life because of their outstanding mechanical and thermal insulating properties. While their convenient mechanical characteristics predestine these materials for shock absorption, their low thermal conductivity is responsible for their excellent thermal insulation properties. A principal characteristic affecting not only the use properties, but also the burning behaviour, is the density of RPUF. In case of fire, cellular polymers like RPUF behave differently from bulk materials. The reason for their comparatively high ignitability is the high rate of temperature rise on the surface when exposed to heat, which is due to their cellular structure and characterised as low thermal inertia. The heat build-up on the surface results in a short time to ignition. Therefore foams are able to develop fire and large amounts of smoke within a short period of time. Even though their fire load is quite low because of their low density, their heat release rate is high. These burning properties are not only a consequence of the chemical consistence of such materials, but also a result of their morphology. The aim of the work is to investigate the fire phenomena of RPUF. Characterised by simultaneous physical and chemical processes which interact, depend, and compete with each other, the combustion of RPUF is a highly complex occurrence. Therefore it is necessary to study all aspects in detail. The fire phenomena that were examined are gasification, liquefaction, charring and structural integrity as well as collapse. The melting of cellular polymers and dripping of pyrolysis products, together with the ability to form pool fires, are the main hazards in fires involving foams. Structural collapse via melting or decomposition, or the retention of the foam’s morphology through charring, are the main characteristics of their burning behaviour. Cellular structure is a further important factor influencing the materials’ response to fire, and deserves examination in greater depth. Since the cells in closed-cell foam are filled with the blowing agent used to produce the material, and this blowing agent can be inert (carbon dioxide) or highly flammable (pentane), this component also affects the burning properties and will be investigated. Examination of the influence of the macroscopic morphology, namely the cell size and thickness of cell walls, will contribute to the study. In order to provide comprehensive insight into the processes taking place during combustion, and to elucidate structure-property relationships, a set of foams with systematically varied properties was prepared. RPUF was obtained using water and pentane as a blowing agent. Besides RPUF, a flame-retarded RPUF and rigid polyisocyanurate-polyurethane foam were examined, since these foams are known for their higher stability from a thermodanymic point of view. As a flame retardant active in the gas phase, triethylphosphate was used. Using a multi-methodological approach, the complex interaction of fire phenomena was studied in detail. Cone calorimeter measurements provide insight into fire behaviour under forced-flaming conditions. They were carried out in an horizontal and a vertical orientation to account for the effects of melt flow and dripping. Sample-holders were equipped with glass windows to monitor the materials’ response to forced-flaming conditions with a video camera. Thermocouples were inserted into the specimens, giving information about the temperature gradient in the inside of the sample and the temperature of the pyrolysis zone during combustion. Changes in the morphology and thickness of the pyrolysis zone were examined using a hot-stage microscope, as well as SEM images of cross-sections of quenched foam specimens. The determination of the Oxygen Index and the use of thermogravimetry measurements rounded out the investigation. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Foam KW - Polyurethane KW - Polyisocyanurate PY - 2017 AN - OPUS4-40950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Fire stability of fibre reinforced polymer composites: sandwich panels and fuselage shells N2 - The fire resistance of load-bearing composite components, e.g. sandwich panels in transportation or stringer reinforced shells used for fuselages, differs in comparison to metal systems. Fibres behave rather inert with respect to pyrolysis reducing burn-through phenomena. The fire stability becomes the main task, because it already breaks down when reaching the softening temperature of the matrix. Fire protection concepts are needed based on efficient thermal insulation and tailored for composite structures. The fire behaviour of fibre reinforced polymeric composites differs in comparison to polymers. Fibres behave often inert with respect to pyrolysis, they change dripping behaviour, the heat absorption and transfer, the amount and properties of the fire residue and so on. Their fire behaviour becomes somewhat singular. The fire resistance of load-bearing composite components, e.g. sandwich panels for transportation or stringer reinforced shells used for fuselages in aviation, differs in comparison to metal systems. Not burn-through, but the fire stability is typical critical mode of failure. The mechanical failure in fully developed fires can not be explained by the mechanical properties at room temperature, but are controlled by the decomposition and even more important by the softening of the matrix. Fire retardancy concepts are needed based on efficient thermal insulation and tailored for composites. This field is illuminated by examples taken from different projects carried out in the group of the presenting author in the recent years,[1-5] and still running unpublished activities as well. The fire stability is investigated for realistic compression loads, when a severe flame is directly applied (key property in fully developed fires). A bench scale specimen (specimen 150 mm x 150 mm, plates, sandwich, shells) and an intermediate scale (specimen 500 mm x 500 mm, plates, sandwich, shells) fire stability testing was performed. Indeed, e.g. we have investigated the fire stability of stringer reinforced shell components taken out from the fuselage of an aircraft. We applied mechanical load up to 233 kN and 1 MN in the bench-scale and intermediate-scale testing, respectively, and direct flame exposure using burners (180 kW/m2) simultaneously. The understanding of the fire resistance and fire protection modes of action in composite and composite components is a promising basis for target-oriented development. The role of the fire residue, protective layer formation, and the design of the components is discussed. Successful concepts are presented for increasing the fire resistance of load-bearing composite components as well as general guidelines for future development. T2 - FRPM 2017, 16th European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials CY - Manchester, UK DA - 03.07.2017 KW - Composites in fire KW - Carbon fibre reinforced composites KW - Fire stability KW - Fire resistance testing PY - 2017 AN - OPUS4-40947 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame and fire retardancy of polymer composites used in aviation N2 - The fire behaviour of carbon fibre (CF) reinforced polymers differs in comparison to polymers. Fibres behave often inert with respect to pyrolysis, they change the melt flow and dripping behaviour, the heat absorption and transfer, the amount and properties of the fire residue and so on. Flame and fire retardancy concepts are needed not only suitable for the different fire protection goals typical for each application, but also tailored for composites. This field is illuminated by examples taken from different projects carried out in the group of the author in the recent years. The examples target on different applications through achieving reduction in reaction to fire controlling the fire risks (flammability, heat release) in the beginning and development of a fire and investigating the fire stability, when a severe flame is directly applied (key property in fully developed fires). Approaches to halogen-free flame retardancy in CF reinforced thermosets are presented as well as building up a bench and an intermediate scale testing of composites in fire applying mechanical load (up to 1 MN compression) and direct flame exposure (180 kW/m2) simultaneously. Indeed, e.g. we have investigated the fire stability of stringer reinforced shell components taken out from the fuselage of an aircraft. The understanding of fire behaviour, fire resistance, and fire retardant modes of action in composites is a promising basis for target-oriented development. The role of flame inhibition, charring, and protective layer formation is discussed. Successful concepts are presented for fire retardancy tailored for different application as well as general guidelines for future development. Different phosphorus flame retardants are proposed to achieve halogen-free flame retardancy with respect to ignition and developing fires. Different protective approaches are sketched for addressing the fire stability of composites that is the most important fire risk for the fire resistance in structural applications. T2 - 7th EASN International Conference on Innovation in European Aeronautics Research CY - Warsaw, Poland DA - 26.09.2017 KW - Composite in Fire KW - Carbon fibre reinforced composite KW - Epoxy resin KW - Stringer reinforced shells KW - Fire stability KW - Flammability KW - Sandwich panels KW - Intumescence KW - Pyrolysis KW - Flame retardant PY - 2017 AN - OPUS4-42433 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Markwart, J. C. A1 - Wurm, F. R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Matrix matters: Hyperbranched flame retardants in aliphatic and aromatic epoxy resins N2 - We synthesized a library of phosphorus-based flame retardants (phosphates and phosphoramides of low and high molar mass) and investigated their behavior in two epoxy resins (one aliphatic and one aromatic). The pyrolytic and burning behavior of the two resins (via TGA, TG-FTIR, Hot stage FTIR, Py-GC/MS, PCFC, DSC, LOI, UL-94, Cone calorimeter) are analyzed and compared to the results of flame retardant (FR)-containing composites. A decomposition pathway incorporating the identified modes of action and known chemical mechanisms is proposed. The overlap of decomposition temperature (Tdec) ranges of matrix and FR determines the efficacy of the system. Low molar mass FRs strongly impact material properties like Tg but are very reactive, and high molar mass variants are more thermally stable. Varying PeO and PeN content of the FR affects decomposition, but the chemical structure of the matrix also guides FR behavior. Thus, phosphates afford lower fire load and heat release in aliphatic epoxy resins, and phosphoramides can act as additives in an aromatic matrix or a reactive FRs in aliphatic ones. The chemical structure and the structure-property relationship of both FR and matrix are central to FR performance and must be viewed not as two separate but as one codependent system. KW - Flame retardant KW - Phosphate KW - Phosphoramide KW - Epoxy resin KW - Hyperbranched polymer PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.108986 SN - 0141-3910 VL - 170 SP - 108986 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-49456 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühnel, Alena A1 - Weise, Frank A1 - Holtzhausen, Stefan A1 - Stelzner, Ludwig T1 - Acquisition and evaluation of concrete pavement surface textures by means of 3D laser scanning technique N2 - The macrotexture of concrete pavement surfaces plays a key role in performance characteristics such as wet-weather skid resistance, surface drainage and tyrepavement noise. The measurement and analysis of macrotexture and its deterioration under traffic and climatic exposure are therefore important for evaluating its impact on pavement performance. Although the development of measurement systems for assessing surface textures has progressed significantly in recent decades, 3D approaches are still not widely used in the road construction. This contribution presents an advanced and comprehensive methodology for the 3D measurement of concrete pavement surface macrotextures and their temporal development using handheld 3D laser scanning, as well as evaluation routines for the qualitative and quantitative analysis of the acquired 3D data. Both conventional textures, such as exposed aggregate concrete, and innovative ones, including diamond grinding and a hybrid of diamond grinding and grooving, are presented as examples to demonstrate the applicability of the developed methodology. KW - Concrete pavement surface macrotextures KW - 3d laser scanning KW - Data analysis KW - Surface texture parameters KW - Exposed aggregate concrete KW - Diamond grinding and grooving PY - 2026 DO - https://doi.org/10.1080/10298436.2026.2661032 SN - 1029-8436 VL - 27 IS - 1 SP - 1 EP - 22 PB - Taylor & Francis CY - London [u.a.] AN - OPUS4-65935 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino T1 - Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden - Neue Erkenntnisse zur Initiierung von wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion N2 - Spannstahlbrücken die in der Vergangenheit mir vergüteten Spannstählen errichtet worden sind können unter ungünstigen Gegebenheiten bei deren Erstellung signifikante Probleme hinsichtlich der Tragfähigkeit bekommen. Im Speziellen kann die wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hier bei der Errichtung der Brückenbauwerke Anrisse an den Spanndrähten erzeugt haben die Jahre später zum Versagen der Brücke führen können. Die Präsentation im Speziellen behandelt den Teileinsturz der Carolabrücke in Dresden. T2 - AK Brückenbau CY - Berlin, Germany DA - 30.04.2026 KW - Spanungsrisskorrosion KW - Spannstahl KW - Korrosion PY - 2026 AN - OPUS4-65999 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Taffe, A. A1 - Braml, T. A1 - Maack, Stefan ED - Alexander, M. G. ED - Beushausen, H. ED - Dehn, F. ED - Moyo, P. T1 - Reliability assessment of existing bridge constructions based on results of non-destructive testing N2 - The non-destructive testing methods available for civil engineering (NDT-CE) enable the measurements of quantitative parameters, which realistically describe the characteristics of existing buildings. In the past, methods for quality evaluation and concepts for validation expanded into NDT-CE to improve the objectivity of measured data. Thereby, a metrological foundation was developed to collect statistically sound and structurally relevant information about the inner construction of structures without destructive interventions. More recently, the demand for recalculations of structural safety was identified. This paper summarizes a basic research study on structural analyses of bridges in combination with NDT. The aim is to use measurement data of nondestructive testing methods as stochastic quantities in static calculations. Therefore, a methodical interface between the guide to the expression of uncertainty in measurement and probabilistic approximation procedures (e.g. FORM) has been proven to be suitable. The motivation is to relate the scientific approach of the structural analysis with real information coming from existing structures and not with those found in the literature. A case study about the probabilistic bending proof of a reinforced concrete bridge with statistically verified data from ultrasonic measurements shows that the measuring results fulfil the requirements concerning precision, trueness, objectivity and reliability. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2018) CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - NDT KW - Concrete KW - Probabilistic reassessment KW - Bridge PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-467898 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201819906001 SN - 2261-236X VL - 199 SP - 06001, 1 EP - 9 PB - MATEC Web of Conferences AN - OPUS4-46789 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Strübing, T. T1 - Bewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten - Teil 2: Berechnung der Tragwerkszuverlässigkeit unter Einbeziehung der ZfP-Messergebnisse T1 - Reassessment of existing structures based on measured data - Part 2: Structural reliability analyses using NDT results N2 - Durch die Einbeziehung von gemessenen Daten bei der Bewertung von bestehenden Bauwerken können Unsicherheiten bei der Beurteilung des Tragverhaltens reduziert werden, ohne das normative Zuverlässigkeitsniveau einzuschränken. Informationen sind die wesentliche Grundlage für die Analyse der Zuverlässigkeit von Tragwerken. Umso wichtiger ist die Kenntnis über die Präzision und die Richtigkeit der verwendeten Informationen. Aus messtechnischer Sicht kann ein Messwert, dem keine Messunsicherheit beigeordnet wurde, als wertlos erachtet werden. Liegt ein vollständig dokumentiertes Messergebnis vor, so ist die Qualität der gemessenen Information bekannt und deren Vergleichbarkeit gewährleistet. In diesem Beitrag wird am Beispiel einer Spannbetonbrücke und zweier Grenzzustände gezeigt, wie Messergebnisse aus der zerstörungsfreien Prüfung in probabilistische Nachweise von Bestandsbauwerken einfließen können und welche Auswirkungen die Implementierung von gemessenen Daten bei der Bewertung von Bestandsbauwerken haben kann. N2 - Every decision about the reliability of a structure is associated with uncertainties. The reassessment of existing structures remains a major challenge. The decisive difference compared to the design of new structures is the possibility and necessity to collect individual information about the actual condition and properties of the structure. Such knowledge should be appreciated in the reassessment in order to reduce uncertainties and increase the validity of the results. Reliability analyses using measured data require the comparability of measurement results and the evaluation of the quality of the measured information. Both requirements can be met by adequate measurement uncertainty considerations. Besides, the destructive interventions necessary for the measurements should be kept to a minimum. This paper shows how non-destructively gathered measurement results can be incorporated into probabilistic reassessments and which effects the implementation of measured data can have when evaluating existing structures, using a prestressed concrete bridge as a case-study. KW - Nachrechnung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Messung KW - Spannbetonbrücke PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519480 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000087 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 116 IS - 3 SP - 183 EP - 199 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-51948 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Epple, Niklas A1 - Aligholizadeh, M. T1 - Die Ultraschall-Echomethode – von der Messung zur bautechnischen Kenngröße T1 - Ultrasonic Echo Method - Deriving structural parameters from measured values N2 - Zerstörungsfreie Prüfverfahren liefern wichtige Informationen zur Beurteilung von Bauwerken. Mit ihnen können Materialeigenschaften bestimmt oder die innere Struktur von Bauteilen beschrieben werden. Für letzteres werden in der Regel Volumenverfahren angewandt. Einen besonderen Stellenwert haben in der Praxis die Radar- und die Ultraschall-Echoverfahren. Ihre Anwendung erfordert lediglich eine einseitige Zugänglichkeit zum Bauteil. Zudem lassen sich zahlreiche unterschiedliche Prüfaufgaben lösen. Zum Stand der Technik gehören beispielsweise die Ortung von Bewehrung und Spannkanälen, die Bestimmung der Dicke von Bauteilen oder die Fehlerlokalisierung. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie mithilfe von Ultraschall-Echomessungen gesammelte Messwerte in ein quantitatives Messergebnis überführt werden können, das wiederum in ingenieurtechnische Berechnungen einfließen kann. Einleitend werden die Prüfmethode und die Messtechnik erläutert. Anschließend wird das Vorgehen von der Auswertung der Messergebnisse bis zur Bestimmung der bautechnischen Kenngröße – Bauteildicke – gezeigt. Abschließend wird die Methodik an einem Referenzprüfkörper aus Polyamid demonstriert und den Ergebnissen von Messungen an Beton gegenübergestellt. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall-Echoverfahren KW - Messunsicherheit KW - Bildgebende Darstellung KW - Schallgeschwindigkeit PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521113 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000091 VL - 116 IS - 3 SP - 200 EP - 211 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-52111 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Witte, Julien A1 - Treutler, Kai A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengiesser, Thomas A1 - Wesling, Volker T1 - Influence of microstructure on the machinability and surface integrity of additively manufactured iron aluminides N2 - The increasing global focus on energy and resource efficiency has stimulated a growing interest in additive manufacturing. AM offers economic advantages and enables an efficient use of materials. However, AM components often require subsequent mechanical post-processing, such as machining (e.g., milling), to achieve the final contours or surfaces. This is a particular challenge due to the heterogeneous and anisotropic nature of AM structures, which affect machining and the resulting component properties. High-performance materials such as iron aluminide represent a promising alternative to conventional high-temperature materials with a significant economic advantage. However, the strength and hardness properties, which are advantageous for applications in highly stressed lightweight components, pose a challenge for economical machining in addition to the AM microstructure properties. The difficult-to-cut material causes accelerated tool wear and insufficient surface quality. This study shows that crack-free additive manufacturing of the three-component system of iron-nickel-aluminum is possible, and advantages in terms of machinability compared to FeAl-AM components are achieved. The more homogeneous microstructure leads to a reduction in cutting forces, with positive effects on the machinability and optimized surface integrity. Ultrasonic assisted milling (USAM) offers great potential to address the major challenges posed by difficult-to-cut materials and additively manufactured weld structures. Therefore, this study focuses on assessing the transferability of previous positive results by USAM to the selected iron aluminide alloys. The machinability of the aluminides is analyzed by varying significant influencing variables in finish milling experiments and evaluated in terms of the loads on the tool and the resulting surface integrity. KW - Iron aluminide KW - Additive manufacturing KW - Machinability KW - Surface integrity KW - Ultrasonic-assisted milling process PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-656993 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-026-02382-6 SN - 0043-2288 SP - 1 EP - 13 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65699 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Baulicher IST-Zustand zur Bewertung von Betonbrücken auf der Grundlage messtechnischer Kennwerte - ZfPStatik N2 - Das Projekt „ZfPStatik“ entwickelt eine Handlungsempfehlung zur Bewertung bestehender Bauwerke mit Hilfe zerstörungsfreier Messdaten. Durch die Bauwerksprüfungen können Unsicherheiten bei der Nachrechnung reduziert werden, wodurch realistischere Beurteilungen der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit ermöglicht werden. Zudem wird die Entwicklung neuer Ingenieurdienstleistungen gefördert. Zerstörungsfreie Prüfverfahren haben insgesamt das Potential, die Entscheidungsgrundlagen für die Beurteilung und Erhaltung bestehender Bauwerke zu verbessern. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Betonbrücken KW - ZfPStatik KW - Bauwerksprüfungen PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613290 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 303 EP - 308 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61329 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan T1 - Nutzung von ZfP-Daten bei der Nachrechnung von Spannbetonbrücken N2 - Der Vortrag umfasst methodische Ansätze sowie Fallbeispiele zur Nachrechnung von Betonbrücken unter Einbeziehung von gütebewerteten, zerstörungsfreien Inspektionsergebnissen. T2 - Seminar "Zerstörungsfreie Prüfung" der Technischen Universität München CY - Online meeting DA - 09.07.2020 KW - ZfPStatik KW - Ultraschall KW - Radar KW - Nachrechnung PY - 2020 AN - OPUS4-50999 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Maack, Stefan A1 - Buske, Stefan T1 - Correction: Application of iterative elastic SH reverse time migration to synthetic ultrasonic echo data N2 - This is a corrigendum to the original article "Application of iterative elastic SH reverse time migration to synthetic ultrasonic echo data" that was published in the "Journal of nondestructive evaluation" (2014, DOI: 10.1007/s10921-023-01010-3). PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599597 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-024-01052-1 SN - 1573-4862 VL - 43 IS - 1 SP - 1 EP - 3 PB - Springer Science and Business Media CY - Dordrecht AN - OPUS4-59959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Maack, Stefan A1 - Schäfer, S. A1 - Braml, T. A1 - Wimmer, J. A1 - Jedlitschka, A. A1 - Kuhn, T. A1 - Fertig, T. A1 - Schütz, A. T1 - CASPAR Construction Administration Shell - Plattform für die beweissichere und rückführbare Datennutzung im Bauwesen N2 - Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens CASPAR ist die Entwicklung einer technischen Lösung zur beweissicheren und rückführbaren Datenbasis von digitalen Informationen zur Bewertung von Bauwerken. Ein konsistentes, semantisches und maschinenlesbares Datenmodell wurde entwickelt, um Daten aus verschiedenen Quellen zu aggregieren und Schnittstellen für die Echtzeit-Kommunikation mit Sensoren zu schaffen. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der Einführung der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS), einer Kerntechnologie der Industrie 4.0, als standardisierten digitalen Zwilling für Brückenbauwerke. Die Verwaltungsschale ermöglicht die strukturierte, interoperable und semantisch eindeutige Darstellung von Bauwerksdaten. Eine Blockchain-basierte Lösung wurde entwickelt, um die sichere und manipulationsresistente Datenübertragung und -ablage zu gewährleisten. Ein Demonstrator, basierend auf der Open Source Plattform Eclipse BaSyx, wurde entwickelt, um die Technologien zu veranschaulichen. Der Demonstrator wurde im November 2024 auf der Messe SPS in Nürnberg vorgestellt. Ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines konsistenten, semantischen und maschinenlesbaren Datenmodells für Brückenbauwerke. Dieses Modell ermöglicht die Aggregation von Informationen aus verschiedenen Quellen und die Entwicklung von Schnittstellen für die Echtzeit-Kommunikation mit Sensoren. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der Einführung der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS), einer Kerntechnologie der Industrie 4.0, als standardisierten digitalen Zwilling für Brückenbauwerke. Die Verwaltungsschale ermöglicht die strukturierte, interoperable und semantisch eindeutige Darstellung von Bauwerksdaten. Eine Blockchain-basierte Lösung wurde entwickelt, um die sichere und manipulationsresistente Datenübertragung und -ablage zu gewährleisten. Ein Demonstrator, basierend auf der Open Source Plattform Eclipse BaSyx, wurde entwickelt, um die Technologien zu veranschaulichen. KW - Lebenszyklus KW - Brücken KW - Datenablage KW - Digitalisierung KW - Industrie 4.0 KW - Bauwesen PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-640571 DO - https://doi.org/10.34657/21445 SP - 1 EP - 37 PB - TIB Technische Informationsbibliothek AN - OPUS4-64057 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Keßler, S. A1 - Maack, Stefan T1 - Reliability assessment of existing structures using results of nondestructive testing N2 - Making optimal decisions about the reliability of existing structures requires that the information used in assessment adequately represents the properties and the condition of the structures. The knowledge gap regarding a structure to be assessed can be successively filled by individually purposeful observations on site. This paper gives an overview of an approach for utilizing nondestructively gathered measurement results in reliability assessment of existing structures. An essential part of measurement-based stochastic modeling of basic variables is the calculation of measurement uncertainties, which serves to establish confidence in measurement, to ensure the comparability of unambiguously expressed measurement results, and to quantify the quality of the measured information. Regarding the current discourse on how to treat information collected on-site in the context of assessment, the authors recommend that measurement uncertainty becomes an uncertainty component mandatorily to be represented in measurement-based stochastic models. The main steps of the proposed concept are presented, and the advantages of its application are emphasized by means of a prestressed concrete bridge as case study. The bridge is assessed regarding the serviceability limit state decompression using ultrasonic and radar data measured at the structure. KW - Bridge KW - Measurement uncertainty KW - Prestressed concrete KW - Stochastic modeling KW - Probabilistic methods PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529927 DO - https://doi.org/10.1002/suco.202100226 SN - 1751-7648 VL - 22 IS - 5 SP - 2895 EP - 2915 PB - John Wiley & Sons Ltd CY - Oxford AN - OPUS4-52992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan ED - Krieger, Jürgen T1 - Notwendigkeit und Grenzen für den Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren als Konsequenz der Einführung der Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand N2 - Im Rahmen von umfangreichen Forschungsarbeiten zum Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens bei der Nachrechnung von Bestandsbauwerken wurden Strategien entwickelt, wie diese Prüfverfahren unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zielgerichtet einsetzen werden können. Das übergeordnete Ziel ist es erste Schritte zu entwickeln, auf deren Basis ein Leitfaden für den Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren erfolgt. Es wird ein möglicher Verfah-rensablauf beschrieben, in dem in einer verallgemeinerten Form die grundsätzlichen Schritte im Rahmen einer Nach-rechnung aufzeigt werden. Zusätzlich erfolgte eine Nennung der Beteiligten im Entscheidungsfluss der verschiedenen Schritte einer Rekonstruktion von Bestandsunterlagen, um einen optimalen Wissenstransfer zwischen den einzelnen Fachdisziplinen sicherzustellen. Neben der Darstellung der Methodik des Vorgehens erfolgt eine Zuordnung der Prüf-verfahren zu den bautechnischen relevanten Kennwerten unter Nennung der gültigen Normen und Regelwerke. Dies wird ergänzt durch eine vergleichende Gegenüberstellung der verschiedenen Prüfverfahren nach dem technisch erforder-lichen Aufwand, um diese Kennwerte zu erhalten. T2 - 2. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern (bei Stuttgart), Germany DA - 21.06.2016 KW - Brücken KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Nachrechnungsrichtlinie PY - 2016 SN - 978-3-943563-26-9 VL - 2016 SP - 85 EP - 92 PB - Technische Akademie Esslingen CY - Ostfildern AN - OPUS4-38832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Maack, Stefan T1 - Grundlagenuntersuchungen zur Anregung von niederfrequentem Ultraschall mit fluidischen Bauteilen N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung (ZFP) mittels Ultraschalls wird häufig im Bauwesen eingesetzt, um innere Defekte in Betonstrukturen zu erkennen. Dabei werden Ultraschallwellen im Frequenzbereich von 50 bis 200 kHz genutzt, um Schäden zu entdecken, ohne das Material zu beschädigen. Die meisten derzeit verwendeten Geräte müssen direkten Kontakt mit der Oberfläche haben, was bei großen Bauwerken sehr zeitaufwendig und umständlich ist. Deshalb wird nach alternativen Lösungen gesucht, wie zum Beispiel die luftgekoppelte Ultraschalltechnik, bei der Luft als Übertragungsmedium dient. Solche Geräte könnten die Messzeit um das 50- bis 100-fache verkürzen, was die Inspektion ganzer Strukturen wie Tunnel oder Brücken ermöglichen würde. Dies würde eine zuverlässige Bewertung des Zustands der Infra-struktur erleichtern. Allerdings führt die große Impedanzdifferenz zwischen dem Transducer und der Luft zu erheblichen Energieverlusten, was die Signalstärke schwächt. Geräte, die auf dünnen Membranen oder laserinduzierter Signalanregung basieren, sind oft nicht robust genug für den rauen Baustellenbetrieb. Eine potentielle Lösung sind sogenannte fluidische Oszillatoren, die in der Strömungskontrolle sowie beim Kühlen und Mischen von Flüssigkeiten eingesetzt werden. Sie erzeugen komplett ohne bewegliche Teile schwingende Strömungen, indem sie selbstangeregte Strömungsinstabilitäten nutzen, bei denen der Freistrahl zwischen zwei Kammerwänden durch Feedback-Kanäle hin und her schwingt. Dabei entstehen zeitlich und räumlich schwingende Strömungen am Ausgang. Kleinere Oszillatoren können höhere Frequenzen bis zu 50 kHz erzeugen. Die Frequenz lässt sich durch den Versorgungsdruck steuern, entweder direkt oder über ein Ventil, was die Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen ermöglicht. Solche Geräte könnten bei der Untersuchung von Betonelementen eingesetzt werden, um die Dicke und innere Delaminationen zu bestimmen. Die Düsen sind klein, robust und können aus Keramik oder Stahl gefertigt werden, was sie ideal für den Einsatz auf der Baustelle macht. Im Rahmen dieses Projekts wurden fluidische Oszillatoren an der BAM entwickelt, hergestellt und getestet. Dabei wurden die Frequenzinhalte, die Frequenzbandbreite und die Schalldruckamplitude experimentell untersucht. Akustische Messungen mit Mikrophonen sowie erste Tests an Betonproben wurden durchgeführt. Die Düsen wurden geometrisch skaliert, um die Mittenfrequenz und die Schalldruckamplitude zu optimieren. Mit Hilfe von hochfrequenten Druckregeln konnten frequenzmodulierte Anregungssignale (Chirps) erzeugt werden. Die momentan erreichte Frequenzbandbreite von ca. 10 % stellte sich als zu gering heraus für reproduzierbare und statistisch abgesicherte Ultraschall-Messungen durch Beton. KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Fluidischer Oszillator KW - Verkehrsinfrastruktur PY - 2025 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-65346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Schäfer, S. A1 - Fertig, T. T1 - CASPAR - FKZ: 19F2178A/01F2178A Plattform für die beweissichere und rückführbare Datennutzung im Bauwesen N2 - Im Projekt CASPAR haben wir erforscht, wie Bauwerksdaten aus verschiedenen Quellen sicher, digital und semantisch verknüpfbar bereitgestellt werden können, um eine nachhaltige und vernetzte Nutzung über den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken zu ermöglichen. Die Veranstaltung bietet Gelegenheit, zentrale Ergebnisse kennenzulernen, Einblicke in den Demonstrator zu erhalten und sich mit Projektbeteiligten auszutauschen. T2 - Abschlussveranstaltung mFUND-Projekt CASPAR CY - Berlin, Germany DA - 24.06.2025 KW - Life management KW - Non destructive testing and evaluation KW - Datenablage KW - Digitalisierung PY - 2025 AN - OPUS4-63578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen - eine zuverlässige Informationsquelle N2 - Inhalt der Präsentation: - Einführung in das Prinzip der Laufzeitmessung - Vorteile bei der Anwendung von Volumenverfahren an Spannbetonbrücken - Möglichkeiten zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von ZfP-Verfahren und zur Verwendung der Messergebnisse in probabilistischen Nachweisen von Bestandstragwerken T2 - Fachtagung ZfPStatik 2020 CY - Munich, Germany DA - 18.02.2020 KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Messunsicherheit KW - Nachrechnung KW - Beurteilung von Bestandstragwerken PY - 2020 AN - OPUS4-50417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Reuter, U. A1 - Taffe, A. A1 - Maack, Stefan T1 - Messung von Bauteildicken an Brückenquerschnitten mit Ultraschallecho zur weiteren Verwendung in statischen Berechnungen zur verbesserten Ermittlung des Eigengewichts N2 - Mit zunehmenden Alter und wachsenden Verkehr treten vermehrt Verschleißerscheinungen an Brückenbauwerken auf. Um in der Zukunft dem weiter steigendem Straßenverkehr gewachsen zu sein, muss besonders der Zustand der Bestandsbrücken vor 1985 erfasst und beurteilt werden. Im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie von Straßenbrücken können genauere Kenntnisse über das Eigengewicht eines Brückenbauwerks dazu genutzt werden, um den entsprechenden Teilsicherheitsbeiwert auf der Einwirkungsseite der statischen Berechnung abzusenken und dadurch die Realität genauer abzubilden. Mit Hilfe des Ultraschallechoverfahrens wurden die Bauteildicken an einem Brückensegment der Spandauer-Damm-Brücke auf dem TTS der BAM ermittelt und zur Berechnung des Eigengewichtes weiter verwendet. Zeitgleich wurde dabei untersucht, wie dicht das Messraster gewählt werden muss, damit bei einem möglichst geringen Messaufwand dennoch zuverlässig Bauteildicken abgeschätzt werden können. Auf Grundlage der ausgewerteten Messdaten wurde für die verschiedenen Messpunktabstände die jeweilige Masse des Bauteils berechnet. Zur Überprüfung der Genauigkeit der Ergebnisse wurde das Brückensegment als Ganzes gewogen. Des Weiteren wurden die ermittelten Bauteildicken und Massen des Brückensegmentes nach der Methode des GUMs (Guide to the Expression of uncertainty in measurement) statistisch bewertet. Die Ergebnisse zeigen, das Bauteildicken bis auf 96 % genau mit dem Ultraschallechoverfahren ermittelt werden können. Dabei offenbarte die statistische Auswertung, dass das Eigengewicht von der Rohdichte des Betons und den mit Ultraschallechoverfahren ermittelten Bauteildicken maßgebend beeinflusst werden. Daher sollte einer genaueren Bestimmung der Rohdichte zur Abschätzung des Eigengewichts nach der vorgestellten Methode besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Masterarbeit (Titel s.o.) entstand im Sommersemester 2015 an der HTW Berlin in Kooperation mit der BAM und ist in der Bibliothek der HTW Berlin verfügbar. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Brücke KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-39297 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. A1 - Braml, T. ED - Sykora, M. ED - Lenner, R. ED - de Koker, N. T1 - On the Treatment of Measurement Uncertainty in Stochastic Modeling of Basic Variables N2 - The acquisition and appropriate processing of relevant information about the considered system remains a major challenge in assessment of existing structures. Both the values and the validity of computed results such as failure probabilities essentially depend on the quantity and quality of the incorporated knowledge. One source of information are onsite measurements of structural or material characteristics to be modeled as basic variables in reliability assessment. The explicit use of (quantitative) measurement results in assessment requires the quantification of the quality of the measured information, i.e., the uncertainty associated with the information acquisition and processing. This uncertainty can be referred to as measurement uncertainty. Another crucial aspect is to ensure the comparability of the measurement results.This contribution attempts to outline the necessity and the advantages of measurement uncertainty calculations in modeling of measurement data-based random variables to be included in reliability assessment. It is shown, how measured data representing time-invariant characteristics, in this case non-destructively measured inner geometrical dimensions, can be transferred into measurement results that are both comparable and quality-evaluated. The calculations are based on the rules provided in the guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). The GUM-framework is internationally accepted in metrology and can serve as starting point for the appropriate processing of measured data to be used in assessment. In conclusion, the effects of incorporating the non-destructively measured data into reliability analysis are presented using a prestressed concrete bridge as case-study. T2 - International Probabilistic Workshop 2022 (IPW2022) CY - Stellenbosch, South Africa DA - 09.09.2022 KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - Measurement uncertainty PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556580 DO - https://doi.org/10.14311/APP.2022.36.0109 SN - 2336-5382 VL - 36 SP - 109 EP - 118 PB - Czech Technical University CY - Prague AN - OPUS4-55658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. T1 - Approach to the development of a model to quantify the quality of tendon localization in concrete using ultrasound N2 - Each engineering decision is based on a number of more or less accurate information. In assessment of existing structures, additional relevant information collected with on-site inspections facilitate better decisions. However, observed data basically represents the physical characteristic of interest with an uncertainty. This uncertainty is a measure of the inspection quality and can be quantified by expressing the measurement uncertainty. The internationally accepted rules for calculating measurement uncertainty are well established and can be applied straightforwardly in many practical cases. Nevertheless, the calculations require the occasionally time-consuming development of an individually suitable measurement model. This contribution attempts to emphasize proposals for modelling the non-destructive depth measurement of tendons in concrete using the ultrasonic echo technique. The proposed model can serve as guideline for the determination of the quality of the measured information in future comparable inspection scenarios. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Kapstadt, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Reliability KW - Measurement Uncertainty KW - Non-Destructive Testing KW - Existing Concrete Structures PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559927 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/202236403007 SN - 2261-236X VL - 364 SP - 1 EP - 8 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis, France AN - OPUS4-55992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Heinze, M. A1 - Kainz, C. A1 - Keuser, M. A1 - Kotz, P. A1 - Lechner, T. A1 - Maack, Stefan A1 - Reinke, K.-D. A1 - Schulze, S. A1 - Soukup, A. A1 - Stettner, C. A1 - Taffe, A. A1 - Wöstmann, Jens T1 - Guideline on NDT-supported reliability assessment of existing structures - Current developments in Germany N2 - Information about an existing structure can be collected at certain costs to evaluate the reliability and condition as realistically as necessary. This information can be relevant or irrelevant, true or biased, precise or imprecise. The incorporation of relevant and quality-assessed measured information into reliability reassessment offers the chance to extend remaining lifetimes and support decision making about optimal actions or maintenance strategies. This paper shows recent developments in a national research project that aims to produce a guideline on the NDT-based, structure-specific modification of partial safety factors. The general methodology, results from recalculations according to the Eurocodes and metrologically solvable testing tasks relevant in the recalculation of the concrete bridges are shown and compared with the non-destructive testing methods applicable to concrete bridges. A case study is used to demonstrate that as-built drawings, in this case of the positions of tendons and shear reinforcement, can be verified using the radar method. KW - Non-destructive testing KW - Concrete bridges KW - Partial safety factor modification PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584862 DO - https://doi.org/10.1002/cepa.2168 SN - 2509-7075 VL - 6 IS - 5 SP - 537 EP - 543 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-58486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Maack, Stefan ED - Li, J. ED - Spanos, D. ED - Chen, J. B. ED - Peng, Y. B. T1 - Towards NDT-supported decisions on the reliability of existing bridges N2 - A major advantage in the reassessment of existing structures is the possibility of including measured data that describe the actual properties and the current condition of the structure to be reassessed. Currently, the incorporation of such measured information is mostly unregulated. However, the use of measurement results is vitally important, since a measured data-based improvement of the computation models level of approximation can lead at least to more meaningful results, possibly to extended remaining life times of the structure and in the best case to a saving of resources. Conversely, not appreciating well measurable and relevant information can be equated with a waste of resources. In this paper, a concept for the comparable use of non-destructively measured data as basic variables in probabilistic reliability assessments is outlined and examined using a typical prestressed concrete road bridge as a case-study. An essential requirement is the calculation of measurement uncertainties in order to evaluate the quality of the measurement results comparably. In conclusion, the example of ultrasonic and radar measurement data is used to demonstrate the effects that the incorporation of the measured information has on the reliability of the structure. T2 - 13th International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR 2021-2022) CY - Online meeting DA - 13.09.2022 KW - Measurement uncertainty KW - Reliability assessment KW - Existing structures KW - Concrete Bridge KW - Non-Destructive Testing (NDT) PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-583013 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-58301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Bühling, Benjamin A1 - Borchardt-Giers, Kerstin A1 - Aßmann, Norman A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Low frequency ultrasonic pulse-echo datasets for object detection and thickness measurement in concrete specimens as testing tasks in civil engineering N2 - The dataset contains raw data gathered with the ultrasonic pulse-echo method on concrete specimens. The surfaces of the measuring objects were automatically scanned point by point. Pulse-echo measurements were performed at each of these measuring points. The test specimens represent two typical testing tasks in construction industry: the detection of objects and the determination of dimensions to describe the geometry of components. By automating the measurement process, the different test scenarios are examined with a high repeatability, precision and measuring point density. Longitu- dinal and transversal waves were used and the geometrical aperture of the testing system was varied. The low-frequency probes operate in a range of up to approximately 150 kHz. In addition to the specification of the geometrical dimensions of the individual probes, the directivity pattern and the sound field characteristics are provided. The raw data are stored in a universally readable format. The length of each time signal (A-scan) is two milliseconds and the sampling rate is two mega-samples per second. The provided data can be used for comparative studies in signal analysis, imag- ing and interpretation as well as for evaluation pur- poses in different, practically relevant testing scenarios. KW - Validation KW - Puls-echo method KW - Ultrasonic KW - Non-destructive testing KW - SAFT KW - Reconstruction algorithm PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-575185 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2023.109233 SN - 2352-3409 VL - 48 SP - 1 EP - 16 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-57518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Practical procedure for the precise measurement of geometrical tendon positions in concrete with ultrasonic echo N2 - Existing concrete structures were usually designed for lifetimes of several decades. The current and urgently required efforts to increase sustainability and protect the environment will likely result in extended service lives up to 100 years. To achieve such objectives, it is required to assess structures over their entire lifecycles. Non-destructive testing (NDT) methods can reliably support the assessment of existing structures during the construction, operational, and decommissioning phases. One of the most important and safety-relevant components of a prestressed concrete structure are the tendons. NDT methods such as the ultrasonic echo method are suitable for both the detection and the localization of the tendons, i.e., the measurement of their geometrical position inside the component. The uniqueness of structures, concrete heterogeneity, and varying amounts of secondary components such as the reinforcement represent obstacles in the application of these methods in practice. The aim of this contribution is to demonstrate a practicable procedure, that can be used in the field to determine the parameters required for the measuring data analysis without extensive knowledge about the investigated components. For this purpose, a polyamide reference specimen is used to show which steps are required to obtain reliable imaging information on the position of tendons from the measurement data. The procedure is then demonstrated on a concrete test specimen that covers various relevant and practice-oriented test scenarios, such as varying tendon depths and component thicknesses. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Cape Town, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Validation KW - Non-destructive testing KW - Ultrasonic KW - Reconstruction KW - Concrete KW - Tendon duct PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559979 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/202236403007 SN - 2261-263X SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-55997 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gebauer, D. A1 - Gutiérrez, R, A1 - Marx, S. A1 - Butler, M. A1 - Grahl, K. A1 - Thiel, T. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Breit, W. A1 - Schickert, M. A1 - Krüger, M. T1 - Interrelated dataset of rebound numbers, ultrasonic pulse velocities and compressive strengths of drilled concrete cores from an existing structure and new fabricated concrete cubes N2 - Two test series were examined using nondestructive measuring methods by six independent laboratories before determining their compressive strength. The nondestructive test methods used were the rebound hammer and ultrasonic pulse velocity measurement. Two types of geometries were investigated: drilled cores and cubes. The measurement procedure for each of these datasets is conditioned to the geometry and is therefore different. The first series consists of 20 drilled cores (approximately diameter/height = 10 cm/20 cm) from the 55-year-old Lahntal Viaduct near Limburg, Germany. After preparation in the first laboratory, the lateral surface of the drilled cores was tested with the rebound hammer using a given pattern. Every laboratory tested every drilled core at different locations. Ultrasonic measurements in transmission were performed repeatedly at predefined points on the flat surfaces of the specimen. The second series consisted of 25 newly manufactured concrete cubes of a mix with a target concrete strength class of C30/37. The edge length was 15 cm. Each laboratory received five specimens of this test series. Thus, contrary to the first series, each specimen was tested by only one laboratory. Two side faces of each cube were tested with the rebound hammer. In addition, ultrasonic measurements were performed by one laboratory. The time of flight was measured between the tested side faces of the rebound hammer at different positions. For both series, rebound hammers were used to determine the R-value as well as the Q-value. The rebound hammer models within the laboratories were always the same, while they differed between the laboratories. The ultrasonic measurements took place with different measurement systems and couplants. Finally, both specimen series were tested destructively for compressive strength. The dataset contains the raw data summarized in tabular form. In addition, relevant calculated data are included in some cases. For the ultrasonic measurements, the time of flight has already been converted into the ultrasonic velocity. Besides, in addition to the raw data of the compressive strength test (force, weight, and geometry values), the calculated compressive strengths and densities are also provided. KW - Nondestructive testing KW - Ultra sound KW - Rebound hammer KW - Existing structure KW - Civil engineering PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574655 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2023.109201 SN - 2352-3409 VL - 48 IS - 109201 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-57465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Schmitt, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Baensch, F. T1 - Erarbeitung einer Norm für einen standardisierten Prozess zur probabilistischen Bewertung von Prüfverfahren N2 - Im DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP) wurde das Normungsgremium NA 062-08-28 AA „Qualifizierung von zerstörungsfreien Prüfungen“ reaktiviert. Das Ziel der Reaktivierung ist die Erarbeitung einer Norm für einen standardisierten Prozess zur probabilistischen Bewertung von Prüfverfahren. In der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) führt die Ermittlung von Mess- / Prüfunsicherheiten von Prüfverfahren, in normativer Hinsicht in Deutschland und Europa, noch ein Schattendasein. Die Norm ISO IEC 17025 und auch der VDA-Band 5 wurden weiter in Richtung Messunsicherheit entwickelt, allerdings führt ihre Anwendung in der ZfP zu Problemen. Der Arbeitsausschuss NA 062-08-28 AA soll hier den Brückenschlag zwischen Messunsicherheit, objektiver statistischer Bewertung für ZfP-Verfahren und eine weitere Stärkung der probabilistischen Bruchmechanik erreichen. Geplant ist daher die Erarbeitung einer DIN-Norm, welche die Kriterien für eine korrekte Versuchsplanung, ein praktikables Vorgehen zur Bewertung der Prüfergebnisse und die mathematische Überführung in eine Zuverlässigkeitsaussage enthält. Es soll ein Leitfaden erstellt werden, der für ein möglichst breites Branchenspektrum eingesetzt werden kann, unabhängig von den Besonderheiten verschiedener Industriezweige. Dargestellt werden das relevante Normungsgremium sowie der Hintergrund des zu erstellenden Dokuments. T2 - DGZfP Jahrestagung 2023 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 15.05.2023 KW - Validation KW - Probabilistischen Bewertung KW - Zerstörungsfreie Prüfverfahren KW - POD PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584176 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=28574 SN - 978-3-947971-29-9 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-58417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Algernon, A. A1 - Walther, A. A1 - Denzel, W. A1 - Ebsen, B. A1 - Feistkorn, S. A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. A1 - Kathage, S. A1 - Kessler, S. A1 - Köpp, Christian A1 - Krause, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Schickert, M. A1 - Taffe, A. A1 - Timofeev, Juri A1 - Wilcke, M. A1 - Wolf, J. T1 - Qualitätssicherung und Validierung der Anwendung zerstörungsfreier Prüfungen von Stahlbetonbauteilen im Bauwesen N2 - Stahlbetontragwerke sind eine wichtige Konstruktionsweise im Bauwesen und ein wachsendes Anwendungsfeld für die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). Zur Sicherung der Tragsicherheit, strukturellen Integrität, Bestimmung von Geometrien und zur Detektion konstruktiver Elemente wie z.B. Bewehrung, Verankerungen und Spannkanälen besitzen zerstörungsfreie Prüfverfahren in diesem Bereich inzwischen große Relevanz. Durch den bislang erreichten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung haben moderne akustische und elektromagnetische Verfahren eine beachtliche Leistungsfähigkeit erreicht. Von Geräteherstellern sind diese in kommerziellen Produktserien umgesetzt worden und finden eine zunehmend breite Anwendung in der Praxis. In einigen anderen Anwendungsgebieten, in denen die ZfP bereits fester Bestandteil von Überwachungen ist, wie z.B. im Maschinenbau und insbesondere in der Kerntechnik und der Luftfahrt, existieren umfangreiche Qualitätssicherungssysteme für die konforme Anwendung und zuverlässige Einbeziehung der ZfP. Dem relativ jungen Entwicklungsstadium moderner ZfP für Stahlbetonbauteile entsprechend müssen solche Konzepte im Bauwesen erst noch entwickelt bzw. implementiert werden. Dementsprechend hat sich der Unterausschuss Qualitätssicherung (UA- S) des Fachausschusses ZfP im Bauwesen (ZfPBau) die Definition und Verbesserung der Qualität von ZfP-Anwendungen sowie insbesondere die verfahrensunabhängige Standardisierung von Prüfprozeduren und statistische Absicherung der Prüfergebnisse zum Ziel gemacht. Die aktuellen Arbeitsfelder beinhalten die Entwicklung praxisgerechter Konzepte für Prüfprozeduren und deren Erprobung in einem Ringversuch sowie die Konzeption von Testkörpern hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte wie Parameterstudien, Validierung, Kalibrierung und Simulation. Dabei werden Ansätze anderer Branchen durchaus einbezogen, die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des Bauwesens wird jedoch als wesentlich angesehen und stellt somit eine wichtige Vorgabe dar. Da die Tätigkeiten nicht auf einzelne Verfahren begrenzt sind, müssen generelle Vorgehensweisen entwickelt werden, die sich auf die jeweiligen Verfahren konkretisieren lassen. Der Vortrag gibt hierzu erste Einblicke in die Arbeit des Ausschusses. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Beton KW - Qualitätssicherung KW - Validierung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472417 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-47241 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Villalobos, S. A1 - Scott, D. T1 - Validation of artificial defects for non-destructive testing measurements on a reference structure N2 - Non-destructive testing was established over the last decades as an important tool for assessing damages, material characterization and quality assurance in civil engineering. For example, Ground Penetrating Radar (GPR) can be used to scan large areas of concrete structures to determine the spatial position of the reinforcement. With the ultrasonic echo method, the thickness of concrete structures can be easily determined even if a high density of reinforcement is given. Various methods and processes have been developed for the validation of NDT procedures aiming at ensuring the quality of measurements in practical use. The Probability of Detection (POD) for example, is an available method to compare different technical devices with each other quantitatively regarding their performance. With this method, the best suited testing device for a specific inspection task under defined boundary conditions can be selected. By using the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), it is possible to quantify the measurement uncertainty of an inspection procedure for a specific task. Another important aspect to improve the acceptance of Non-destructive testing methods is the development of reference specimens. Reference specimens serve for the calibration and further development of NDT methods under realistic conditions in different laboratories under the same conditions. A particular challenge here is the most realistic representation of a damage that can occur at building sites. Possible damages include for example horizontal and vertical cracks or honeycombs in concrete. Such a reference structure was built for the development of a new design of power plant constructions. Comparative studies on the manufacturing of realistic honeycombs and delaminations were carried out in advance on a test specimen. The results of this study are presented here. T2 - ICCRRR 2018 - Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nondestructive testing KW - Istzustandserfassung KW - Ultrasonic PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-464497 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/201819906006 SN - 2261-236X VL - 199 SP - 1 EP - 9 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis AN - OPUS4-46449 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Holst, R. T1 - Rekonstruktion des Bestandsplans im Zuge der Nachrechnung der Brücke über die Leine bei Schwarmstedt N2 - Der aktuell im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie geforderte Nachweis von Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdung der Brückenbauwerke im Bestand der Länder und des Bundes stellt eine enorme Herausforderung dar. Insbesondere bei unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen der Bauwerke sind Maßnahmen erforderlich, um die erforderlichen Informationen zu beschaffen. Ein wirkungsvolles Instrument können hierfür die zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens sein. In dem präsentierten Forschungsprojekt erfolgte die Rekonstruktion eines Bestandsplanes direkt auf die Anforderungen des mit der Nachrechnung beauftragten Ingenieurbüros. Darüber hinaus wurde der Entwurf eines Leitfadens erstellt, der im Falle von unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen die Grundlagen für die Beauftragung und Durchführung der Nachrechnung schafft. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Brücken PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-388355 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%206.pdf SP - 1 EP - 14 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. CY - Berlin AN - OPUS4-38835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Bühling, Benjamin A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Low frequency ultrasonic dataset for pulse echo object detection in an isotropic homogeneous medium as reference for heterogeneous materials in civil engineering N2 - The dataset presented contains ultrasonic data recorded in pulse echo mode. The investigated specimen is made of the isotropic homogeneous material polyamide and has a drill hole of constant diameter running parallel to the surface, which was scanned in a point grid using an automatic scanner system. At each measuring position, a pitch-catch measurement was performed using a sampling rate of 2 MHz. The probes used are arrays consisting of a spatially separated receiving and in-phase transmitting unit. The transmitting and receiving sides each consist of 12 point-shaped single probes. These dry-point contact (DPC) probes operate according to the piezoelectric principle at nominal frequencies of 55 kHz (shear waves) and 100 kHz (longitudinal waves), respectively, and do not require a coupling medium. The measurements are performed with longitudinal (100 kHz) and transverse (55 kHz) waves with different geometric orientations of the probe on the measurement surface. The data presented in the article provide a valid source for evaluating reconstruction algorithms for imaging in the low-frequency ultrasound range. KW - Non-destructive testing KW - Ultrasound KW - Pulse-echo method KW - Reference material KW - Reconstruction algorithm KW - Validation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-547326 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.108235 VL - 42 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-54732 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taffe, A. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan T1 - ZfPStatik - Messergebnisse rechenbar machen N2 - ZfPStatik bezeichnet die Verwendung von statistisch bewerteten Messergebnissen, die mit zerstörungsfreien Prüfverfahren im Bauwesen (ZfPBau) gewonnen werden und in statischen Berechnungen zum Nachweis der Tragfähigkeit verwendet werden. Dazu ist die Ermittlung der Messunsicherheit der Versuchsdaten auf der Basis des GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) der erste Schritt. Der statische Nachweis erfolgt durch Grenzzustandsgleichungen, die im Bauwesen angewandt werden. Diese müssen modifiziert werden, so dass jede Messgröße als Zufallsvariable in der Grenzzustandsgleichung vorhanden ist. Der statische Nachweis erfolgt mit probabilistischen Berechnungsmethoden aus der Zuverlässigkeitstheorie. Diese Vorgehensweise wird exemplarisch für den Standsicherheitsnachweis eines Plattenbalkenquerschnitts einer Stahlbetonbrücke auf Biegung angewandt. Auf die möglichen Schlussfolgerungen aus den probabilistischen Berechnungen wird abschließend kurz eingegangen. T2 - DGZfP-Fachtagung Bauwerksdiagnose 2018 CY - Berlin, Germany DA - 15.02.2018 KW - ZfP KW - ZfPBau KW - ZfPStatik KW - Zuverlässigkeitstheorie PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-442266 UR - https://www.bauwerksdiagnose2018.de/Portals/bauwerksdiagnose2018/BB/20.pdf UR - https://www.bauwerksdiagnose2018.de SN - 978-3-940283-90-0 VL - BB 165 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-44226 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Nutzung von ZfP-Daten bei der Nachrechnung von Brücken - Beispiel Regenbrücke Roding N2 - Im Laufe des Lebenszyklus einer Brücke kann es erforderlich sein, diese hinsichtlich der Tragfähigkeit neu zu bewerten. Ursächlich hierfür sind beispielsweise sich ändernde Einwirkungen, wie steigende Verkehrslasten oder auch neuere Erkenntnisse, die beim ursprünglichen Bauwerksentwurf noch nicht berücksichtigt wurden. Die aufgeführten Ursachen treten hierbei meisten nach mehreren Jahrzehnten der Nutzung des Bauwerkes auf. In Deutschland findet eine planmäßige Neubewertung für Brückenbauwerken des Bundes und der Länder auf Basis der im Mai 2011 eingeführten Nachrechnungsrichtline statt. Neben der Neubewertung zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit im laufenden Betrieb ist es insbesondere im Rahmen des Abbruches von Bauwerken wichtig Resttragfähigkeiten beurteilen zu können. Die Zuverlässigkeit der Berechnungsergebnisse hängt insbesondere von der Anzahl und von der Qualität der einbezogenen Informationen ab. Durch die Anwendung von zerstörungsfreien Prüfmethoden können quantitative Informationen gesammelt werden, die für die Beurteilung der Tragwerke sowohl relevant als auch ausreichend genau sind. Die gemessenen Daten können explizit in probabilistische Berechnungsmodelle für die Nachrechnung einer Brücke einfließen. Dadurch wird das Modell sukzessive an die Realität angenähert — in anderen Worten: "zugeschärft". Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Nachrechnung steigt. In diesem Beitrag wird an einem konkreten Beispiel der gegenwärtige Stand von Technik und Forschung für ausgewählte Fragstellungen gezeigt. Im Rahmen der erstellten Abbruchstatik einer vorgespannten Brücke aus Beton wurden Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung verwendet, um Spanngliedlagen für eine Beprobung zu detektieren. Darüber hinaus wurden die Messergebnisse mit wissenschaftlichen Methoden (Phasenauswertung) ausgewertet, um den Zustand der Verpressung der Spannglieder beurteilen zu können. Weiterhin werden die gewonnenen Messdaten der zerstörungsfreien Prüfung verwendet, um den Nachweis zu erbringen, dass auf deren Grundlage eine zuverlässigere Beurteilung der Tragfähigkeit des Bauwerkes erfolgen kann. Hierfür werden die ersten Ergebnisse der Voruntersuchungen für den Biegenachweis der vorgespannten Brücke präsentiert. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2020 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2020 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Brückenbauwerke KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Abbruchstatik PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504471 AN - OPUS4-50447 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Beurteilung von Bestandsbauwerken mit zerstörungsfrei gemessenen Daten - Erprobung eines neuen Konzepts an der Regenbrücke Roding N2 - Fortwährend besteht ein wesentlicher Bedarf an Nachrechnungen von bestehenden Brückenbauwerken. Die Zuverlässigkeit der Berechnungsergebnisse hängt insbesondere von der Anzahl und von der Qualität der einbezogenen Informationen ab. Durch die Anwendung von zerstörungsfreien Prüfmethoden können quantitative Informationen gesammelt werden, die für die Beurteilung der Tragwerke sowohl relevant als auch ausreichend genau sind. Die gemessenen Daten können explizit in probabilistische Berechnungsmodelle für die Nachrechnung einer Brücke einfließen. Dadurch wird das Modell sukzessive an die Realität angenähert — in anderen Worten: "zugeschärft". Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Nachrechnung steigt. In diesem Posterbeitrag wird ein entwickeltes Konzept für die Verwendung von Messergebnissen (anstelle von deterministischen Informationen und Annahmen) im statischen Nachweis zusammengefasst. Am Fallbeispiel einer Spannbetonbrücke werden die Vorteile des dargestellten Ansatzes aufgezeigt. Die Messgrößen (hier die Positionen der Längsspannglieder) und die Messstrategien können anhand von Sensitivitätsanalysen definiert und die Anforderungen an die Messergebnisse aus der statischen Berechnung spezifiziert werden. Die Auswirkungen a) der Messunsicherheit auf die Tragwerkszuverlässigkeit sowie b) von gegenüber den vor den Messungen verfügbaren Informationen abweichenden Messwerten sind am Beispiel der Lokalisierung der Längsspannglieder durch Ultraschall- und Radarmessungen dargestellt. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2020 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2020 KW - Spannbetonbrücke KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Messung KW - Nachrechnung PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504014 AN - OPUS4-50401 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grohmann, Maria A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Maack, Stefan A1 - Buske, Stefan T1 - Application of iterative elastic SH reverse time migration to synthetic ultrasonic echo data N2 - The ultrasonic echo technique is widely used in non-destructive testing (NDT) of concrete objects for thickness measurements, geometry determinations and localization of built-in components. To improve ultrasonic imaging of complex concrete structures, we transferred a seismic imaging technique, the Reverse Time Migration (RTM), to NDT in civil engineering. RTM, in contrast to the conventionally used synthetic aperture focusing technique (SAFT) algorithms, considers all wavefield types and thus, can handle complex wave propagations in any direction with no limit on velocity variations and reflector dip. In this paper, we focused on the development, application and evaluation of a two-dimensional elastic RTM algorithm considering horizontally polarized shear (SH) waves only. We applied the elastic SH RTM routine to synthetic ultrasonic echo SH-wave data generated with a concrete model incorporating several steps and circular cavities. As these features can often be found in real-world NDT use cases, their imaging is extremely important. By using elastic SH RTM, we were able to clearly reproduce almost all reflectors inside the concrete model including the vertical step edges and the cross sections of the cavities.We were also capable to show that more features could be mapped compared to SAFT, and that imaging of complex reflectors could be sharpened compared to elastic P-SV (compressional-vertically polarized shear) RTM. Our promising results illustrate that elastic SH RTM has the potential to significantly enhance the reconstruction of challenging concrete structures, representing an important step forward for precise, high-quality ultrasonic NDT in civil engineering. KW - Ultrasonic echo technique KW - Concrete structures KW - Elastic reverse time migration KW - Synthetic aperture focusing technique KW - Horizontally polarized shear waves PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-591716 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-023-01010-3 SN - 1573-4862 VL - 43 SP - 1 EP - 16 PB - Springer Science and Business Media CY - Dordrecht AN - OPUS4-59171 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Terzioglu, T. A1 - Karthik, M. A1 - Hurlebaus, S. A1 - Hueste, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Wöstmann, Jens A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Krause, M. A1 - Miller, P. A1 - Olson, L. T1 - Nondestructive evaluation of grout defects in internal tendons of posttensioned girders N2 - Post-tensioning systems provide safe and efficient construction solutions for long span bridges. Despite the improved grouting practices over the past decade, existing post-tensioning systems may have significant amount of grout defects, which could lead to corrosion of the strands. Condition assessment of post-tensioning systems is necessary to allow bridge owners to take timely, proactive actions to mitigate or prevent further Deterioration and unanticipated tendon failures. A detailed experimental study conducted to assess the performance of nondestructive evaluation techniques in detecting grout defects within internal tendons is presented herein. Nondestructive evaluation techniques that include Ground Penetrating Radar, Impact Echo, Ultrasonic Tomography, and Ultrasonic Echo are evaluated in terms of detecting the location and severity of fabricated grout defects in a full-scale post-tensioned U-girder mock-up specimen. While Ground Penetrating Radar can identify the location and profile of the internal tendons, particularly metal ducts due to strong reflections, this method did not provide any information about the defect conditions within the tendon. Both Impact Echo and Ultrasonic Echo techniques are effective in identifying the Location of grout defects, but could not differentiate between water, void, or compromised grout conditions. The study clearly demonstrates the need for NDE techniques that are applicable to anchorage regions, and that are capable of estimating the severity and nature of grout defects in internal tendons. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nondestructive testing KW - Ground penetrating radar KW - Impact Echo KW - Ultrasonic tomography KW - Ultrasonic echo KW - Bridge inspection PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963869517305996?via%3Dihub DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2018.05.013 SN - 0963-8695 VL - 99 SP - 23 EP - 35 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gebauer, D. A1 - Gutierrez, B. A1 - Marx, S. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Breit, W. A1 - Mechtcherine, V. A1 - Grahl, K. A1 - Thiel, T. A1 - Schickert, M. A1 - Krüger, M. T1 - Interrelated data set from nondestructive and destructive material testing of concrete compressive strength specimens N2 - This data set contains three different data types obtained from concrete specimens. For each specimen, the rebound numbers, ultrasonic data (ultrasonic velocity, time of flight), and destructive concrete strength are given. Two kind of specimen geometries were tested: cubes and drilled cores. The files are labeled according to the specimen geometry as "cube" or "core" and the type of measurement data as "compressive_strength", "rn_R" and "rn_Q" for rebound numbers as well as "us" for ultrasonic data. The ultrasonic data were generated by six independent laboratories, the rebound numbers by five independent laboratories and the destructive tests by one laboratory. The designation of each specimen establishes the relationship between the different data types. KW - Non-destructive testing KW - Rebound number KW - Ultrasonic pulse velocity KW - Compressive concrete strength KW - Interlaboratory comparison PY - 2023 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/AFCITK PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-57499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gebauer, D. A1 - Beltrán Gutierrez, R. A1 - Marx, S. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Breit, W. A1 - Mechtcherine, V. A1 - Grahl, K. A1 - Thiel, T. A1 - Schickert, M. A1 - Krüger, M. T1 - Interrelated Data Set from Nondestructive and Destructive Material Testing of Concrete Compressive Strength Specimens N2 - "This data set contains three different data types obtained from concrete specimens. For each specimen, the rebound numbers, ultrasonic data (ultrasonic velocity, time of flight), and destructive concrete strength are given. Two kind of specimen geometries were tested: cubes and drilled cores. The files are labeled according to the specimen geometry as "cube" or "core" and the type of measurement data as "compressive_strength", "rn_R" and "rn_Q" for rebound numbers as well as "us" for ultrasonic data. The ultrasonic data were generated by six independent laboratories, the rebound numbers by five independent laboratories and the destructive tests by one laboratory. The designation of each specimen establishes the relationship between the different data types." KW - Compressive Concrete Strength KW - Rebound Hammer KW - Ultrasonic Pulse Velocity PY - 2023 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/AFCITK PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-57223 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knackmuß, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Creutzburg, R. T1 - Comparative visualization of geometry of a hollow box girder using 3D-LiDAR – Part 1: Cross sectional area N2 - With the mandatory introduction of the directive for recalculation of bridges in May 2011 in Germany, the administrations of the federal and state governments have a duty to demonstrate the stability of their bridge inventory. The requisite verification will be realized under consideration of the new increased traffic loads on the construction, in a four-step process. Particularly in older bridges the verification succeeds only using the computational resources of the original structural design. One option these reserves to be considered is the exact determination of the dead weight of the bridge. Since the existing as-built documents of the construction often digress significantly from the real dimensions, there are two options to resolve the issue. In addition to the technically very complicated and relatively expensive method of weighing the construction, the calculation can also be done indirectly through a combined process of hotogrammetric measurement and non-destructive testing. On a practical case study will be demonstrated how the solution of this problem can succeed. For this is done in the first step to scan in detailed the inner topography of a part of the construction by a 3D laser scanner. The results of these tests are compared with the existing stock plans of the building. The aim of this study is to determine the dead weight of structure. Therefore, in the first part of this work sectional plans were extracted of the technical drawing and the point cloud to calculate the area of the interior. Based on the calculated areas in the sectional planes, the volume calculation should take place in the next step. T2 - IS&T International Symposium on Electronic Imaging 2016 CY - San Francisco, CA, USA DA - 14.02.2016 KW - Laserscanner KW - LiDAR KW - Bridge KW - NDT PY - 2016 UR - http://www.ingentaconnect.com/contentone/ist/ei/2016/00002016/00000007/art00015 DO - https://doi.org/10.2352/ISSN.2470-1173.2016.7.MOBMU-296 SN - 1017-9909 SP - MOBMU-296.1 EP - MOBMU-296.10 PB - SPIE AN - OPUS4-38829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Knackmuß, J. A1 - Creutzburg, R. T1 - Comparative visualization of the geometry of a hollow box girder using 3D-LiDAR – Part 2: Reconstruction of 3D Geometric Model N2 - With the mandatory introduction of the May 2011 directive for reassessment of bridges in Germany, the administrations of the federal and state governments have the duty to prove the stability of their bridge stock. Verification of bridge stability will be realized with consideration of the newly increased traffic loads. Particularly in older bridges, the verification can only be achieved if calculative surplus load capacity of the original structural design is taken into account in the recalculation. One option for considering these reserves is the exact determination of the dead weight of the bridge. Within this case study, it will be demonstrated how the problem can be practically solved. In order to determine the dead weight of a concrete bridge, its volume has to be calculated. as a first step, a 3D laser scanner is used to record the internal geometry of a hollow box bridge girder. For the determination of the thickness of the concrete member, the non-destructive technique ultrasonic echo is applied. The construction must be segmented in approximately equidistant parts in order to be able to carry out an economic and efficient investigation. The description of the segmentation of the point cloud, carried out in a 2D model, was presented in the first part of the publication. The subject of this presentation is the merging of 2D cross sections into a 3D model, from which the weight of the bridge can be calculated. T2 - IS&T International Symposium on Electronic Imaging 2017 CY - San Francisco, CA, USA DA - 29.01.2017 KW - LiDAR KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Brücken KW - NDT KW - Bridge inspection PY - 2017 DO - https://doi.org/10.2352/ISSN.2470-1173.2017.6.MOBMU-308 SP - 255 EP - 264 PB - Society for Imaging Science and Technology AN - OPUS4-39242 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Zoёga, Andreas T1 - Lösung bautechnischer Fragestellungen mit der ZfPBau-Toolbox N2 - Darstellung verschiedener praxisrelevanter zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen PY - 2016 AN - OPUS4-39295 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Bauwerksüberwachung mit Ultraschall N2 - Übersichtsvortrag zur Bauwerksüberwachung mit Ultraschall mit dem Schwerpunkt auf Materialcharakterisierung. T2 - 23. DEGA Workshop "Physikalische Akustik" CY - Bad Hönnef, Germany DA - 19.10.2017 KW - Ultraschall KW - Beton KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-42616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Notwendigkeit und Grenzen für den Einsatz der ZfPBau als Konsequenz der Einführung der Nachrechnungsrichtlinie N2 - Im Rahmen von umfangreichen Forschungsarbeiten zum Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens bei der Nachrechnung von Bestandsbauwerken wurden Strategien entwickelt, wie diese Prüfverfahren unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zielgerichtet einsetzen werden können. Das übergeordnete Ziel ist es erste Schritte zu entwickeln, auf deren Basis ein Leitfaden für den Einsatz der zerstörungsfreien Prüfverfahren erfolgt. Es wird ein möglicher Verfah-rensablauf beschrieben, in dem in einer verallgemeinerten Form die grundsätzlichen Schritte im Rahmen einer Nach-rechnung aufzeigt werden. Zusätzlich erfolgte eine Nennung der Beteiligten im Entscheidungsfluss der verschiedenen Schritte einer Rekonstruktion von Bestandsunterlagen, um einen optimalen Wissenstransfer zwischen den einzelnen Fachdisziplinen sicherzustellen. Neben der Darstellung der Methodik des Vorgehens erfolgt eine Zuordnung der Prüf-verfahren zu den bautechnischen relevanten Kennwerten unter Nennung der gültigen Normen und Regelwerke. Dies wird ergänzt durch eine vergleichende Gegenüberstellung der verschiedenen Prüfverfahren nach dem technisch erforder-lichen Aufwand, um diese Kennwerte zu erhalten. T2 - 2. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern (bei Stuttgart), Germany DA - 21.06.2016 KW - Brücken KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Nachrechnungsrichtlinie PY - 2016 AN - OPUS4-38831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knackmuß, J. T1 - Comparative visualization of the geometry of a hollow box girder using 3D-LiDAR Part 1: Cross sectional area N2 - With the mandatory introduction of the directive for recalculation of bridges in May 2011 in Germany, the administrations of the federal and state governments have a duty to demonstrate the stability of their bridge inventory. The requisite verification will be realized under consideration of the new increased traffic loads on the construction, in a four-step process. Particularly in older bridges the verification succeeds only using the computational resources of the original structural design. One option these reserves to be considered is the exact determination of the dead weight of the bridge. Since the existing as-built documents of the construction often digress significantly from the real dimensions, there are two options to resolve the issue. In addition to the technically very complicated and relatively expensive method of weighing the construction, the calculation can also be done indirectly through a combined process of photogrammetric measurement and non-destructive testing. On a practical case study will be demonstrated how the solution of this problem can succeed. For this is done in the first step to scan in detailed the inner topography of a part of the construction by a 3D laser scanner. The results of these tests are compared with the existing stock plans of the building. The aim of this study is to determine the dead weight of structure. Therefore, in the first part of this work sectional plans were extracted of the technical drawing and the point cloud to calculate the area of the interior. Based on the calculated areas in the sectional planes, the volume calculation should take place in the next step. T2 - IS&T International Symposium on Electronic Imaging 2016 CY - San Francisco (CA), USA DA - 14.02.2016 KW - Laserscanner KW - LiDAR KW - NDT KW - Bridge PY - 2016 AN - OPUS4-38830 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Holst, R. T1 - Rekonstruktion des Bestandsplans im Zuge der Nachrechnung der Brücke über die Leine bei Schwarmstedt N2 - Der aktuell im Rahmen der Nachrechnungsrichtlinie geforderte Nachweis von Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdung der Brückenbauwerke im Bestand der Länder und des Bundes stellt eine enorme Herausforderung dar. Insbesondere bei unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen der Bauwerke sind Maßnahmen erforderlich, um die erforderlichen Informationen zu beschaffen. Ein wirkungsvolles Instrument können hierfür die zerstörungsfreien Prüfverfahren des Bauwesens sein. In dem präsentierten Forschungsprojekt erfolgte die Rekonstruktion eines Bestandsplanes direkt auf die Anforderungen des mit der Nachrechnung beauftragten Ingenieurbüros. Darüber hinaus wurde der Entwurf eines Leitfadens erstellt, der im Falle von unvollständigen oder fehlenden Bestandsplänen die Grundlagen für die Beauftragung und Durchführung der Nachrechnung schafft. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2016 CY - Berlin, Germany DA - 25.02.2016 KW - Nachrechnungsrichtlinie KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Brücken PY - 2016 UR - http://www.bauwerksdiagnose2016.de/Portals/bwd2016/BB/vortrag%206.pdf AN - OPUS4-38834 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Hille, Falk A1 - Liehr, Sascha A1 - Maack, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Rogge, Andreas A1 - Said, Samir A1 - Viefhues, Eva A1 - Zorn, Sebastian ED - Baeßler, Matthias ED - Möller, G. ED - Rogge, Andreas ED - Schiefelbein, N. T1 - Innovative Messsysteme zum Brückenmonitoring am Beispiel einer Versuchsbrücke – vom Sensor bis zur Zustandsprognose N2 - In der aktuellen Projektphase liegt der Fokus auf der Datenaufnahme, -bearbeitung und -speiche-rung mit dem Ziel, automatisierte Auswerteverfahren einsetzen zu können. Aktuell wurden primär punktuelle Messungen an ausgewählten Messtagen aufgenommen. Die Systeme sollen so weiter-entwickelt werden, dass sie sich auch für kontinuierliche Messungen im Rahmen von Monitoring-aufgaben eignen. Ein wichtiger Fokus bei der Auswertung ist die Kombination mit numerischen Modellen, die mithilfe von Bayesian Update Verfahren und den aufgenommenen Messdaten kalibriert und im Verlauf der Monitoringaufgabe angepasst werden sollen. Insbesondere sollen auch zeitabhängige Modelle, die eine zeitliche Entwicklung von Struktureigenschaften beinhalten (Kriechen, Schwinden, Ermüdung, Korrosion) dazu verwendet werden, die zukünftige Performance der Struktur bewerten zu können. Basierend darauf werden dann Konzepte zur Planung von Inspektion und Wartung erstellt. T2 - Messen im Bauwesen 2017 CY - Berlin, Germany DA - 14.11.2017 KW - Brückeninfrastruktur KW - Innovative Messverfahren KW - Stereofotogrammetrie PY - 2017 SN - 978-3-9818270-8-8 VL - 2017/1 SP - 7 EP - 19 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-44306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan T1 - ZfP Statik – Zuverlässigkeitsbewertung von Bestandsbauwerken mit ZfP-Ergebnissen N2 - Messen heißt wissen. Dieses Wissen spiegelt die Realität wider und soll den Statiker eines bestehenden Bauwerkes bei der Entscheidungsfindung über die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Konstruktion unterstützen. Gegenüber dem Neubauentwurf können bei der Bewertung von bestehender Bausubstanz Sicherheitsreserven genutzt werden, da Unsicherheiten, die beim Bau auftreten können, besser bekannt oder nicht mehr vorhanden sind. Können solche Unsicherheiten genauer bewertet werden, z. B. durch die Feststellung der genauen Lage der Spannglieder bei einer Spannbetonbrücke, so können Sicherheitsbeiwerte reduziert werden, ohne dass es dabei zu Auswirkungen auf das normativ festgelegte Zuverlässigkeitsniveau kommt. Mittlerweile sind Prüfmethoden an Bauwerken wirtschaftlich einsetzbar und auch so leistungsfähig, dass die für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit wesentlichen Parameter identifiziert werden können. Ein wesentlicher Punkt ist hierbei die Integration derartiger Messergebnisse in Rechenmodelle, die für die Nachrechnung des Bauwerks verwendet werden. Dies können sowohl semiprobabilistische Rechenmodelle als auch vollprobabilistische Modelle sein. Bei semiprobabilistischen Methoden können aus den Messergebnissen Teilsicherheitsbeiwerte berechnet und abgeleitet werden, die dann in den bekannten Nachweisformaten gemäß den Eurocodes und der Nachrechnungsrichtlinie berücksichtigt werden. Bei vollprobabilistischen Nachweisen können die Messdaten in Form von Verteilungsdichtefunktionen mit gemessenen Variationskoeffizienten direkt in das Rechenmodell eingehen. T2 - Abteilungsseminar der Abteilung 8 CY - Online meeting DA - 28.04.2021 KW - Bestandsbauwerke KW - Zuverlässigkeitsbewertung KW - Nachrechnung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Messunsicherheit PY - 2021 AN - OPUS4-52531 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Reliability assessment of existing bridges based on NDT-results N2 - The non-destructive testing methods available for civil engineering (NDT-CE) enable the measurements of quantitative parameters, which realistically describe the characteristics of existing buildings. In the past, methods for quality evaluation and concepts for validation expanded into NDT-CE to improve the objectivity of measured data. Thereby, a metrological foundation was developed to collect statistically sound and structurally relevant information about the inner construction of structures without destructive interventions. More recently, the demand for recalculations of structural safety was identified. This paper summarizes a basic research study on structural analyses of bridges in combination with NDT. The aim is to use measurement data of nondestructive testing methods as stochastic quantities in static calculations. Therefore, a methodical interface between the guide to the expression of uncertainty in measurement and probabilistic approximation procedures (e.g. FORM) has been proven to be suitable. The motivation is to relate the scientific approach of the structural analysis with real information coming from existing structures and not with those found in the literature. A case study about the probabilistic bending proof of a reinforced concrete bridge with statistically verified data from ultrasonic measurements shows that the measuring results fulfil the requirements concerning precision, trueness, objectivity and reliability. T2 - 5th ICCRRR 2018 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting CY - Cape Town, South Africa DA - 19.11.2018 KW - NDT KW - Concrete KW - Stochastic model KW - Reassessment KW - Reliability PY - 2018 AN - OPUS4-46768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Maack, Stefan T1 - Refining stochastic models for the reassessment of bridges using advanced NDT-methods N2 - Increasing requirements on the infrastructure caused by more and heavier traffic coincide with both the aging and the progressive degradation of bridge constructions. These exemplary issues lead to a non-negligible need for reassessments of existing bridges. Compared to the new building design, safety reserves can be used in the evaluation of such existing structures, since uncertainties that may arise during the design, construction and previous Service time are better known or no longer present. Uncertainties can be evaiuated more precisely by measurements. In the meantime, the application of advanced NDT-methods on concrete structures have become so capable, that crucial structure Parameters like certain material properties or geometrical dimensions can be quantified without significant destructive interventions. The measured data can be explicitly incorporated into the probabilistic computation models used for the bridge reassessment in form of random variables. Therewith, a previously insufficient model can be refined to achieve a higher level of approximation. This contribution emphasises two fundamental steps of the measured data based probabilistic reassessment: The sensitivity analyses to identify the cruciai Parameters and the needed accuracy of the related information as well as the comparison with expected uncertainties of non-destructively measured Parameters. T2 - 17th International Probabilistic Workshop CY - Edinburgh, UK DA - 11.09.2019 KW - Measurement KW - Reassessment KW - NDT KW - Concrete bridges PY - 2019 SP - 99 EP - 105 AN - OPUS4-48998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - CASPAR - FKZ: 19F2178A "Plattform für die beweissichere und rückführbare Datennutzung im Bauwesen" N2 - Bestandsunterlagen von älteren Bauwerken sind oft nicht in ausreichendem Umfang verfügbar. Soll jedoch der Zustand von z.B. Gebäude oder Brücken bewertet werden, stellen Bestandsunterlagen die Grundlage dafür dar. Ansonsten muss die Bauweise des Bauwerkes kostenintensiv nachvollzogen und mit nachträglichen Untersuchungsverfahren bewertet werden. Heute spielt die digitale Planung im Bauwesen eine immer größere Rolle und Bauvorhaben werden in sogenannten BIM Modellen (Building Information Modelling) geplant. Diese Daten müssen langfristig und manipulationssicher gespeichert werden. In diesem Projekt erarbeiten wir die technologischen Grundlagen, um Daten effizient und sicher zu speichern. Wir erarbeiten eine digitale Schnittstelle, um Daten aus unterschiedlichsten Quellen sicher zusammenzuführen und Informationen semantisch zu verknüpfen. Um den Nachweis für die Nutzbarkeit unserer Technologie zu erbringen, entwickeln wir im Rahmen des beantragten Projekts eine prototypische objektbezogene Datenablage in Form eines Demonstrators, in die digitale Informationen einer realen Brücke überführt werden. T2 - Online-Fachaustausch der mFUND-Begleitforschung Move Mobility | iRights.Lab CY - Online meeting DA - 07.05.2021 KW - Digitalisierung KW - Messdaten KW - Brücken KW - Qualitätssicherung KW - Bauwesen PY - 2021 AN - OPUS4-53221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. T1 - Structural safety referring to ultrasound on concrete bridges N2 - Measuring means knowing. The structural engineer’s Knowledge about structures is vitally important for the assessment of their structural safety. This contribution shows, how non-destructive testing methods can be used to collect valuable Information about existing structures. This value is expressed in this paper by the usability in probabilistic assessments and thus by the reliability of the information. The development of non-destructive testing methods in civil-engineering allows the realistic measurement and visualization of inner constructions of concrete components with a minimum of destructive interventions. The evaluation of the quality of measurement data is of fundamental importance for quantitative measurements in order to ensure the objectivity of testing and evaluation and to assess the reliability of the knowledge acquired. Both systematic and random deviations must be identified, quantified and taken into account to obtain statistically sound data. The Focus of this contribution is on the methodical path, how displayed measurement data can be processed into reliable knowledge. It is not about developing assessment methods but about providing necessary knowledge to increase their operational usability. T2 - 16th International Probabilistic Workshop CY - Vienna, Austria DA - 12.09.2018 KW - NDT KW - Reassessment KW - Probabilistic KW - Non-destructive testing in civil engineering PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/best.201800034 SN - 1437-1006 VL - 113 IS - S2 SP - 7 EP - 13 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-46143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Istzustandserfassung von Parkbauten mit Betondeckungsmessung und Bewehrungsortung N2 - Der Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen haben im Bereich von Parkhäusern aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen eine besondere Bedeutung. Wichtigste Voraussetzung für die sachkundige Planung von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Ist-Zustandserfassung der betroffenen Betonbauteile. Diese wird üblicherweise mittels einer Kombination aus zerstörungsfreien und zerstörungsarmen Prüfverfahren durchgeführt. Welche Verfahren und Verfahrenskombinationen sind für eine Ist-Zustandserfassung von Betonbauteilen geeignet und haben sich in der Praxis bewährt? Was ist bei ihrer Durchführung zu beachten und wie sind die Prüfergebnisse zu beurteilen? T2 - DBV-Arbeitstagung "Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen - Aktuelle Regelwerke, Istzustandserfassung von Parkbauten" CY - Berlin, Germany DA - 07.12.2017 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Parkhaus KW - Istzustandserfassung PY - 2017 AN - OPUS4-43366 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Demonstration of State of the Art NDT-Methods for Nuclear Concrete Reactor Containments N2 - The special design of buildings, constructed for nuclear power plants is a particular challenge for the nondestructive testing in the building industry. In particular the major component thicknesses, the degree of reinforcement and surface coating systems make the application of NDT methods difficult. The studies first steps were undertaken to determine to which extent established applications of these techniques are useable in the field of infrastructure buildings. Methods have been evaluated that are already state of the art. So for example the ground penetrating radar was used for locating metallic mounting parts. Furthermore, the low-lying internal structure of the containment was investigated with the ultrasonic method. T2 - International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering 2015 CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - ground penetrating radar KW - ultrasonic KW - nuclear structures KW - NDT PY - 2015 AN - OPUS4-38839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Elastic wave propagation of ultrasound in bituminous road surfaces – simulations and measurements N2 - Maintenance costs of road infrastructure are increasing steadily. Adverse environmental impacts on infrastructure get more and more important as well. Therefore, it is important to determine how limited financial resources can be directed with an optimum pay-out. The present study takes first steps towards the usage of low-frequency ultrasound as a tool to evaluate the road condition. T2 - International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering 2015 CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Wave propagation KW - Ultrasonic KW - NDT KW - Simulation PY - 2015 AN - OPUS4-38837 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Taffe, A. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan T1 - Verwendung von Messergebnissen zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen in statischen Nachweisen - Statistisch abgesicherte Messgrößen beschreiben dem Prüfingenieur die tatsächlich ausgeführte Konstruktion N2 - Zerstörungsfreie Prüfverfahren (ZfPBau-Verfahren) sind auch im Bauwesen stets an praxisrelevante Prüfaufgaben gekoppelt. Die Ermittlung beispielsweise eines Ist-Zustandes im Vorfeld einer Betoninstandsetzung oder die Ermittlung von Schadensursache und Schadensumfang als Folge wiederkehrender Untersuchungen von Brücken nach DIN 1076 sind etablierte Anwendungsgebiete der ZfPBau. Mit der Einführung der Nachrechnungsrichtlinie für Straßenbrücken im Jahr 2011 hat die Nachfrage nach ZfPBau-Dienstleistungen einerseits stark zugenommen, andererseits eröffnet sie Möglichkeiten, in statischen Nachweisen die tatsächlichen Eigenschaften bestehender Konstruktionen rechnerisch anzusetzen. Dazu aber müssen Messergebnisse statistisch bewertet werden können. Dies geschieht durch eine einheitliche Ermittlung der Messunsicherheit, mit der die Voraussetzungen geschaffen werden, um Messergebnisse von ZfPBau-Verfahren in statischen Berechnungen verwenden zu können. Im folgenden Beitrag wird gezeigt, wie Messgrößen der ZfPBau als (stochastische) Basisvariablen in probabilistische Nachweise zur Berechnung der Zuverlässigkeit einfließen können, indem Grenzzustandsgleichungen modifiziert werden. Mit dieser Vorgehensweise sind weitere Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen möglich. KW - Bestandsbauwerke KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Probabilistik KW - Statischer Nachweis KW - Brücken PY - 2018 UR - http://www.bvpi.de/bvpi-content/ingenieur-box/pruefingenieur.htm SN - 1430-9084 VL - 05 IS - 52 SP - 46 EP - 53 PB - Bundesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik e.V. CY - Berlin AN - OPUS4-45477 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jansen, D. A1 - Bald, S. A1 - Birbaum, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Krause, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Pichottka, S. A1 - Scherkenbach, M. A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Villaret, K. A1 - Wöllenstein, J. T1 - Sensors for the structural assessment of roads N2 - This working paper summarises the current state of knowledge and research on the application of sensors in road pavements, designed to record input quantities and characteristics for structural assessment. In this working paper, sensors generally refer to technical equipment that can used to record the values of physical quantities and display them for interpretation. The working paper deals with every type of sensor that is permanently connected to the road, i.e. sensors that are installed – in the bound and unbound courses of the superstructure as well as in the sub-base/sub-structure, – next to or above the road (for example on masts) and can contribute to structural recording and its subsequent assessment. This can also include sensors that are primarily used for a different purpose (e.g. traffic control). However, this working paper only describes the application of sensors that are installed primarily for other purposes for the sake of completeness; special publications (e.g. Notes on detection technologies in road traffic) are available for the respective installation situations. KW - Asphalt KW - Concrete KW - Measurement chain KW - Sensor technology KW - Condition assessment PY - 2024 SP - 1 EP - 36 PB - Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. CY - Köln AN - OPUS4-60084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Imaging of Ultrasonic Echo Measurements for Reconstruction of Technical Data of Bridges – Possibilities, Limitations and Outlook N2 - When reassessing existing concrete bridges, the challenge is often to obtain missing or incomplete information on the internal structure. In particular, the number and position of the existing reinforcement as well as the geometric dimensions of the components are of interest. Non-destructive testing methods, like radar or ultrasound, which work on the basis of the pulse-echo method, have been established for this purpose, as they only require access to the component from one side. The measurement data recorded on the structure require pre-processing to be able to reproduce the internal structure geometrically accurately. Besides different steps of data processing, the geometrical reconstruction of the measured data based on the Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) is state of the art today. In this paper, the technical possibilities of the ultrasonic echo method are presented based on measurements in the laboratory and on a real bridge structure. The precision of the reconstruction and its limitations are shown. In addition to the state of the art SAFT technique, open questions and the latest research approaches, such as imaging by reverse time migration (RTM) including initial results are discussed. T2 - 13th German-Japanese Bridge Symposium CY - Osaka, Japan DA - 29.08.2023 KW - Bridge KW - Non destructive testing and evaluation KW - Concrete KW - Validation PY - 2023 AN - OPUS4-58328 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sunkavalli, Viswa Ratnasri T1 - Thickness Measurements of Polyamide Specimens using Fluidic Oscillator as a Frequency Modulated Air-Coupled Ultrasonic Transducer N2 - Ultrasonic inspection, especially contact and immersion methods, have become established techniques for non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE). However, the requirement for coupling agents renders these methods cumbersome in practice due to the potential for surface defacement and an arduous measurement process. Consequently, air-coupled ultrasonic transducers have been proposed as an alternative to address these concerns. These (alternatives), however, come with their own challenges, such as a significant impedance mismatch between the air and the specimen as well as the susceptibility of time of flight (TOF) measurements to ambient conditions. Recently, fluidic oscillators have been developed for in-air sound generation to alleviate impedance mismatch and improve the overall robustness, which is an important consideration of NDT-CE applications. The advantage of fluidic oscillators lies in their ability to generate an ultrasonic signal via oscillating air jet excited by a self-actuated fluctuation. Using air as the operating medium provides a supplementary benefit of lowering measurement durations in addition to a substantial drop in acoustic impedance losses with air acting both as an actuation as well as a coupling medium. Thus, TOF measurements using such fluidic transducers are expected to enable faster characterization of specimen parameters. In that regard, material characterization of polyamide is carried out using ultrasound generated by fluidic devices. Additionally, the mass flow rate of the operating fluid is observed to have a significant effect on the frequency of the fluidic oscillator. Accordingly, the frequency of the oscillation is modulated by varying the supply pressure, leading to a varying flow rate, which in turn facilitates a robust and reliable assessment of the TOF through the material by the generated chirp signals. Furthermore, such frequency modulations effectively improve the signal-to-noise ratio (SNR). Along with a comprehensive study of these new fluidic transducers, preliminary measurement findings are presented, including the material characterization of polymers using air-coupled, frequency-modulated ultrasound. T2 - European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT) CY - Lisbon, Portugal DA - 03.07.2023 KW - Air coupled ultrasound KW - Fluidic actuator PY - 2023 AN - OPUS4-57940 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Low frequency ultrasonic dataset for comparison and validation of signal processing and imaging techniques in civil engineering N2 - The evaluation of technical components and materials in terms of condition and quality with the aid of non-destructive testing methods plays an outstanding role both in industrial serial production and in the individual assessment of components. The ultrasonic echo method is used for a wide variety of testing tasks, such as measuring the thickness of a component. At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin, test methods are developed and their performance is demonstrated. For this purpose, references such as materials, test procedures or data sets are generated, which are used to evaluate these developed test methods. An important component of these references are data sets that are created according to the BAM Data Policy and made available to the scientific community and users of test methods in practice on the basis of the FAIR principles (Findability, Accessibility, Interoperability, and Reuse). T2 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Reference data KW - Non destructive testing and evaluation KW - Ultrasonic KW - Civil engineering PY - 2022 AN - OPUS4-58440 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Bühling, Benjamin T1 - Low-frequency ultrasound data (pulse-echo technique) with shear horizontal and longitudinal waves on the step-shaped concrete specimen “Pk266” with tendons N2 - This dataset contains raw data acquired in ultrasound measurements on a reference specimen made of concrete at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin (Germany). The internal specimen identifier is “Pk266”. The measurements were conducted using the pulse-echo method. The upper surface of the specimen was defined as measuring area. The aim of the measurements is to determine both the geometrical dimensions (thickness) and the position of tendons to the measuring area. In addition to this, a second dataset of a second specimen with identifier is existing named “Pk050” has been acquired. Pk050 has the same geometrical dimensions and concrete recipe as Pk266 recipe but does not contain tendons [Reference: https://doi.org/10.7910/DVN/9EID5D]. KW - Ultrasound KW - Pulse echo method KW - Synthetic Aperture Focusing Technique KW - Validation KW - Elastic wave PY - 2023 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/NUU0WZ PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-57232 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braml, T. A1 - Wimmer, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kuhn, T. A1 - Reingruber, M. A1 - Gordt, A. A1 - Hamm, J. ED - Krieger, J. T1 - Datenablage als Grundlage für den digitalen Zwilling eines Bauwerks – Verwaltungsschale BBox N2 - Der Weg zur digitalen Brücke ist eingeschlagen. Im Bereich der Planung, Bauüberwachung und -ausführung wird aktuell das Building Information Modelling (BIM) eingeführt. Ist eine Brücke in der Baulast von Bund und Ländern errichtet, wird ihr Zustand im Zuge von wiederkehrenden Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 lückenlos überwacht. Abgespeichert werden die Informationen der Überwachung in einer Datenbank (ASB-ING Teilsystem Bauwerksdaten). Aus dieser Datenbank können anschließend relevante Informationen in ein objektspezifisches Bauwerksbuch überführt werden. In dieser Datenbank werden im Vorfeld definierte Daten abgespeichert. Reine Messdaten oder aber auch die verwendeten ingenieurtechnisch-physikalischen Modelle verbleiben in der Regel bei den beauftragen Dienstleistern. Zusammengefasst existieren verschiedene parallele Insellösungen der Informationsablage. Gegenstand verschiedener Forschungsanstrengungen ist es nun Lösungen zu finden, die einen ganzheitlichen Ansatz für den Informationsfluss von der Errichtung über den Betrieb bis hin zum Abbruch eines Bauwerkes sicherstellen. Im Rahmen einer prototypischen Entwicklung wird auf Grundlage, des für die Industrie 4.0 entwickelten open source Software Framework Eclipse BaSyx, ein möglicher Lösungsansatz – die Verwaltungsschale BBox (Bridge Box) - präsentiert. Dieser Lösungsansatz stellt das physikalisch-ingenieurtechnische Modell zur Zustandsbewertung der Brücke gedanklich in den Mittelpunkt. Unter der Voraussetzung einer durchgängigen Digitalisierung der gesamten Prozessschritte innerhalb der Lebensdauer der Brücke, kann jeder Planungs- und Fertigungsschritt, die Instandhaltung einschließlich des Rückbaus erfasst werden. Das Besondere hierbei ist, dass auch die Grundlagen der Bewertung, wie Messdaten, mit abgespeichert werden. Die Modellstruktur der Verwaltungsschale erlaubt hierbei eine bedarfsgerechte Granularität hinsichtlich der Messdaten auf allen virtuellen Ebenen, um das physikalisch-ingenieurtechnisch Modell mit Daten zu versorgen. Die gewählte Form der Datenablage bildet den Grundstein für zukünftige KI-Auswertungen z.B. mit den Methoden des Maschinellen Lernens (ML). Der Zugriff auf die dafür jeweils benötigten Daten wird durch die Ablage der Daten einschließlich Metadaten und den Einsatz einer Standard S3 Schnittstelle stark vereinfacht. Der Beitrag stellt die Entwicklung und die Systemarchitektur der BBox am Beispiel von 2 Projekten dar. T2 - 1. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur CY - Esslingen, Germany DA - 29.05.2021 KW - Brücke KW - Digitalisierung KW - Digitaler Zwilling KW - Datenablage PY - 2021 UR - https://elibrary.narr.digital/article/99.125005/dtv202110075 SN - 2748-9221 IS - 1 SP - 75 EP - 84 PB - expert verlag AN - OPUS4-56159 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Recent advances in (ultra)sonic active and passive monitoring of reinforced and prestressed concrete structures N2 - In addition to already established structural monitoring methods such as deformation, inclination or strain gauges or acoustic emission sensors, sonic or ultrasonic monitoring might provide valuable information about the condition or alteration of a structure. Sensors such as geophones, recording ambient noise in the sonic and subsonic frequency range can provide information beyond modal analysis by using interferometric methods. Wave velocities determined by this method are related to the elastic properties and stiffness of material and structure and can be converted into damage indicators. Embedded active ultrasonic transducer networks can provide more detailed insight about deterioration or damages again, using interferometric technologies. This approach is extremely sensible, detecting relative change in velocity on down to 10-5. These methods, including benefits and remaining challenges, are demonstrated using data from a test structure at BAM’s test site demonstrating the case of prestress loss, and data from an actual bridge still under traffic. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Cape Town, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Monitoring KW - Ultrasonic KW - Non-destructive testing KW - Coda wave KW - Bridge PY - 2022 AN - OPUS4-56000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Practical procedure for the precise measurement of geometrical tendon positions in concrete with ultrasonic echo N2 - Existing concrete structures were usually designed for lifetimes of several decades. The current and urgently required efforts to increase sustainability and protect the environment will likely result in extended service lives up to 100 years. To achieve such objectives, it is required to assess structures over their entire lifecycles. Non-destructive testing (NDT) methods can reliably support the assessment of existing structures during the construction, operational, and decommissioning phases. One of the most important and safety-relevant components of a prestressed concrete structure are the tendons. NDT methods such as the ultrasonic echo method are suitable for both the detection and the localization of the tendons, i.e., the measurement of their geometrical position inside the component. The uniqueness of structures, concrete heterogeneity, and varying amounts of secondary components such as the reinforcement represent obstacles in the application of these methods in practice. The aim of this contribution is to demonstrate a practicable procedure, that can be used in the field to determine the parameters required for the measuring data analysis without extensive knowledge about the investigated components. For this purpose, a polyamide reference specimen is used to show which steps are required to obtain reliable imaging information on the position of tendons from the measurement data. The procedure is then demonstrated on a concrete test specimen that covers various relevant and practice-oriented test scenarios, such as varying tendon depths and component thicknesses. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Cape Town, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Validation KW - Non-destructive testing KW - Ultrasonic KW - Reconstruction KW - Concrete KW - Tendon duct PY - 2022 AN - OPUS4-55999 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Ways to unlock the potential of NDT for the reliability assessment of existing structures N2 - Vortrag über die Berechnung von Messunsicherheiten und die POD-Analyse zur Aufbereitung von ZfP-Ergebnissen für die Zuverlässigkeitsbewertung bestehender Bauwerke. T2 - 8th International Workshop on Reliability of NDT/NDE @ SPIE Smart Structures + NDE CY - Los Angeles, CA, USA DA - 12.03.2023 KW - Probability of Detection KW - Measurement uncertainty KW - Reliability assessment PY - 2023 AN - OPUS4-57192 LA - eng 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 - JOUR A1 - Braml, T. A1 - Wimmer, J. A1 - Varabei, Y. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kuhn, T. A1 - Reingruber, M. A1 - Gordt, A. A1 - Hamm, J. T1 - Digitaler Zwilling: Verwaltungsschale BBox als Datenablage über den Lebenszyklus einer Brücke T1 - Digital twin: Asset administration shell BBox as data storage over the life cycle of a bridge N2 - Auf dem Weg zur digitalen Brücke existieren bereits erste Lösungen, die den Lebenszyklus einer Brücke abbilden können. Für die Planung, den Bau und den Unterhalt stehen unterschiedlichste Werkzeuge, z. B. BIM, DIN 1076, SIB-Bauwerke, Monitoring etc. zur Verfügung, die jeweils mit unterschiedlichen Datenformaten arbeiten. Für ein intelligentes Erhaltungsmanagement müssen aber alle Daten mit den verschiedenen Datenformaten zusammengeführt, abgelegt und so verwaltet werden können, dass über den gesamten Lebenszyklus einer Brücke die Abbildung eines ganzheitlichen digitalen Zwillings eines Bauwerks möglich ist. Die Autoren haben dafür mit BBox den Prototyp einer Verwaltungsschale (VWS) auf Grundlage von Industrie 4.0 entwickelt. Damit wird das physikalisch-ingenieurtechnische Modell zur Zustandsbewertung der Brücke in den Mittelpunkt gestellt und der gesamte Lebenszyklus einer Brücke kann unabhängig von Datenformaten digital erfasst werden. Da der Aufbau der VWS durch die Granularität optimal strukturiert ist, bietet die Ablage und Einspeisung von Messdaten sowohl die Grundlage eines Live-Monitorings als auch den Grundstein für maschinelles Lernen (ML). Der Datenzugriff via S3-Schnittstelle erleichtert die Entwicklung von eigenen Prognosemodellen mit Informationsmustern (SHIP – Structural Health Information Pattern). Am Beispiel der Heinrichsbrücke Bamberg wird die praktische intelligente Umsetzung des Bauwerksmonitorings inkl. VWS mit Informationsmustern und ML gezeigt. N2 - On the way to the digital bridge, initial solutions already exist that can map the life cycle of a bridge. A wide variety of tools are available for planning, construction and maintenance, e. g. BIM, DIN 1076, SIB structures, monitoring etc., each of which works with different data formats. For an intelligent maintenance management, however, all data with the different data formats must be merged, stored, and managed in such a way that the mapping of a holistic digital twin of a structure is possible over the entire life cycle of a bridge. For this purpose, the authors have developed BBox, a prototype of an asset administration shell (AAS) based on Industry 4.0. This places the physical-engineering model for assessing the condition of the bridge at the center, and the entire life cycle of a bridge can be digitally recorded independently of data formats. Since the structure of the AAS is optimally structured through granularity, the storage and feeding of measurement data provides both the basis of live monitoring and the cornerstone for machine learning (ML). The data access via S3 interface facilitates the development of own prognosis models with information patterns (SHIP – Structural Health Information Pattern). Using the Heinrichsbrücke Bamberg as an example, the practical intelligent implementation of structural monitoring incl. AAS with information patterns and ML is shown. KW - Digitaler Zwilling KW - Lebenszyklus KW - Bauwerksmonitoring KW - Industrie 4.0 KW - Maschinelles Lernen KW - Digital twin KW - Life cycle KW - Structural health monitoring KW - Industry 4.0 KW - Machine learning PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202100094 SN - 1437-0999 SP - 1 EP - 9 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-54017 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braml, T. A1 - Wimmer, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kuhn, T. A1 - Reingruber, M. A1 - Gordt, A. A1 - Hamm, J. ED - Krieger, J. T1 - Datenablage als Grundlage für den digitalen Zwilling eines Bauwerks – Verwaltungsschale BBox N2 - Der Beitrag stellt die Entwicklung und die Systemarchitektur der BBox am Beispiel von 2 Projekten dar. T2 - 1. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur CY - Esslingen, Germany DA - 29.06.2021 KW - Digitaler Zwilling KW - Bestandsbauwerke KW - Physikalisches Modell PY - 2021 SN - 978-3-8169-3530-8 SP - 75 EP - 84 PB - expert Verlag CY - Tübingen AN - OPUS4-52938 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Algernon, D. A1 - Arndt, R. A1 - Ebsen, B. A1 - Feistkorn, S. A1 - Friese, M. A1 - Große, C. A1 - Kathage, S. A1 - Keßler, S. A1 - Kurz, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Lohse, C. A1 - Maack, Stefan A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Schickert, M. A1 - Schröder, G. A1 - Taffe, A. A1 - Walther, A. A1 - Wilcke, M. A1 - Wolf, J. A1 - Wöstmann, Jens T1 - Leitfaden zur Erstellung von Prüfanweisungen für die Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfP Bau) N2 - Der vorliegende Leitfaden dient zur Unterstützung der Entwicklung und Umsetzung von Prüfanweisungen für ZfP-Verfahren im Bauwesen. Er gibt einen Überblick über Verwendungszweck, Erstellung und Inhalte von Prüfanweisungen unter Berücksichtigung einheitlicher Standardisierungsziele. KW - Prüfanweisung KW - Beton KW - Leitfaden PY - 2022 SN - 978-3-947971-23-7 VL - Richtlinie B-LF 01 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Ausgabe April 2022 AN - OPUS4-54985 LA - deu 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 - JOUR A1 - Grohmann, Maria A1 - Maack, Stefan A1 - Behrens, Matthias A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Low-frequency ultrasonic pulse-echo datasets for geometry determination of a reinforced concrete step specimen with embedded polystyrene foam cuboids in non-destructive testing N2 - The dataset comprises raw data collected using the ultrasonic pulse-echo method on a concrete specimen. The specimen addresses two fundamental non-destructive testing (NDT) challenges in civil engineering: locating built-in elements and determining dimensions to analyse both the internal and external geometry of concrete structures. For data acquisition, the surface of the concrete specimen was automatically scanned point by point, with pulse-echo measurements performed at each measuring point. The automation of the measurement process ensured high repeatability and precision as well as a high measurement point density. Two low-frequency probes were used, each capable of both transmitting and receiving ultrasonic waves: one for longitudinal waves and one for shear waves. The longitudinal wave probe operates at frequencies of up to approximately 160 kHz, whereby a frequency of 80 kHz was used for the ultrasonic measurements here. The shear wave probe operates at up to 100 kHz, with a frequency of 50 kHz used for the measurements in this study. This article includes additional technical specifications of the two ultrasonic probes used, as well as information on their geometric specifications and directivity patterns. It also provides a detailed description of the further measurement equipment used. The ultrasonic raw data are stored in a universally readable format, with each time signal (A-scan) spanning two milliseconds and a sampling rate of two mega-samples per second. The provided data support comparative studies in signal analysis, imaging as well as interpretation and can be used for evaluation purposes in various practical NDT scenarios. KW - Civil engineering KW - Concrete structures KW - Ultrasonic echo testing KW - Reference data PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-639100 DO - https://doi.org/10.1016/j.dib.2025.111956 SN - 2352-3409 VL - 62 SP - 1 EP - 19 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-63910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. A1 - Braml, T. T1 - Non-destructive testing in civil engineering: A valuable source of information for reliability assessments N2 - The reassessment of bridges is becoming increasingly important. The basic requirement for analyses of structural safety is reliable knowledge about individual structures. This paper introduces the new approach to evaluate the quality of measured data gained from non-destructive testing (NDT) to provide reliable, objective, and relevant information about existing bridges. The purpose is to relate this validated knowledge to probabilistic analyses. Bridging the gap between NDT and numerical reassessments indicates reduced numerical uncertainties and residual service time extensions. This paper deals with an application of this approach using measurement data collected by ultrasonic technique at a prestressed concrete bridge. T2 - IABSE Symposium 2019 CY - Guimarães, Portugal DA - 27.03.2019 KW - NDT KW - Measurement KW - Structural safety KW - Uncertainty KW - Existing bridges PY - 2019 SN - 978-3-85748-163-5 VL - 112 SP - 1132 EP - 1139 PB - IABSE (International Association for Bridge and Structural Engineering) CY - Zurich, Switzerland AN - OPUS4-47815 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Zerstörungsfreie Bauwerksprüfung – Möglichkeiten und Grenzen bei der Bewertung von Baukonstruktionen aus Beton N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) spielt eine zentrale Rolle bei der Neubewertung der Zuverlässigkeit bestehender Bauwerke. Angesichts steigender Belastungen durch den Verkehr und zunehmender Umwelteinflüsse wird der Einsatz moderner Prüfverfahren immer wichtiger, um die Sicherheit und Langlebigkeit unserer Infrastruktur zu gewährleisten. Es wird ein Überblick über den Stand der Technik sowie ein Ausblick auf wissenschaftliche Entwicklungen zu aktuellen Themen gegeben. T2 - 6. WÜRTH Ingenieurwerkstatt CY - Künzelsau, Germany DA - 06.05.2025 KW - Life management KW - Non destructive testing and evaluation KW - Concrete KW - Civil engineering KW - State-of-the-art PY - 2025 AN - OPUS4-63402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Acoustic and electromagnetic waves in nondestructive testing in civil engineering N2 - Research and Development; Application of NDT for Civil Structures; Reference Specimen; Validation of Testing Solutions; Standardization; Training; Structural Investigation (thickness, location of elements, cracks, ...); Material Properties (strength, composition, moisture, …) T2 - WAVES Workshop Cambridge CY - Cambridge, UK DA - 26.03.2017 KW - Acoustic KW - Electromagnetic KW - Waves PY - 2017 AN - OPUS4-39629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Grohmann, Maria T1 - Low-frequency ultrasound data (pulse-echo technique) of shear horizontal and longitudinal waves acquired on the concrete step specimen “Pk401” with embedded polystyrene foam cuboids N2 - This dataset includes raw pulse-echo ultrasound measurements of a stepped concrete specimen (ID “Pk401”) from BAM, Berlin. The specimen (2000 × 800 mm) has four thicknesses—573.8, 453.4, 333.1, 210.4 mm—and contains polystyrene cuboids (120 × 120 × 60 mm) centered at depths of 270, 210, 150, and 90 mm. Measurements utilized both shear (M2502) and longitudinal (M2503) probes, combining commercial and in-house BAM equipment. KW - Reference data KW - Non destructive testing and evaluation KW - Validation KW - Ultrasonic PY - 2025 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/0HHJFF PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-63912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Zerstörungsfreie Prüfung an Bestandsbrücken aus Beton – Fallbeispiele aus Nachrechnung und Ertüchtigung N2 - Vorstellung von zerstörungsfreien Prüfverfahren und deren Anwendung an konkreten Fallbeispielen der Praxis. T2 - VSVI-Seminar 12/2019 "Brücken- und Ingenieurbau" CY - Braunschweig, Germany DA - 18.03.2019 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Brückenbauwerke KW - Nachrechnungsrichtlinie PY - 2019 AN - OPUS4-47566 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Maack, Stefan T1 - Low-frequency ultrasound data (pulse-echo technique) with shear horizontal and longitudinal waves on a reference polyamide specimen “BAM-Pk218” N2 - This dataset contains raw data observed with ultrasound measurements on a polyamide reference specimen at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin. The internal specimen identifier is „Pk218“. The measurements were conducted using the pulse-echo method. KW - Nondestructive testing KW - Ultrasound KW - Pulse-echo technique KW - Validation KW - Reference material KW - Reconstruction algorithm PY - 2022 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/KVN7CY PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-54959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan A1 - Torrent, R. A1 - Ebell, Gino A1 - Völker, Tobias A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Testing to reassess – Corrosion activity assessment based on NDT using a prestressed concrete bridge as case-study N2 - Corrosion of concrete reinforcement is one of the major damage mechanisms affecting both the load-bearing capacity and the serviceability of re-inforced concrete structures significantly. When externally discernible damages are observed during visual inspections on the structure, the extent of the damage inside the concrete is often already significant. Corrosion caused by carbonation often leads to severe discoloration of the surface or even large-area spalling of the concrete cover. In contrast, chloride-induced corrosion is usually difficult to observe visually but can cause much more serious damage in less time. The effect occurs locally and can lead to weakening of the cross-section of the reinforce-ment. This, in turn, can cause sudden structural collapses without prior notice. In the meanwhile, various non-destructive and minimally invasive testing methods are available to evaluate the resistance to penetration of corrosion-pro-moting pollutants and to detect active corrosion. In this paper, a bridge crossing the river Regen is used as a case-study to demonstrate how the information ob-tained applying different testing methods can be combined and evaluated in the context of structural reassessments. Both the results of the permeability testing and the electrical resistance measurement are considered, as well as active corro-sion areas are localized using the half-cell potential mapping combined with the concrete cover measurement with the eddy current method and ground penetrat-ing radar. The results are evaluated using drill cores and in addition laser-induced breakdown spectroscopy was applied to obtain information about possible chlo-ride ion transport into the concrete. T2 - EUROSTRUCT 2021 – 1ST conference of the european association on quality control of bridges and structures - Eurostruct CY - Padova, Italy DA - 30.08.2021 KW - Nondestructive testing KW - Corrosion KW - Bridge KW - Durability assessment KW - Civil engineering PY - 2022 SN - 978-3-030-91876-7 SP - 1 EP - 9 PB - Springer International Publishing AN - OPUS4-54006 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Recknagel, Christoph A1 - Pittrich, Tim A1 - Neugum, Tim A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg A1 - Thiele, Marc A1 - Simon, Patrick A1 - Maack, Stefan T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 5: Bauteile und Bauwerke N2 - Ein weiterer Fokus des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) lag auf den Bauteil- und Bauwerksuntersuchungen. Insbesondere wurde hier ein Einblick in die Forschungsaktivitäten in den BAM-Themenfeldern „Infrastruktur“ und „Energie“ gegeben. Thematisch wird dabei der Bogen von der Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken über die Extrembeanspruchung von Bauteilen und Bauwerken mittels Brand und Impact bis zum Bauwerksmonitoring und der Zustandsanalyse von Bestandsbauwerken gespannt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken KW - Alkali-Kieselsäurereaktion KW - Brand Impact KW - Bauwerksmonitoring PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 138 EP - 140 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63071 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Testing to reasses - Corrosion activity assessment based on NDT using a prestressed concrete bridge as case study N2 - Corrosion of concrete reinforcement is one of the major damage mechanisms affecting both the load-bearing capacity and the serviceability of reinforced concrete structures significantly. The challenge of detecting corrosion is that the corrosion process in its various forms is not immediately visible, especially in the corrosion initiation phase inside the concrete. When externally discernible damages are observed during visual inspections on the structure, the extent of the damage inside the concrete is often already significant. Corrosion caused by carbonation often leads to severe discoloration of the surface or even large-area spalling of the concrete cover. In contrast, chloride-induced corrosion is usually difficult to observe visually, but can cause much more serious damage in less time. The effect occurs locally and can lead to weakening of the cross-section of the reinforcement. This, in turn, can cause sudden structural collapses without prior notice. Therefore, it is important to investigate whether there is protection against corrosion of the reinforcement in the concrete and to detect active corrosion in the structure at an early stage. In the meanwhile, various non-destructive and minimally invasive testing methods are available to evaluate the resistance to penetration of corrosion-promoting pollutants and to detect active corrosion. In this paper, a bridge crossing the river Regen (Germany) is used as a case-study to demonstrate how the information obtained applying different testing methods can be combined and evaluated in the context of structural reassessments. Both the results of the permeability testing (Torrent tester) and the electrical resistance measurement (Wenner probe) are considered, as well as active corrosion areas are localized using the half-cell potential mapping combined with the concrete cover measurement with the eddy current method and ground penetrating radar (GPR). The results are evaluated using drill cores and in addition laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) was applied to obtain information about possible ion transport in the concrete. T2 - EUROSTRUCT 2021 - 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures - EUROSTRUCT CY - Padova, Italy DA - 30.08.2021 KW - Nondestructive testing KW - Corrosion KW - Bridge KW - Durability assessment KW - Civil engineering PY - 2021 AN - OPUS4-53222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maack, Stefan T1 - Zerstörungsfreie Prüfung an Bestandsbrücken aus Beton - Fallbeispiele aus Nachrechnung und Ertüchtigung N2 - Präsentation der Ergebnisse von zerstörungsfreien Bauwerksprüfungen an Bestandsbrücken. Stand der Technik - Stand der Wissenschaft T2 - Koordinierungsausschuss Erhaltung (KoA-Erh 21/038) CY - Online meeting DA - 02.11.2021 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Messdaten KW - Brücken KW - Bildgebende Darstellung KW - Bauwesen KW - Qualitätssicherung PY - 2021 AN - OPUS4-53685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taffe, A. T1 - Istzustandserfassung von Parkbauten mit Betondeckungsmessung und Bewehrungsortung N2 - In der Präsentation werden verschiedene Verfahrenstechniken gezeigt, mit denen die Bewehrung zur Erfassung des Istzustandes in Parkhäusern detektiert werden kann. Neben der Nennung der physikalischen Grundlagen erfolgt zusätzlich auch eine Beschreibung der Verfahrensgrenzen. T2 - DBV- Arbeitstagung: Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen - Aktuelle Regelwerke und Praxisteil CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2016 KW - Bewehrung KW - Parkhaus KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2016 AN - OPUS4-38836 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerards-Wünsche, Paul T1 - Accelerate qualification processes using AI-assistance N2 - Context & Core Subject This presentation held at the BAM - Fraunhofer Materials LLM days II on April 28, 2026, focuses on prototypes using AI for accelerating parts of a qualification process of a structural health monitoring. The core technology discussed is "Crack Luminescence," a method developed at BAM that uses a two-layered coating to reveal fatigue cracks under black light. The Challenge Qualifying structural health monitoring technologies for industrial applications (such as outdoor bridges, steel structures, and cranes) is highly time-consuming and cost-intensive. There is a pressing need for accelerated "delta-qualification" processes when adapting this technology for new scenarios, such as highly corrosive environments. AI-Assisted Solutions To overcome some bottlenecks, the presentation outlines two examples of primary AI-driven assistance frameworks: Multi-Agent FMEA Assistance System: To improve Root-Cause Analysis (RCA) and Failure Mode & Effects Analysis (FMEA), domain experts were converted into an AI-driven multi-agent system guided by an orchestrator/moderator. Using the AIAG/VDA FMEA Handbook as a system prompt, the agents simulated a workshop. Following human verification, this AI approach successfully identified multiple relevant additional failure modes and interdependencies. Enhanced Data Augmentation via Diffusion Models: Because laboratory data often fails to represent highly variable "in-the-field" defects, diffusion models (specifically using Google's Nano Banana API) were utilized to generate synthetic training data. This API allowed for concurrent generation of realistic crack images and corresponding segmentation masks to improve crack detection networks. For physics-based evaluations the method of using diffusion models to aufment environmental disturbvances will be merged with optical renderings using measured reflections (BRDF) and emission characteristics (Excitation-Emission-Matrix). T2 - BAM - Fraunhofer Materials LLM days II CY - Berlin, Germany DA - 28.04.2026 KW - Structural Health Monitoring KW - LLM KW - VLM KW - Qualification KW - Diffusion Model KW - Optical Rendering PY - 2026 AN - OPUS4-66008 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - The inspection and testing of existing foundations to assess their suitability for reuse N2 - Dr. Niederleithinger will deliver the keynote address for session 2 at the conference, which focuses on the testing and evaluation of piles that are to be reused. As one of the principal investigators of the foundation re-use project REFUND (in Germany) and RUFUS (in the European Union) and co-author of various NDT and monitoring guidelines and standards, he will share his views on how the current condition and the remaining life of existing deep foundation elements can be assessed. T2 - 3rd Annual Conference on Foundation Decarbonization and Re-use CY - Amsterdam, Netherlands DA - 24.03.2026 KW - Foundation KW - Re-Use KW - NDT-CE KW - Parallel Seismic PY - 2026 AN - OPUS4-66032 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Zerstörungsfreie Untersuchungen als Basis für eine sichere Wiedernutzung von Stahlbetonelementen in Hoch und Tiefbau N2 - Wiedernutzung von Bauwerksteilen und -elementen spart Zeit, Geld, Energie, Nerven und CO2. Der Vortrag fokussiert auf zerstörungsfreie Untersuchung im Tiefbau, um weiter nutzbare Elemente, zum Beispiel Fundamentpfähle zu untersuchen und bewerten. Dazu werden zwei Beispiele gegeben, inkl. wirtschaftlicher Bewertung. T2 - Berliner Geotechnik-Seminar CY - Berlin, Germany DA - 05.02.2026 KW - Wiedernutzung KW - Fundamente KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2026 AN - OPUS4-66033 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Analog and Digital References for NDT-CE N2 - Advanced measurement methods for non-destructive testing in the construction industry (NDT-Construction), such as ultrasonic and radar echo testing, have evolved from their infancy to practical application over the past 20 years. The number of companies offering these services is growing, as is the range of equipment available. But is the quality up to par? Regarding personnel qualifications, options have been available since the introduction of DIN 4871 and will also be available in the future for certification (DIN 4873). Recommendations regarding equipment, data processing, and data presentation/transfer exist, e.g., in the DGZfP guidelines, but there are no regulations or quantitative comparison options. There are only isolated studies, e.g., on the “Probability of Detection” regarding specific inspection tasks and suitable measurement systems. Continuing earlier activities, the BAM has developed a set of test specimens whose manufacturing precision significantly exceeds the standard typically found on construction sites. These are now being used for training as well as for research. In addition, highly accurate measurement data is collected using ultrasound and radar on these and other reference specimens—some of which are more than 20 years old—and documented in detail; this data is made available to the professional community for testing and validating new evaluation and imaging methods. This wealth of data is continuously supplemented by measurements using other testing equipment and expanded to include measurements from the continuous monitoring of structures using active ultrasound. T2 - Virtual Consultancy Meeting (CM) of the International Specialist Group on Non-Destructive Testing for Civil Engineering (NDT-CE) – EVT 2506315 CY - Online meeting DA - 05.05.2026 KW - NDT-CE KW - Data KW - References KW - Specimen PY - 2026 AN - OPUS4-66031 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Längenbestimmung von Fundamentpfählen mit der Parallel-Seismik-Methode - ein Update N2 - The Parallel Seismic method is used determine the depth of foundation piles is used since decades. a hammer is used as a source on the pile top, while the first arrivals are captured by hydrophones or geophones in a borehole parallel to the pile. While oversimplified algorithms to evaluate the data, ignoring the distance between pile end borehole and thus overestimating the pile length, have been used in the past, better procedures have been published around 15 years ago, based on correction factors or ray tracing and model fitting. The latter can also deal with non-parallel boreholes or inclined piles. Meanwhile there have been several practical applications, meanly in foundation re-use scenarios. Results and experiences are presented and an open source software code demonstrated. T2 - 86. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Münster, Germany DA - 01.03.2026 KW - Parallel Seismic Method KW - NDT-CE KW - Foundation KW - Pile PY - 2026 AN - OPUS4-66034 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Maack, Stefan A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Bühling, Benjamin T1 - Low-frequency ultrasound data (pulse-echo technique) with shear horizontal and longitudinal waves on the step-shaped concrete specimen “Pk050” N2 - This dataset contains raw data acquired in ultrasound measurements on a reference specimen made of concrete at Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin (Germany). The internal specimen identifier is “Pk050”. The measurements were conducted using the pulse-echo method. The upper surface of the specimen was defined as measuring area. The aim of the measurements is to determine the geometrical dimensions (thickness) of the specimen “Pk050”. In addition to this, a dataset of a second specimen with identifier “Pk266” has been acquired. Pk266 has the same geometrical dimensions and concrete recipe as Pk050, but contains tendons [Reference: https://doi.org/10.7910/DVN/NUU0WZ]. KW - Ultrasound KW - Pulse echo method KW - Synthetic Aperture Focusing Technique KW - Validation KW - Elastic wave PY - 2023 DO - https://doi.org/10.7910/DVN/9EID5D PB - Harvard College CY - Cambridge, MA, USA AN - OPUS4-57231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chacon Castro, Jose P. A1 - Szymoniak, Paulina A1 - Schneider, R. A1 - Schmalz, H. A1 - Greiner, A. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Insights into the Thermal Behavior and Flammability of Poly(limonene carbonate) N2 - This study investigates the thermal behavior of poly(limonene carbonate) (PLimC), focusing on three main areas: molecular mobility, pyrolysis, and flammability. Considering its molecular structure, a key objective is to compare the properties of PLimC with those of conventional polyolefins (PO) and bisphenol A polycarbonate (PC), while also examining the role of the plasticizer in PLimC and the effect of molecular weight. Molecular mobility was analyzed using broadband dielectric spectroscopy (BDS) and differential scanning calorimetry (DSC); pyrolysis by thermogravimetric analysis (TGA), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, and pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS); and flammability by cone calorimeter, bomb calorimeter, UL 94, and limiting oxygen index (LOI). Three relaxation processes were identified by BDS: γ (low temperature), β (intermediate), and α (near glass transition temperature). Higher molecular weight increased the cooperativity of the α relaxation mobility due to chain entanglements. Plasticizers counteract this effect by increasing free volume and reducing intermolecular interactions, leading to less cooperative molecular dynamics and stronger glass-forming behavior. PLimC resembles polyolefins in its lack of char formation and low LOI (17.2 vol.-% O₂), but its decomposition pathway and effective heat of combustion (29.3 MJ kg-1) are similar to those of PC, producing CO₂ and limonene oxide derivatives. Notably, PLimC has a lower decomposition temperature (242–243 °C). These findings provide a foundation for developing effective flame retardant strategies tailored to PLimC’s hybrid thermal behavior, sharing characteristics of both PO and PC. KW - Poly(limonene carbonate) KW - Molecular mobility KW - Thermal properties KW - Flammability KW - Flame resistance PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-660287 DO - https://doi.org/10.1007/s10973-026-15352-3 SN - 1588-2926 SN - 1388-6150 VL - 151 IS - 5 SP - 4321 EP - 4337 PB - Springer Nature AN - OPUS4-66028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Explosionsschutz - Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Für Geräte und Maschinen, die zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß 2014/34/EU konstruktiv vorgesehen sind, muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen alle 13 Zündquellen betrachtet werden. Eine Teilmenge der 13 Zündquellen sind die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen, zu denen auch die mechanischen Schlag-, Schleif- und Reibvorgänge sowie heiße Oberflächen gehören. Bei mechanischen Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke bzw. Bauteile zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen (Zündquelle "heiße Oberflächen") als auch die abgetrennten Partikel (Zündquelle "mechanisch erzeugte Funken") können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. Weitere Festlegungen von Grenzwerten für die kinetische Schlagenergie und geeignete Werkstoffpaarungen finden sich u.a. in der DIN EN 1755 (ex-geschützte Flurförderzeuge) und in der DIN EN 14986 (ex-geschützte Ventilatoren). T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (VA26-00349-050) CY - Essen, Germany DA - 05.05.2026 KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Reibfunken KW - Schleiffunken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Funkenarme Werkzeuge KW - Funkenfreie Werkzeuge PY - 2026 AN - OPUS4-66029 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eiz Eddin, Ahmad A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Häßler, Dustin A1 - Brehme, Sven A1 - Dehn, Frank A1 - Hothan, Sascha T1 - Spalling behaviour of CFRP-reinforced concrete and effectiveness of fire protection measures N2 - In the building construction sector, there is a growing need for lightweight systems with reduced environmental impact. A new construction method involving the combined use of concrete with a high compressive strength and carbon textile reinforcement or more specific Carbon Fibre Reinforced Polymers (CFRP) with high tensile strength has been developed. Because CFRP is corrosion-resistant, concrete cover can be minimized, resulting in more material-efficient and slender cross-sections. However, concrete with high compressive strength is susceptible to explosive spalling under fire exposure when no mitigation measures are used. Spalling reduces the load-bearing cross-section and exposes the reinforcement directly to fire, potentially causing sudden structural failure. This study evaluates the spalling behaviour of high-strength, fine-grained concrete typically used with textile reinforcement, including the influence of the textile reinforcement. The effectiveness of intumescent coatings and fire protection boards in preventing spalling in CFRP-reinforced concrete is also examined. Unprotected specimens consistently exhibited explosive spalling. When protection measures such as intumescent coatings or fire protection boards were applied, specimens without textile reinforcement or with the tested acrylate-based CFRP variant showed no explosive spalling. However, even with these protective measures, specimens reinforced with the tested epoxy-based CFRP variant still experienced spalling. KW - Fire tests KW - Spalling KW - Concrete KW - CFRP KW - Textile-reinforced concrete KW - Fire protection KW - TGA KW - DSC PY - 2026 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2026.104800 SN - 0379-7112 VL - 163 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-65956 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Thermografie in Bewegung: Dynamische Prüfung im Feld und Labor N2 - Thermografische Prüfverfahren ermöglichen eine effiziente und zerstörungsfreie Bewertung kritischer Bauteile, selbst wenn sich Kamera und Objekt relativ zueinander bewegen. Anhand verschiedener Anwendungsszenarien wird deutlich, welchen Mehrwert die Thermografie für Integritätsbewertung und Wartungsplanung moderner Energieinfrastruktur bietet. Ob im Feld, im Teststand oder im Labor – sie erlaubt schnelle Messungen, liefert tiefe Einblicke in das Innenleben komplexer Strukturen und unterstützt damit die frühzeitige Erkennung von Schäden sowie die Qualitätssicherung und Weiterentwicklung kritischer Bauteile. Im ersten Teil wird die bodengestützte passive Thermografie an Rotorblättern von Windenergieanlagen betrachtet. Die Methode ermöglicht eine schnelle, berührungslose Zustandsbewertung im laufenden Betrieb. Da die Messung aus der Distanz erfolgen kann, eignet sie sich ideal zur regelmäßigen Zustandsüberwachung ohne Stillstand der Anlage und liefert damit eine wirtschaftlich attraktive Alternative zu aufwendigen stationären Prüfungen. Die Bewegung der Rotorblätter während des Betriebs sowie die laufenden Änderungen der thermischen Randbedingungen durch wechselnde Einstrahlung, tageszeitliche Temperaturschwankungen und aerodynamische Effekte beeinflussen die Temperaturverteilung deutlich, was eine tiefergehende Interpretation der Messergebnisse nötig macht. Der zweite Teil befasst sich mit der aktiven Laserthermografie an Gasturbinenschaufeln im Labor. Anders als in der zuvor beschriebenen Anwendung wirkt die Relativbewegung zwischen Laseranregung und Bauteil hier nicht als Störfaktor oder Testmodalität, sondern ist ein zentraler Bestandteil der Prüfmethode. Erst durch das kontrollierte Abscannen der Schaufeloberfläche entstehen charakteristische thermische Signaturen, die die Detektion kleinster Oberflächenrisse ermöglichen. Die Kombination aus bewegter Anregung und hochauflösender Thermografie liefert damit Informationen, die mit konventionellen Prüfverfahren konkurrieren, ohne dabei auf umweltbelastende Verbrauchstoffe oder manuelle Prüfung angewiesen zu sein. T2 - 1. Internationales DACH-Thermografie-Symposium CY - Friedrichshafen, Germany DA - 09.05.2026 KW - Thermografie KW - Laserthermografie KW - Composites KW - GFRP KW - Automation KW - Automatisierte ZfP KW - Nondestructive Testing PY - 2026 AN - OPUS4-66048 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -